Влияние органо-минерального удобрения "Стимулайф" и гумата натрия на рост и развитие сортообразцов змееголовника (Dracocephalum L.) в условиях Ленинградской области

Лавруков, Михаил Юрьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние органо-минерального удобрения "Стимулайф" и гумата натрия на рост и развитие сортообразцов змееголовника (Dracocephalum L.) в условиях Ленинградской области
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние органо-минерального удобрения "Стимулайф" и гумата натрия на рост и развитие сортообразцов змееголовника (Dracocephalum L.) в условиях Ленинградской области"

На правах рукописи

005016196

ЛАВРУКОВ Михаил Юрьевич

ВЛИЯНИЕ ОРГАНО-МИНЕРАЛЫГОГО УДОБРЕНИЯ «СТИМУЛАЙФ» И ГУМАТА НАТРИЯ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ СОРТООБРАЗЦОВ ЗМЕЕГОЛОВНИКА (ОЯА СОСЕРНЛ111МI.) В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

З МАГі 'ІЬіІ

Санкт-Петербург — Пушкин 2012

005016196

Диссертационная работа выполнена на кафедре ботаники, генетики и селекции растений Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (ФГБОУ ВПО СПбГАУ)

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

главный научный сотрудник ГНУ АФИ Россельхозакадемии Комаров Андрей Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заведующий кафедрой земледелия и луговодства ФГБОУ ВПО СПбГАУ Донских Нина Александровна

доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией физико-химической мелиорации почв ГНУ АФИ РАСХН Литвинович Андрей Витальевич

Ведущая организация: ГНУ «Ленинградский НИИСХ (Белогорка)»

Россельхозакадемии

Защита состоится «25» мая 2012 года в «12» часов «40» минут на заседании диссертационного совета Д220.060.01 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-Петербург, г. Пушкин, Петербургское шоссе, дом 2, корпус 1а, аудитория 330. Тел., факс: (812) 476-03-50; e-mail: agro@spbgau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО СПбГАУ

Автореферат разослан апреля 2012 года и размещён на официальном сайте Минобрнауки РФ

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных | наук, профессор

Кокорина Антонина Леонидовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Сохранение биоразнообразия и рациональное использование растительных ресурсов — важная задача современности, связанная с продовольственной безопасностью страны и устойчивым жизнеобеспечением её населения. Выявление, всестороннее изучение новых и нетрадиционных культур с уникальными свойствами различного экономического направления позволит решить эту задачу. К растениям с многочисленными хозяйственно ценными свойствами можно отнести виды из семейства яснотковые, в частности, виды рода змееголовник СDracocephalum L.) (Буданцев A.JL, 1987; Никитина A.C., 2003). Вместе с тем технологии возделывания разных видов змееголовника недостаточно разработаны.

Для успешного внедрения в производство этих растений необходимо учитывать функцию управления биопродукционным процессом, которая может быть реализована с помощью экологически безопасных органо-минеральных удобрений гуминовой природы, что и является весьма актуальной задачей. Применение экологически безопасных органо-минеральных удобрений (препаратов) гуминовой природы может оказать положительное влияние на рост и развитие перспективной лекарственной и пряноароматической культуры змееголовника в условиях Ленинградской области, однако влияние этих удобрений на рост и развитие сортообразцов змееголовника пока не изучено.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение влияния органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумата натрия на рост и развитие сортообразцов змееголовника {Dracocephalum L.) в условиях Ленинградской области.

Для достижения цели исследований были поставлены следующие задачи:

— оценить физиологическое действие разных концентраций органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумата натрия;

— изучить влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на рост и развитие сортообразцов змееголовника молдавского;

— изучить влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на формирование структуры растения и биоморфометрию сортообразцов змееголовника молдавского;

— изучить влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на формирование листьев у сортообразцов змееголовника молдавского;

— изучить влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на биологическую мёдопродуктивность сортообразцов змееголовника молдавского;

— изучить влияние Гумата натрия и «Стимулайфа» на реальную семенную продуктивность сортообразцов змееголовника молдавского;

— дать оценку экономической эффективности применения «Стимулайфа» и Гумата натрия при выращивании змееголовника молдавского.

биоморфометрию, биологическую мёдопродуктивность, на реальную семенную продуктивность змееголовника молдавского. Выявлены оптимальные концентрации органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумат натрия, оказывающие высокий физиологический эффект на прорастание семян тестируемых растений, обеспечивающие рост продуктивности и качества продукции. Дана оценка экономической эффективности применения «Стимулайфа» и Гумата натрия при выращивании змееголовника молдавского. Сравнив качественные параметры семенного материала и отметив видо- и сортоспецифичность образцов змееголовника разработана методика оценки

посевных качеств семян.

Практическая значимость работы. Результаты исследований расширяют область применения органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумата натрия для возделывания лекарственных и пряноароматических культур; могут быть использованы в селекционной работе, при разработке научных рекомендаций по введению змееголовника в культуру в условиях Ленинградской области. Большой фактический материал и выявленные закономерности существенно расширяют информацию о биологических особенностях сортообразцов змееголовника из коллекции малораспространённых овощных культур ВНИИР им. Н.И. Вавилова. Полученные результаты служат основанием для использования органо-минерального удобрения «Стимулайф» в экологически безопасных технологиях возделывания змееголовника молдавского с целью повышения мёдопродуктивности и реальной семенной продуктивности. Данные, полученные в результате исследований, могут использоваться агрономической службой хозяйств, фермерами, а также в лекционных курсах и на лабораторно-практических занятиях высших и средних учебных заведений по земледелию, агрохимии, растениеводству, овощеводству и пчеловодству.

Основные положения, выносимые на защиту:

- влияние органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумата натрия на рост, развитие и биопродуктивностъ сортообразцов змееголовника;

- экономическая эффективность применения препаратов гуминовой природы при выращивании змееголовника.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы рассмотрены и обсуждены на Научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАУ (С.-Пб. - Пушкин, 2007-2009 гг.), Научных сессиях ГНУ АФИ РАСХН (Санкт-Петербург, 2007-2008 гг.), Международной конференции ГНУ АФИ Россельхозакадемии (Санкт-Петербург, 2007 г.), V Международной научно-практической конференции «Исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2008 г.), V Всероссийском съезде общества почвоведов (Ростов-на-Дону, 2008 г.), X Международном Симпозиуме «Эколого-популяционный анализ полезных растений: интродукция, воспроизводство, использование» (Сыктывкар, 2008 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии для земледелия и животноводства Владимирского ополья»

(Суздаль, 2008 г.), Международном агропромышленном конгрессе «Крупный и малый бизнес в АПК: роль, механизмы взаимодействия, перспективы» (Санкт-Петербург, 2009 г.), 5-й Международной научной конференции Ирана и России по проблемам развития сельского хозяйства «Генетика и биотехнология в сельском хозяйстве» (Санкт-Петербург, 2009 г.), V Всероссийской конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (Санкт-Петербург, 2010 г.).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 7 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Объём и структура работы. Диссертационная работа изложена на 197 страницах компьютерного текста, содержит 37 таблиц, 16 рисунков и состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству и 3 приложений. Список использованной литературы включает 286 источников, в том числе 31 работу на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВИДОВ РОДА ЗМЕЕГОЛОВНИК (ШМ СОСЕРНАЬ им Ь.)

В данной главе представлен краткий анализ результатов исследований отечественных и зарубежных авторов по вопросам систематики, фенологии, морфометрии, цветения и биопродуктивности видов змееголовника. Также представлены данные об использовании его в разных отраслях народного хозяйства — в пищевой, парфюмерно-косметической и медицинской промышленности, в декоративном растениеводстве и пчеловодстве.

2 РОЛЬ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ И

ПРЕПАРАТОВ В РЕГУЛЯЦИИ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ

В данной главе представлен краткий анализ результатов исследований отечественных и зарубежных авторов по влиянию удобрений на основе гуминовых соединений (гуматов) на рост и развитие растений, использовании их на разных видах сельскохозяйственных культур. Дан краткий анализ специфических физиологически активных веществ, которые могут находиться в составе гуматов и оказывать рострегулирующее действие на растения.

3 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Почвеипо-климатические условия места проведения исследований

Экспериментальные исследования проводились в 2007-2009 гт. на кафедре ботаники и опытном поле ФГБОУ ВПО СПбГЛУ, в лабораториях ГНУ Агрофизический институт РАСХН и ВНИИР им. Н.И. Вавилова. На опытном

поле СПбГАУ преобладают дерново-подзолистые, среднесуглинистые почвы, которые имеют следующие агрохимические и агрофизические показатели: пахотный слой - 20-22 см; плотность пахотного слоя - 0,8-1,5 г/см3; плотность твёрдой фазы почвы - 2,6 г/см3; содержание гумуса - 3,5 %; содержание подвижных форм фосфора - 16,3-19,1 мг/100г почвы; содержание обменного калия - 16,4-23,9 мг/100г почвы; рНКС1 - 6,4. Как видно из вышеприведённого описания почва на опытном поле СПбГАУ среднеокультуренная и в целом удовлетворяет потребностям возделывания змееголовника.

Погодные условия в годы проведения полевых опытов несколько различались. Так, сумма температур выше 5°С (на 1-ю декаду октября) в 2008 г. (2422°С) была меньше в сравнении с 2007 г. (2539°С). Количество выпавших осадков в 2008 г. (392,5 мм) было выше, чем в 2007 г. (326,4 мм). Следует отметить, что осадки выпадали более неравномерно в течение всего периода вегетации в 2008 г. в сравнении с 2007 г. В 2009 г. сумма температур выше 5°С (на 1-ю декаду октября) составила 2461°С. Осадков в 2009 г. (424,1 мм) выпало больше, чем в 2007 г., но они выпадали равномерно за весь период вегетации. Анализ показал, что в целом погодные условия для роста и развития змееголовника были удовлетворительными. Также следует отметить, что 2008 г. являлся менее благоприятным для роста и развития змееголовника в сравнении с 2007 и 2009 гг.

3.2 Объекты и методы исследований

Объектами исследований являлись сортообразцы рода змееголовник фгасосерЬаЫт I.) из коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова (табл. 1).

Вид и сорт змееголовника № образца по каталог)' ВНИИР Происхождение Год урожая Масса 1000 семян, г Размер семян, мм

длина ширина

Змееголовник молдавский, сорт Архат К-10 Санкт-Петербург 2005 1,91 2,8 1,6

Змееголовник молдавский, сорт Агота-2 К-6 Молдова 2003 2,28 3,0 1,9

Змееголовник молдавский К-7 Германия 2003 1,86 2,7 1,7

Змееголовник молдавский, сорт Зея К-8 Казахстан 2003 1,79 3,0 2,0

Змееголовник многостебельный Вр.20 Германия 2004 0,54 2,0 1,0

Змееголовник поникающий Вр.32 Швейцария 2003 0,65 2,0 1,0

каталога ВНИИР, не исключая названий культуры и сорта.

В опытах использовали новое органо-минеральное удобрение «Стимулайф»: ООО «Агрофизпродукт», ТУ 2186-016-79850210-2007, свидетельство о государственной регистрации агрохимиката № 1264-08-206-

317-0-0-0-1, 02.09.2018 (Государственный каталог ..., 2007). В качестве эталона-сравнения в опытах использовали Гумат натрия: ЗАО "ТГОС Техноэкспорт", ТУ 2387-090-42315284-04, № 0134-06-210-035-0-0-0-1, 31.12.2015 (Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории Российской Федерации, 2007). Далее в работе будут использоваться следующие сокращения: «Стимулайф», как St-L и Гумат натрия, как Gum-Na. Оценку физиологической активности органо-минералыюго удобрения «Стимулайф» и Гумата натрия проводили по стандартным и разработанным нами методикам (Комаров A.A., Найда Н.М, Лавруков М.Ю, 2007; Лавруков М.Ю, Гак Е.З., 2008). Таким образом, были выбраны оптимальные концентрации удобрений, которые в дальнейшем использовали в виде растворов (препаратов).

Перед посевом семена сортообразцов змееголовника молдавского замачивали в оптимальных концентрациях препаратов в течение 24 часов. Эксперименты проводили в аналитической лаборатории отдела физико-химической мелиорации почв и опытного дела ГНУ АФИ РАСХН. Для измерения pH растворов использовали прибор рН-211, для измерения электропроводности кондуктометр HI 8733.

Помимо оценки биологических и физико-химических свойств препаратов были заложены опыты по оценке прорастания семян сортообразцов змееголовника (ГОСТ 20290-74, 1975; ГОСТ 12038-84, 1986; ГОСТ 13056.6-97, 1998). Закладка и проведение полевых опытов осуществлялась по общепринятой методике Доспехова Б.А. (1985). В период вегетации проводили фенологические наблюдения и биометрические измерения (Бейдеман И.Н. 1954, 1974). Наблюдения за ростом змееголовника и его развитием проводилось по методикам Игнатьевой И.П. (1990). Исследования биологии цветения были выполнены по методике Пономарёва А.Н. (1960). Наблюдения в период цветения велись через каждые три дня. Нектар из цветков извлекали методом смывания (Клименкова Е.Т., Кушнир Л.Г., Бачило А.И., 1981). Для определения количества сахара в нектаре цветков использовали колориметрический метод определения Сахаров (Ермаков А.И., 1972, 1987) с использованием фотоколориметра КФК-2МП. Мёдопродуктивность с единицы площади рассчитывали по методике Бондаренко Н.В. (1981). При изучении семенной продуктивности использовали методики И.В. Вайнагия (1974) и «Методические указания по семеноведению интродуцентов» (1980). Для иллюстрации математической модели прорастания семян использовался пакет прикладных программ «Origin Pro». Статистическая обработка полученных результатов проведена на персональном компьютере по Б.А. Доспехову (1985) с использованием программы Stat.

3.3 Агротехника исследовании и схема опыта

За годы наблюдений агротехнические приёмы соответствовали биологии произрастания и возделывания змееголовника. Посев семян проводился в первую декаду июня в рядки, норма высева семян — 5 кг/га. Расстояние между рядками составляло 50 см. После посева проводилось прикатывание. Глубина

заделки семян составляла 2 см. В течение 5 дней после посева производился полив делянок, так как змееголовник требователен в начале роста к влаге. В фазу полных всходов провели прореживание, чтобы расстояние между растениями составляло не менее 10 см. За вегетационный период проводились две прополки: в первую декаду июля и августа. После уборки растений проводили рыхление делянок на глубину 3 см.

Схема опыта включала 12 вариантов (табл. 2). Площадь делянки -2м, повторность четырёхкратная, размещение делянок рендомизированное.

Таблица 2 - Схема опыта

Вид змееголовника № образца по каталогу ВНИИР, сорт Обработка семян

Змееголовник молдавский К-6, сорт Aroma-2 Н20дает. (контроль) St-L, IQ"3 % Gum-Na. lO'3 %

Змееголовник молдавский К-7 ТЬОдигт (контроль) St-L, 10"j % Gum-Na, 10"' %

Змееголовник молдавский К- 8, сорт Зея НгОдист. (контроль) St-L, 10"' % Gum-Na, 10"' %

Змееголовник молдавский К-10, сорт Архат НгОдист (контроль) St-L, 10"3 % Gum-Na, 10"3 %

4 ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И БИОПРОДУКТИВНОСТЬ ЗМЕЕГОЛОВНИКА

4.1 Оценка физиологической активности «Стимулайфа» и Гумата натрия

Физиологически активные свойства изучаемых удобрений характеризовали по биотестам, основанным на интенсивности прорастания семян. В качестве тест-культур использовали пшеницу яровую (сорт Красноуфимская 100) и змееголовник молдавский (сорт Зея). Удобрения испытывали в виде водных растворов в широком диапазоне концентраций от 10 % до 10"7 %. При анализе физиологической активности препаратов было выявлено, что «Стимулайф», как и Гумат натрия, имеют свои диапазоны концентраций, где они проявляли наибольшую физиологическую активность. При этом выявлена общая область концентраций, в которой эффективность их ростостимулирующего влияния близка: 10'2...10" %. Аналогичная закономерность описана Христевой Л.А. (1968) с коллегами при исследовании гуматов из различного сырья, Комаровым A.A. (2004) при изучении физиологического действия лигногуминовых препаратов, Зубковой Ю.Н. и др. (2010) при изучении биоактивности буроугольных гуматов. Параллельно исследовалась не только биологическая реакция растений на изучаемые вещества, но и такие физико-химические свойства растворов «Стимулайфа» и Гумата натрия, как pH и электропроводность. Это позволило связать

результаты биологических исследований и физико-химические свойства растворов, то есть поставить вопрос о природе механизма влияния малых доз гуминовых веществ на растения.

Анализ данных по оценке физиологической активности растворов «Стимулайфа» и Гумата натрия показал, что наиболее эффективным по интенсивности прорастания и количеству проросших семян каждой тест культуры является вариант с концентрацией растворов 10"3 %.

Установлено, что жидкое органо-миперальное удобрение «Стимулайф» оказывает высокий физиологический эффект на прорастание семян растений в значительно более широком диапазоне концентраций, чем рекомендовано разработчиком агрохимиката. Так, при замачивании семян змееголовника молдавского (сорт Зея) в растворе «Стимулайфа» с концентрацией 10"1 % лабораторная всхожесть увеличивалась на 21 % к контролю, в то время как при концентрации Ю""1 % прибавка составляла 32 % к контролю. При обработке семян пшеницы (сорт Красноуфимская 100) в концентрации 10'1 % прибавка 14 % к контролю, а при 10'3 % прибавка 24 % к контролю. Почти аналогичная картина наблюдалась и для Гумата натрия. Это указывает не на удобрительный, а скорее на препаративный, подобный гормональному, характер физиологического действия гуминовых удобрений на растения.

4.2 Влияние препаратов гуминовой природы на рост и развитие, структуру и биоморфометрию растений змееголовника молдавского

В результате проведённых фенологических наблюдений были получены показатели по продолжительности межфазных периодов и длине вегетационного периода сортообразцов змееголовника молдавского, отражающие развитие их от прорастания семян до полной спелости семян в 2007-2009 гг. (табл. 3).

Как видно из приводимых в табл. 3 данных, длина вегетационного периода по всем сортообразцам не существенно различалась и составила 109-115 суток. Однако стоит заметить, что в 2008 г. длина вегетационного периода у сортообразцов была в среднем на 2-5 дней больше, чем в 2007 г. и на 1-5 дней больше, чем в 2009 г. Вероятно, отличия связаны с разными погодными условиями за каждый год роста и развития сортообразцов. Так, сумма активных температур воздуха (выше 5 °С) за весь вегетационный период 2008 г. была меньше, чем в 2007 и 2009 гт. по этому показателю, что и повлияло на разницу в длине вегетационных периодов каждого сортообразца. Следует отметить, что у растений змееголовника молдавского выявилась схожесть в прохождении межфазных периодов у изучаемых сортообразцов К-6 и К-10 (форма растений с белыми цветками), а также у сортообразцов К-7 и К-8 (форма растений с синими цветками), что, предположительно, связано со сходством генетической системы у данных сортообразцов. Как видно из приводимых в табл. 3 данных, влияние на длину вегетационного периода по всем сортообразцам оказывала предпосевная обработка семян препаратами гуминовой природы змееголовника молдавского. Следует отметить, что на вариантах с обработкой «Стимулайфом» длина вегетационного периода сокращалась на 1-3 суток.

Таблица 3 - Продолжительность межфазпых периодов змееголовника молдавского (обработка семян), 2007-2009 гг.

Вариант опыта Продолжительность межфазпых периодов, сутки Длина вегетационного периода, сутки

Прорастание семян -Полные всходы Полные всходы -Бутонизация Бутонизация-Цветение Цветение -Пдодообра-зование Плодообра-зование — Полная спелость

2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 ^2009

К-6 + ПгОдист. (контроль) 30 30 30 14 15 14 10 15 12 28 28 27 27 26 27 109 114 110

К-6 + ЯЩ 10"3 % 30 37 31 15 12 14 13 14 12 27 25 25 24 26 27 109 114 109

К-6 + Оит-Ш, 10'3 % 32 37 32 13 12 13 19 14 13 30 25 26 18 27 27 112 115 111

НСР05 1,6 2,1 1,5 0,8 0,7 0,7 0,7 0,8 0,7 1,5 1,4 1,4 1,2 1,4 1,5 5,7 5,9 5,6

К-7 + НгОдист. (контроль) 32 30 31 13 18 15 19 15 16 30 26 27 18 26 25 112 115 114

К-7 + ЯЩ 10"3 % 32 37 32 13 12 14 19 14 15 30 25 25 18 26 24 112 114 110

К-7 + Оит-Ма, 10"3% 30 36 32 15 15 14 13 15 17 27 24 25 24 24 25 109 114 113

НСР(,5 1,7 1,9 1,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0,8 0,9 1,6 1,5 1,5 1,1 1,4 1,5 5,9 6,5 6,1

К-8 + НгОдист. (контроль) 32 30 31 13 18 15 19 15 16 30 25 27 18 27 25 112 115 114

К-8 + 10"э % 30 37 32 15 15 14 13 14 15 27 22 26 24 26 24 109 114 111

К-8 + Ошп-Ка, 10"3 % 32 37 32 13 15 14 19 14 17 30 23 25 18 25 25 112 114 113

НСР05 1,7 2,0 1,7 0,8 0,9 0,7 0,9 0,9 1,0 1,6 1,4 1,5 1,1 1,4 1,6 5,7 6,6 6,1

К-10 + НгОдист. (контроль) 30 30 31 14 15 14 10 15 13 28 28 26 27 26 28 109 114 112

к-ю + эи., 10"3 % 30 37 31 15 12 14 13 14 15 27 25 26 24 26 26 109 114 112

К-10 + Оит-Ма, 10"3% 32 37 32 13 12 14 19 14 14 30 25 26 18 27 26 112 115 112

НСР05 1,5 2,0 1,9 0,8 0,7 0,8 0,7 0,9 0,9 1,7 1,5 1,4 1,2 1,4 1,4 5,8 6,5 5,8

На вариантах с обработкой семян Гуматом натрия наблюдалась несколько иная реакция растений. Так, у сортообразцов К-6 и К-10 длина вегетационного периода увеличивалась, а у сортообразцов К-7 и К-8 наоборот сокращалась. Анализ данных, характеризующих продолжительность межфазных периодов в общей структуре вегетационного периода, показал, что изучаемые гуминовые препараты сортоспецифично действовали на продолжительность каждого периода за 2007-2009 гг. наблюдений (табл. 3). При этом стоит отметить, что практически на всех вариантах с обработкой семян сортообразцов змееголовника молдавского растворами «Стимулайфа» и Гумата натрия достоверно увеличивался период прорастание семян — полные всходы и преимущественно сокращался полные всходы — бутонизация. По-видимому, как и в исследованиях по влиянию их на длину вегетационного периода проявились биологические особенности сортообразцов змееголовника молдавского и природа действия данных гуминовых препаратов. По современным представлениям, существенная роль в регуляции метаболических процессов в растении отводится фитогормонам, которые участвуют в регуляции продолжительности межфазных периодов в онтогенезе растений (Батыгин Н.Ф., 1986). Можно предположить, что изучаемые нами гуминовые препараты как раз и выступали в роли подобных физиологических регуляторов, действующих по типу эндогенных фитогормонов.

В 2007-2009 гг. оценивалось действие изучаемых препаратов на формирование структуры растения, что могло бы в какой-то мере объяснить специфику и механизм действия изучаемых гуминовых удобрений как препаратов с гормональной особенностью действия.

Анализируя данные по влиянию гуминовых препаратов на формирование различных органов растений и биоморфометрию сортообразцов змееголовника молдавского за 2007-2009 гг. нужно отметить, что растворы «Стимулайфа» и Гумата натрия в концентрации 10~3 % изменяли элементы структуры растений и их биоморфометрию не одинаково. Что и понятно, так как данные препараты имеют разную природу своего происхождения, что в свою очередь отражалось в разном биологическом отклике. Так, измерение высоты растений показало, что проявился эффект ингибирования роста всех сортообразцов змееголовника при обработке семян 10"3 % раствором «Стимулайфа» и эффект стимулировании роста при обработке 10'3 % раствором Гумата натрия (рис. 1). Можно предположить, что отмеченные нами различия объясняются действием Гумата натрия по типу "ауксинового эффекта". Как известно, ауксины -гормоны, вырабатываемые в апикальных меристемах побегов. Для растения в целом ауксиновый сигнал означает, что побег интенсивно растёт (Физиология растений, 2005).

По влиянию изучаемых гуминовых удобрений на число боковых побегов змееголовника молдавского наблюдалась несколько иная картина. Анализ исследований 2007 и 2009 гг. показал, что число боковых побегов у всех изученных сортообразцов существенно сокращалось на вариантах с обработкой семян растворами «Стимулайфа» и Гумата натрия в концентрации 10"3 % по сравнениию с контролем (рис. 2).

700 ¡

S 600 >

2 ИХ! Í

^ 400 :

t—

и 300 Í

,'Г» >

S 100 f

0 1

со

SSofla диет, (контроль!

¡йач, o.ooi%

SGum-.Na, 0.001 ?

f«T Зев

а.

:Е38сдздисг. (контроль}:

■виайьь 0.001 %

__^Ш1.

цр ■ «а

. »

.ям

■ ■ ЩййЯ

ÚjJÍm!

2007 ГОД {HCfWíGi 600 575 610

».IOSгод (HCPos-av) 46Ü 440 4/0

Щ:

2007 гол | •Жйй-од

(НСРм^22) :

570 | 430

560 | 420

610 | 460

2«» год (HOW») ыо

455

$50

т.........мг

Щ В

в т

ж Ш

2009 год {HCSW31} 420 415 485

Рисунок 1 - Высота растения сортообразцов змееголовника молдавского (обработка семян), 2007 - 2009 гг., период массового цветения

ШЗада ди«. (контроль} 105М,0.001 % ;0бит-Ма, 0.001 %

(нср«к2)

44 24 19

¡ИСРет^х;

39 27 30

(НСР„5*?) 37

(НСРиЛ)

: □ $м, 0.001 % 27 8 26

!Шват*», 0.Ш % 26 ¿ч 28 :

3 о

К-8» сэрт Зек

50 40 30 20 10 0

| Е Вода диет, {контроль! | >П5М, 0.001« ¡ЩСит-Ма, 0.001%

■Ш

..........Ш ^ 1

, ¡§8 \

2009 год (НО*и«2) 39 28 31

11мЬ, сорт А|инпг

О м

го ю о

а Вода дкст, (контроль □ 5М, 0.001% Ибит-Ма, 0001 %

Рисунок 2 - Число боковых побегов на растепии сортообразцов змееголовника молдавского (обработка семян),

2007 - 2009 гг., период массового цветения

Тогда как в 2008 г. было выявлено различное действие данных гуминовых препаратов на каждый сортообразец. «Стимулайф» проявлял ингибирующий эффект на сортообразцах К-6 и К-7, а стимулирующий на сортообразцах К-8 и К-10. Вероятно, такое разноплановое действие связано со специфическим откликом генетической системы каждого сортообразца змееголовника молдавского на раствор «Стимулайфа» концентрации в конкретных

погодных условиях произрастания 2008 г. Гумат натрия существенно увеличивал число боковых побегов в 2008 г. у всех сортообразцов змееголовника молдавского, что, по-нашему мнению, связано с особенностью механизма действия данного препарата в экстремальных условиях.

Анализируя результаты исследований по влиянию гуминовых препаратов на формирование листьев растений и их биоморфометрию у сортообразцов змееголовника молдавского за 2007-2009 гг. нужно отметить, что растворы «Стимулайфа» и Гумата натрия в концентрации 10"J % изменяли число и размеры листьев не одинаково. Так, измерение числа листьев на растении показало, что при обработке семян сортообразцов змееголовника

Ю"5 %

раствором «Стимулайфа» проявился, как ингибирующий эффект — 2009 г., так и стимулирующий - 2007-2008 гг (рис. 3). Вероятно, эти факты можно связать со спецификой реакции каждого сортообразца на раствор «Стимулайфа» и различные погодные условия. Гумат натрия стимулировал рост и развитие листьев на растениях змееголовника молдавского в 2007-2009 гг. у всех сортообразцов. Исключением был вариант с К-8 (сорт Зея), где в 2008 г. наблюдался ингибирующий эффект.

Следует отметить, что растворы «Стимулайфа» и Гумата натрия в концентрации 10"3 % оказывали разноплановое действие на размеры листьев змееголовника молдавского. «Стимулайф» преимущественно увеличивал размеры листьев, а Гумат натрия, наоборот, преимущественно их уменьшал у всех изучаемых сортообразцов змееголовника молдавского.

4.3 Влияние препаратов гуминовой природы на мёдопродуктивноеть растений змееголовника молдавского

Змееголовник молдавский относится к числу медоносов, с помощью которых можно в определённой степени обогатить медоносную базу и повысить продуктивность пчеловодства, особенно в условиях короткого мёдопродуктивного периода, характерного для условий Северо-Запада РФ. Сортообразцы змееголовника молдавского в годы наблюдений начинали цвести в первой декаде августа. Массовое цветение наступало, как правило, через 1517 дней от начала и отмечалось в середине третьей декады августа. Заканчивалось цветение в первой декаде сентября у всех сортообразцов. Следует отметить, что первыми начинают цвести цветки нижних мутовок главного побега, постепенно цветение распространяется на верхние мутовки. По нашим данным, наиболее благоприятная температура воздуха для цветения сортообразцов змееголовника молдавского 21-23 °С, влажность воздуха 55-65 % (Лавруков М.Ю., Найда Н.М., Комаров A.A., 2009).

К-6, йортЛиеааа-2

¡ff::i

■;

Ш :;:йМ . Я) i&iái

: В 8ода яка. (кот роль); ÍOSt-U ¡3.00154

2007 год госвгод 2009 ¡е>д

(НС?оя-55) ; {на><в»»26) i (HCIW139) 23«

1770 215S

iiStim*, 0.001 %

2036 1385 2557

2110

32S9

Кcap" Зея

ИВодл дно. (контроль); О Sí-i, 0.001%

ЙС-UÍH Мл, 0.001% 4311

р —

1 1......

К-7

5000 4000 3000 2000 1000

1 1

■I

я т

i I

2007 год (HCI>«»175) 2008 ГОД {НСР<м=120) 2009 ГОД (НСРю^бб)

В ляп. (контроль) 5 КМ 2717

a St-1,0 001 « •Í6B2 2079 2.580

paum-мл, 0.001% 3280 3263 4067

- 5W0

Í-

С зеао

Z гт

К46, сорт Арка-

" [....................................................

00 .............—---------------------

D«-i, O.Ottl %

«Gum-Na, 0.001 %

.........i^^vgi'—

i Щ

Р ........Ж.... т

2008 ГОД £ИСРи=Л13} 1680 2034

2005 ГОД

2179 200i

3063

Рисунок 3 — Число листьев на растении сортообра¡цов змееголовника молдавского (обработка семян),

2007-2009 гг., период массового цветения

В 2007-2009 гг. определялась биологическая мёдопродуктивность змееголовника молдавского (рис. 4). Анализируя экспериментальные данные исследований по влиянию препаратов гуминовой природы на биологическую мёдопродуктивность сортообразцов змееголовника молдавского, можно увидеть, что на вариантах с обработкой семян раствором «Стимулайфа» стимуляция нектаровыделения, и существенное увеличение биологической сахаропродуктивности наблюдалась у всех сортообразцов за три года исследований. Исключением был сортообразец К-7 в 2008-2009 гг. Что, скорее всего, можно обяснить биологической особенностью образца. Последнее согласуется с данными Н.П. Смарагдовой (1961), занимавшейся проблемой мёдопродуктивности. Можно предположить, что при действии гуминового препарата «Стимулайфа» на змееголовник молдавский происходит усиление фенолазной окислительно-восстановительной системы и активизация темпов оксиредуктазы, как это отмечали Л.А. Христева (1968), Волкова Р.И. и др. (1980) для ряда других растений. Последнее в итоге привело к более интенсивному первичному и вторичному синтезу Сахаров у растений и, как следствие, увеличилась мёдопродуктивность сортообразцов. Следует отметить, что на вариантах с обработкой семян раствором Гумата натрия столь яркой картины действия не проявлялось, а наблюдался как ингибирующий, так и стимулирующий эффект по годам исследований.

4.4 Влияние препаратов гуминовой природы на реальную семенную продуктивность змееголовника

Влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на реальную семенную продуктивность сортообразцов змееголовника молдавского изучалось в 2007 и 2009 гг.

За годы исследований на всех вариантах опыта с обработкой семян растворами «Стимулайфа» и Гумата натрия наблюдалось увеличение (к контролю) показателя реальной семенной продуктивности у всех сортообразцов змееголовника молдавского (рис. 5).

soo

400

ш 300

% ДХ1

£г 100

К-б, свртАкш»-?.

ШВодз дкст. (контроль) |OSt-L, 0.001 % :SGum-N3, 0.001%

2007 год (НС?о«=10,2) 177,8 400,/

1S5.S

200ан)Д (HO>«=6,7j 96,7 145,5 221¿9

Ш:

¡Щ;

2009 г од (HCP„s2S,«}

440,6

¿4¿0

К З, сорт Зея

с-э

S00 400 300 200 100

Ш. :: ::

и ......— g 2007 ! ¡HCP„-=;!7,J) 2008 год 2000 гад {Howsayt) :

ШВода диет, (контроль)! 292,6 137,3 434,Э |

OSt-L, 0.001% 483,6 179.9 546,8 j

MGum-Ne, 0.00? % 251,12 vnfi 530,;¡

К-7

1 1 а

ИВода дют. (контроль^ ÜSt-l, 0.001 %

SKium-Na. О.«» %

K-I0, орт Apxsre

600

г- 500

е 30£i

200

100

о í-f 0

ааодв ДИСТ. (контроль) □ St-1., 0.001 % ; KIGum-Na, 0.001 %

..............................en

_jjj

1 üi' ■

2007 год 7.00В гад

;HC¡W ад ¡HC.H0,~S,9)

Í 143,5 35,tí

Г 280,1. 2:18,1

12ч, > 3.48,4

Рисунок 4 - Биологическая мёдопродуктивность змееголовника молдавского (обработка семян), 2007 - 2009 гг., период массового цвегешш

K-6, cJ>|»t Airaras-?,

я я 60

£ 50

s (- « 40

v я

я — 30

в i 'i>

| 30

1 с' Sk 10

а. 0

Шода OSt-L, ЯС-iutn

диет. 0.001 -Na, О

я -

s ¿

£ p

I в

3 I

я я

II íí & а- s

ад so

40 JO 20 10 о

¡контроль);

,003. %

SK-sJcoi»

К-8,1сорт Зея

: * ;; 11

: С:

: ::

: , > ■

i¡

:!it

2007

¡ ж

ífcT

' ■ 111

2008 сод

□ Вода диет, (контроль) 49 49

OSt-L, 0.001 % 57. SI

R6«tn N»,0 001 % 53 52

Я ч=

— в4

i х*

£ £

1 I В я

3 i?

60 50 40 50 20 10 0

Щ:

2007 год

Ж®

Шодздист. {контроль) 50 S?

jl3St-l., 0.001% S2 S4

BSltm ?.?„, 9 Mi % 33 :................................м...........

К-1®, сорт Apx«i

S I

1 I

s i

а, с

ко

50 40 30 2« 10 О

—"i rrr—T;

lül

ы i

fes

Ш Ш •

SÉ

НВодз диет, (контроль)

дом, 0.001 fc

Íeeam-Ní,®«! %

2Q07 год

2009 год ¿1 51 М

Рисунок 5 - Реальная семенная продуктивность сортообразцов змееголовника молдавского (обработка семян), 2007 и .2009 гг.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

ПРЕПАРАТОВ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЗМЕЕГОЛОВНИКА МОЛДАВСКОГО

Совершенствуя технологию выращивания змееголовника молдавского за счёт применения препаратов гуминовой природы, которые благодаря стимуляции роста и развития растений приводят к увеличению мёдопродуктивности, можно ожидать повышения рентабельности производства мёда. Исследование экономической эффективности мёдопродуктивности проводилось в среднем за три года. Стоимость валовой продукции при средней цене реализации мёда 150 руб./кг была самой высокой у сортообразца К-8, сорт Зея и составила 46,20 тыс. руб./га. На этом же варианте был наибольший чистый доход и наивысший уровень рентабельности, которые составили соответственно 21,83 тыс. руб./га и 89,59 %.

При оценки экономической эффективности вариантов с обработкой семян «Стимулайфом» и Гуматом натрия были выявлены несколько вариантов с наибольшими стоимостью валовой продукции и чистым доходом, которые составили: К-6 + St-L, 10'3 % - 54,36 тыс. руб./га и 27,84 тыс. руб./га; К-8 + StL, 10"3 % - 60,52 тыс. руб./га и 33,51 тыс. руб./га; К-7 + Gum-Na, 10"3 % - 64,91 тыс. руб./га и 37,58 тыс. руб./га; К-8 + Gum-Na, 10 3 % - 57,88 тыс. руб./га и 31,04 тыс. руб./га. Следовательно, применение предпосевной обработки семян «Стимулайфом» является высокоэффективным способом повышения уровня рентабельности выращивания змееголовника молдавского на мёд до уровня 104,98 % у сортообразца К-6, сорт Aroma-2 и до уровня 124,06 % у сортообразца К-8, сорт Зея. Также применение предпосевной обработки семян Гуматом натрия является высокоэффективным способом повышения уровня рентабельности выращивания змееголовника молдавского на мёд до уровня 137,50 % у сортообразца К-7 и до уровня 115,66 % у сортообразца К-8, сорт Зея.

Следует отметить и то, что на всех вариантах с обработкой семян препаратами гуминовой природы уровень рентабельности повышался по сравнению с вариантами без обработки семян сортообразцов змееголовника молдавского. Таким образом, результаты выполненных исследований показали высокую экономическую эффективность применения препаратов гуминовой природы при выращивании змееголовника молдавского на мёд.

ВЫВОДЫ

1. Изучено влияние и выявлен неодинаковый характер действия органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумата натрия на рост, развитие и биопродуктивность различных сортообразцов змееголовника молдавского коллекции малораспространённых овощных культур ВНИИР им. Н.И. Вавилова.

2. Установлено, что жидкое органо-минеральное удобрение «Стимулайф» оказывает высокий физиологический эффект на прорастание семян растений в значительно более широком диапазоне концентраций, чем рекомендовано

разработчиком агрохимиката. Так, при замачивании семян змееголовника молдавского в растворе «Стимулайфа» с концентрацией 10"1 % лабораторная всхожесть увеличивалась на 21 % к контролю, в то время как при концентрации 10'3 % прибавка составляла 32 % к контролю. При обработке семян пшеницы в концентрации 10"1 % прибавка 14 % к контролю, а при 10"3 % прибавка 24 % к контролю. Почти аналогичная картина наблюдалась и для Гумата натрия.

3. Установлено различное влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на продолжительность вегетационного периода различных сортообразцов змееголовника молдавского. На вариантах с обработкой «Стимулайфом» все сортообразцы сокращали вегетационный период на 1-4 суток. На вариантах с обработкой Гуматом натрия растения змееголовника с синими цветками — сокращали вегетационный период на 1-3 суток, а растения змееголовника с белыми цветками, наоборот, увеличивали на 1-3 суток. На вариантах с обработкой семян сортообразцов змееголовника молдавского растворами «Стимулайфа» и Гумата натрия увеличивался период посев — полные всходы и сокращался полные всходы - бутонизация.

4. Впервые установлено различное влияние предпосевной обработки семян в растворах «Стимулайфа» и Гумата натрия в концентрации 10"3 % на формирование органов растений и биоморфометрию сортообразцов змееголовника молдавского. Установлен эффект ингибирования роста растений змееголовника при обработке «Стимулайфом» (высота растений уменьшилась в среднем на 15 см к контролю) и стимуляции роста (высота растений увеличилась в среднем на 30 см к контролю) при обработке раствором Гумата натрия.

5. Выявлено специфическое влияние «Стимулайфа» и неспецифическое Гумата натрия на рост и развитие боковых побегов змееголовника молдавского. Так, «Стимулайф» проявлял ингибирующий эффект на сортообразцах К-6 и К-7 (число боковых побегов уменьшилось в среднем на 12 шт. к контролю) и стимулирующий на сортообразцах К-8 и К-10 (число боковых побегов увеличилось в среднем на 5 шт. к контролю). Гумат натрия стимулировал рост и развитие боковых побегов у всех сортообразцов (количество боковых побегов увеличилось в среднем на 9 шт. к контролю).

6. Установлена сортоспецифическая реакция на обработку «Стимулайфом» и Гуматом натрия семян змееголовника молдавского в концентрации 10 3 %. Так, у сортообразца К-8, сорт Зея в 2008 г. обработка препаратами уменьшала число листьев на растениях. При обработке семян других сортообразцов змееголовника молдавского раствором «Стимулайфа» проявился преимущественно стимулирующий эффект в 2007-2008 гг. Гумат натрия стимулировал число листьев на растениях змееголовника молдавского за все годы исследований.

7. Выявлено, что растворы «Стимулайфа» и Гумата натрия в концентрации 10'3 % оказывали разноплановое действие на размеры листьев змееголовника молдавского. «Стимулайф» преимущественно обеспечивал увеличение размера листьев, а Гумат натрия, наоборот, их уменьшал у всех сортообразцов змееголовника молдавского.

8. Выявлено, что на вариантах с обработкой семян раствором «Стимулайфа» чётко прослеживается стимуляция нектаровыделения и увеличение биологической мёдопродуктивности у сортообразцов змееголовника молдавского (в среднем за три года): К-6, сорт Агота-2 на 66 %; К-7 на 18 %; К-8, сорт Зея на 37 %; К-10, сорт Архат на 104 % . На вариантах с обработкой семян раствором Гумата натрия у сортообразцов змееголовника молдавского увеличение биологической мёдопродуктивности в среднем за три года составило: К-6, сорт Агота-2 на 38 %; К-7 на 96 %; К-8, сорт Зея на 56 %; К-10, сорт Архат на 112 %.

9. Установлено положительное влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на реальную семенную продуктивность сортообразцов змееголовника молдавского. Так, реальная семенная продуктивность в среднем увеличивалась на 4 % к контролю при обработке «Стимулайфом» и на 5 % при обработке Гуматом натрия.

10. Показано, что применение предпосевной обработки семян «Стимулайфом» является высокоэффективным способом повышения рентабельности выращивания змееголовника молдавского на мёд до уровня 104,98 % у сортообразца К-6, сорт Агота-2 и до уровня 124,06 % у сортообразца К-8, сорт Зея. Применение предпосевной обработки семян Гуматом натрия является высокоэффективным способом повышения рентабельности выращивания змееголовника молдавского на мёд до уровня 137,50 % у сортообразца К-7 и до уровня 115,66 % у сортообразца К-8, сорт Зея.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Рекомендуется расширить ассортимент применения жидкого органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумат натрия для лекарственных, медоносных и эфирномасличных культур, в частности для змееголовника молдавского.

2. С целью повышения мёдопродуктивности змееголовника молдавского и устойчивости этих растений к неблагоприятным погодным условиям рекомендуется проводить предпосевную обработку семян раствором «Стимулайфа» в концентрации 10"э %.

3. Для введения в культуру земледелия в условиях Ленинградской области змееголовника молдавского рекомендуется сортообразец К-8, сорт Зея.

4. Для оценки посевных качеств семенного материала предлагается новая методика экспресс-оценки интенсивности прорастания семян, в которой используется динамическая модель, для математической обработки которой применяется логистическая функция, отражающая динамику изменения или накопления количественных признаков с переходом к новым качественным показателям.

5. С целью получения экологически безопасной продукции при возделывании змееголовника молдавского как лекарственного и пряноароматического сырья рекомендуется расход гуминовых удобрений («Стимулайфа» и Гумата натрия) существенно (в 10-1000 раз) сокращать при

предпосевной обработке семян. Оптимальная концентрация для предпосевного замачивания семян змееголовника молдавского в растворах «Стимулайфа» и Гумата натрия составляет 10'3 % исходного маточного раствора.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых научных журналах, согласно перечню ВАК

1.Лавруков М.Ю., Гак Е.З. Исследование влияния физиологически активных соединений гуминовой природы на прорастание семян // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета / Ежеквартальный научный журнал №8. — С.-Пб., 2008. — С. 36-39.

2. Лавруков М.Ю., Кузнецова Н.М. Nepeta (котовник) и Dracocephalum (змееголовник) - нетрадиционные культуры с уникальными свойствами // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета / Ежеквартальный научный журнал №9. — С.-Пб., 2008. - С. 49-50.

3. Лавруков М.Ю. Биологические особенности некоторых видов Змееголовника в условиях интродукции // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета / Ежеквартальный научный журнал №10. - С.-Пб., 2008. - С. 29-31.

4. Лавруков М.Ю., Чекмарёва A.B. Антэкологическое исследование змееголовника молдавского (Dracocephalum moldavica L.) // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета / Ежеквартальный научный журнал №15. - С.-Пб., 2009. - С. 56-60.

5. Лавруков М.Ю. Плодоношение и семенная продуктивность сортообразцов рода Змееголовник (Dracocephalum L.) // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета / Ежеквартальный научный журнал №18. - С.-Пб., 2010. - С. 15-20.

6. Архипов М.В., Гак Е.З., Комаров A.A., Лавруков М.Ю. Роль радиационного и химического гормезиса в интенсификации роста растений // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук / Научно-теоретический журнал № 3. — Москва, 2010. — С. 29-31.

7. Лавруков М.Ю. Биология опыления змееголовника молдавского (Dracocephalum moldavica L.) // Известия Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета / Ежеквартальный научный журнал №24. -С.-Пб., 2011. - С. 9-13.

Прочие основные публикации

8. Комаров A.A., Найда Н.М., Лавруков М.Ю. Оценка динамики прорастания семян видов рода Dracocephalum L. // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования / Сб. науч. трудов СПбГАУ. — С.-Пб., 2007.-С. 3-7.

9. Комаров A.A., Баева С.С., Лавруков М.Ю., Викторов А.И. Корректирующее действие биопрепаратов на прорастание семян злаков // Современная агрофизика — высоким агротехнологиям / Материалы междунар. конф. ГНУ АФИ Россельхозакадемии. - С.-Пб., 2007. - С. 286-287.

10. Лавруков М.Ю. Биология цветения и нектаропродуктивностъ сортов змееголовника молдавского в условиях Северо-Запада Нечернозёмной зоны

Российской Федерации // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования / Сб. науч. трудов СПбГАУ. - С.-Пб., 2008. - С. 26-29.

11. Комаров A.A., Лавруков М.Ю., Гак Е.З. Опыт применения сверхнизких и низких концентраций водных растворов гуматов для управления ростом и развитием растений // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование / Сборник трудов Пятой международной научно-практической конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности". - С.-Пб., 2008. - С. 282-284.

12. Баева С.С., Комаров A.A., Найда Н.М., Лавруков М.Ю. Особенности гумусовых соединений, выделенных из различных материалов / Материалы V съезда Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева. - Ростов-на-Дону, 2008.-С. 68.

13. Лавруков М.Ю., Комаров A.A., Найда Н.М., Карпенко В.Н. Влияние ФАВ на сахаро- и мёдопродуктивность сортов змееголовника молдавского в Нечернозёмной зоне Северо-Западного региона РФ // Эколого-популяционный анализ полезных растений: интродукция, воспроизводство, использование / Материалы X Международного симпозиума. - Сыктывкар, 2008. - С. 106-108.

14. Комаров A.A., Найда Н.М., Лавруков М.Ю. Изучение биологии развития видов Dracocephalum L. Коллекции ВИР // Ресурсосберегающие технологии для земледелия и животноводства Владимирского Ополья / Сб. докл. Всероссийской научно-практической конференции. - Суздаль, 2008. - С. 153-156.

15. Лавруков М.Ю., Найда Н.М., Комаров A.A. Особенности цветения змееголовника молдавского (Dracocephalum moldavica L.) // Крупный и малый бизнес в АПК: роль, механизмы взаимодействия, перспективы / Материалы международного агропромышленного конгресса. — С.-Пб., 2009. — С. 16-18.

16. Лавруков М.Ю., Найда Н.М., Комаров A.A. Суточная ритмпка цветения змееголовника молдавского (Dracocephalum moldavica L.) // Генетика и биотехнология в сельском хозяйстве / Доклады 5-й международной научной конференции Ирана и России по проблемам развития сельского хозяйства. - С.-Пб., 2009.-С. 360-363.

17. Лавруков М.Ю. Биометрические и антэкологические особенности сортообразцов змееголовника молдавского в условиях Северо-Западного региона РФ / Материалы VIII Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». - Т. 1. - М.: РУДН, 2009. - С. 112-114.

18. Лавруков М.Ю. Морфологическое строение цветка и структура побега сортообразцов Змееголовника молдавского // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования / Сб. науч. трудов СПбГАУ. - С.-Пб., 2009. -С. 5-8.

19. Найда Н.М., Комаров A.A., Лавруков М.Ю., Карпенко В.Н. Эффективность гуминовых препаратов при культивировании лекарственных растений / Труды V Всероссийской конференции «Гуминовые вещества в биосфере».-Т. 1.- СПб., 2010.-С. 421-424.

Подписано в печать 17.04.2012 Формат 60 х 90 і/, б "Печать трафаретная. 1,5 усл. печ. л. Тираж 100 экз.

_Заказ № 12/04/11_

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в НП «Институт техники и технологий» Санкт-Петербург - Пушкин, Академический пр., д.31, ауд. 715

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Лавруков, Михаил Юрьевич, Санкт-Петербург-Пушкин

61 12-6/598

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреяедение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

(ФГБОУ ВПО СПбГАУ)

На правах рукописи

ЛАВРУКОВ МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ «СТИМУЛАЙФ» И ГУМАТА НАТРИЯ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ СОРТООБРАЗЦОВ ЗМЕЕГОЛОВНИКА {DRACOCEPHALUML.) В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

Комаров A.A.

Санкт-Петербург - Пушкин 2012

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................4

1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И НАРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВИДОВ

РОДА ЗМЕЕГОЛОВНИК (ЫиСОСЕРНАШМЬ.).........................................8

1.1 Биологические особенности видов рода змееголовник {ОгасосеркаЫт £.)... 8

1.2 Народно-хозяйственное значение змееголовника молдавского.................16

2 РОЛЬ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ И ПРЕПАРАТОВ В РЕГУЛЯЦИИ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ...............24

2.1 Удобрения на основе гуминовых кислот (гуматы) и их свойства..............24

2.2 Влияние гуминовых соединений и препаратов на их основе

на рост и развитие растений................................................................28

3 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.........................37

3.1 Почвенно-климатические условия места проведения исследований..........37

3.1.1 Характеристика климата Ленинградской области..............................37

3.1.2 Характеристика почвы................................................................47

3.2 Объекты и методы исследований......................................................48

3.3 Агротехника исследований и схема опыта..........................................56

4 ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ

НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И БИОПРОДУКТИВНОСТЬ ЗМЕЕГОЛОВНИКА......59

4.1 Оценка физиологической активности «Стимулайфа» и Гумата натрия......59

4.2 Влияние препаратов гуминовой природы на рост и развитие, структуру и биоморфометрию растений змееголовника молдавского............................65

4.2.1 Влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия

на рост и развитие сортообразцов змееголовника молдавского...........................66

4.2.2 Влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на структуру и биоморфометрию растений змееголовника молдавского............................78

4.2.3 Влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия

на число и размер листьев у растений змееголовника молдавского..............103

4.3 Влияние препаратов гуминовой природы

на мёдопродуктивность растений змееголовника молдавского...................113

4.4 Влияние препаратов гуминовой природы на реальные

плодоношение и семенную продуктивность змееголовника......................128

4.4.1 Методика оценки качества семян образцов змееголовника с помощью динамической модели их прорастания..................................................131

4.4.2 Реальное плодообразование и семенная продуктивность сортообразцов

змееголовника................................................................................137

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТОВ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ

ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЗМЕЕГОЛОВНИКА МОЛДАВСКОГО.................146

ВЫВОДЫ......................................................................................149

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ......................................................152

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ

ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...................................................153

ПРИЛОЖЕНИЯ..............................................................................179

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Сохранение биоразнообразия и рациональное использование растительных ресурсов - важная задача современности, связанная с продовольственной безопасностью страны и устойчивым жизнеобеспечением её населения. Выявление, всестороннее изучение новых и нетрадиционных культур с уникальными свойствами различного экономического направления позволит решить эту задачу. К растениям с многочисленными хозяйственно ценными свойствами можно отнести виды из семейства яснотковые, в частности, виды рода змееголовник (Dracocephalum L.) (Буданцев А.Л., 1987; Никитина A.C., 2003). Вместе с тем технологии возделывания разных видов змееголовника недостаточно разработаны.

Для достижения цели исследований были поставлены следующие задачи: - оценить физиологическое действие разных концентраций органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумата натрия;

— изучить влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на рост и развитие сортообразцов змееголовника молдавского;

— изучить влияние Гумата натрия и «Стимулайфа» на реальные плодоношение и семенную продуктивность сортообразцов змееголовника молдавского;

Научная новизна исследований. Впервые, на основании изучения сортообразцов змееголовника из коллекции малораспространённых овощных культур ВНИИР им. Н.И. Вавилова оценено влияние «Стимулайфа» и Гумата натрия на рост, развитие, формирование структуры растения, биоморфометрию, биологическую мёдопродуктивность, на реальную семенную продуктивность змееголовника молдавского.

Выявлены оптимальные концентрации органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумат натрия, оказывающие высокий физиологический эффект на прорастание семян тестируемых растений, обеспечивающие рост продуктивности и качества продукции.

Дана оценка экономической эффективности применения «Стимулайфа» и Гумата натрия при выращивании змееголовника молдавского. Сравнив качественные параметры семенного материала и отметив видо- и сортоспецифичность образцов змееголовника разработана методика оценки посевных качеств семян.

Основные положения, выносимые на защиту:

влияние органо-минерального удобрения «Стимулайф» и Гумат натрия на рост, развитие и биопродуктивность сортообразцов змееголовника;

- экономическая эффективность применения препаратов гуминовой природы при выращивании змееголовника.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы рассмотрены и обсуждены на Научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАУ (Секция агрономическая, С.-Пб. - Пушкин, 7-9 февраля 2007 г.), Научной сессии ГНУ АФИ РАСХН (С.-Пб., 2007 г.), Международной конференции ГНУ АФИ Россельхозакадемии (С.-Пб., 25-27 сентября 2007 г.), Научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАУ (Секция агрономическая, С.-Пб. - Пушкин, 31 янв.-

1 февр. 2008 г.), Научной сессии ГНУ АФИ РАСХН (С.-Пб., 2008 г.), V Международной научно-практической конференции «Исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2008 г.), V Всероссийском съезде общества почвоведов (Ростов-на-Дону,

2008 г.), X Международном Симпозиуме «Эколого-популяционный анализ полезных растений: интродукция, воспроизводство, использование» (г. Сыктывкар, 2008 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии для земледелия и животноводства Владимирского ополья» (Суздаль, 2008 г.), Научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАУ (Секция агрономическая, С.-Пб. - Пушкин, 1 февраля 2009 г.), Международном агропромышленном конгрессе «Крупный и малый бизнес в АПК: роль, механизмы взаимодействия, перспективы» (С.-Пб., 2009 г.), 5-й Международной научной конференции Ирана и России по проблемам развития сельского хозяйства «Генетика и биотехнология в сельском хозяйстве» (С.-Пб.,

2009 г.), V Всероссийской конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (СПб, 2010 г.).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методики исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, списка литературы и 3 приложения. Список использованной литературы включает 286 источников, в том числе 31 работу на иностранных языках.

Работа изложена на 197 страницах компьютерного текста, содержит 37 таблиц, 16 рисунков.

1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВИДОВ РОДА ЗМЕЕГОЛОВНИК

(DRA COCEPHAL UM L.)

1.1 Биологические особенности видов рода змееголовник

{Dracocephalum L.)

Среди лекарственных и пряноароматических культур растения рода змееголовник (dracocephalum L.) занимают видное место. Латинское название рода происходит из греческих слов dracon - дракон и cephale - голова, по форме зева венчика. Змееголовник относится к классу двудольных, порядок (lamíales), семейство яснотковые (lamiaceae), или губоцветные (labiatae), род змееголовник (dracocephalum L.) (Флора СССР, 1954; Полуденный Л.В, 1979; Тахтаджян А.Л. и др.,1981; Терпило Н.И., 1982).

В связи с несомненной ценностью видов змееголовника и очевидной необходимостью введения в культуру всё настоятельнее становилась потребность их всестороннего изучения. К настоящему времени накоплено довольно много сведений по различным аспектам биологии змееголовника. Они нашли отражение в работах Остащенко-Кудрявцевой А.К. (1937); Смарагдовой Н. П. (1961); Вульф Е.В., Малеева О.Ф. (1969); Бодруга М.В. (1973); Буданцева А.Л. и Шаварда А.Л. (1987); Акопова И.Э. (1990),Машанова В.И. и Покровского A.A. (1991); Колалите М.Р. (1994); Povilaityte V. et al. (2001); Воронина Е.П. и др. (2001); Wolski Т. (2004); Кравцова Н.И. (2005).

Род змееголовник насчитывает 45 видов в основном многолетних травянистых растений, встречающихся главным образом в Европе и внетропической Азии (Флора Европейской части СССР, 1978; Брезгин H.H., 1993). В России 35 видов. В средней России 3 вида. Это, как правило, многолетние, редко однолетние травы, большей частью с цельными листьями. Цветки в ложных мутовках, собранных на концах стеблей в плотные головчатые и более менее рыхлые колосковидные соцветия. Чашечка с 15 жилками, 5-зубчатая (причем верхний зубец шире остальных) или двугубая.

Венчик с длинной, распушенной у зева трубкой; верхняя губа прямая или чаще более менее вогнутая, сводообразная, на верхушке выемчатая; нижняя губа 3-лопастная, с более крупной средней лопастью (Буданцев А.Л., Яковлев Г.П., 2006).

Родиной змееголовника является Монголия, Китай, западные Гималаи, Алтай и Прибалтика, где он произрастает в диком виде и в настоящее время (Хайдав Ц., Меньшикова Т.А., 1978; Хайдав Ц., Алтанчимэг Б., Варламова Т. С. 1985). Как сорное растение известен на Украине, в Белоруссии, в Крыму и Поволжье (Воронина К.В., 1952). Произрастает змееголовник в природе по каменистым, щебнистым склонам.

Впервые в мировой практике змееголовник был введен в культуру близ Сухуми, а первые промышленные плантации были заложены в Поволжье в 1931 году. Позднее змееголовник культивировали в Восточной Сибири, на Алтае, на Украине, в Молдове, на Кубани, в Воронежской, Курской областях, в Средней Азии (Землинский С.Е., 1958). В настоящее время его выращивают как медонос в Самарской области, как эфиромасличное растение в Молдове (Гаммерман А.Ф., Кадаев Г.Н., Яценко-Хмелевский A.A., 1983; Горбунова Т.А., 1995; Кьюсев П.А., 2003; Машковский М.Д., 2005). Возделывают змееголовник также в Болгарии и Румынии (Лавруков М.Ю., Кузнецова Н.М., 2008). В большинстве литературных сведений выделяют следующие наиболее распространенные виды: змееголовник молдавский, змееголовник крупноцветковый, змееголовник тимьяноцветковый, змееголовник Рюйша (Губанов И.А., 1993). В данной работе рассматриваются материалы о змееголовнике молдавском, змееголовнике крупноцветковом, змееголовниках многостебельном и поникающем, которые являлись объектами дальнейших исследований.

D. grandiflorum L. - з. крупноцветковый, многолетнее травянистое растение. Корневище горизонтальное или восходящее, наверху ветвистое, дающее несколько цветоносных стеблей и пучки прикорневых листьев, 0.5-1 см толщиной. Стебли прямостоящие или при основании восходящие, простые,

коротко опушённые, в верхней части более густо. Высота 10-30 см. Листья на длинных, в полтора-два раза превышающих пластинку черешках при основании расширенных. Пластинка продолговато эллиптическая или продолговато яйцевидная, тупая, при основании сердцевидная, по краям округло зубчатая, 2-8 см длиной и 1-4 см шириной, снизу по жилкам более менее волосистая, сверху почти голая. Стеблевые листья в числе 3-4 пар, коротко - черешковые, яйцевидные или округло яйцевидные, более мелкие.

Цветки на коротких цветоножках в плотном, почти головчатом соцветии, иногда с отставленной нижней мутовкой. Прицветники обратнояйцевидные, к основанию клиновидно суженные и здесь цельнокрайние, в верхней части надрезанные на зубцы, из которых средний яйцевидно - ланцетовидный, остальные ланцетовидные, тонко заострённые, чуть длиннее или почти равные чашечке. Последняя длинно и тонко опушённая, почти двугубая. Средняя доля верхней губы яйцевидная, на верхушке с коротким остроконечием, в полтора-два раза длиннее широко ланцетовидных остистых боковых лопастей, доли нижней губы узколанцетовидные.

Венчик 35-45 мм длинной, яркосиний, снаружи коротко опушённый, внутри на лопастях верхней губы и при основании средней доли нижней губы с длинными волосками. Верхняя губа до одной трети надрезана на полукруглые лопасти, нижняя губа в полтора раза длиннее верхней, средняя её доля почковидная, в два-три раза шире боковых. Плод - ценобий, состоящий из 4-х яйцевидных чёрных эремов. Около 3 мм длиной. Растение красиво цветущее и может быть использовано как декоративное и лекарственное.

Б. тиШсаи1е МопЛг. - з. многостебельный, многолетнее травянистое растение. Корневище древеснеющее, наверху ветвистое, до 1.5 см толщиной. Стебли многочисленные, коротко и плотно опушённые, простые или ветвистые, с тонкими косо вверх направленными ветвями. Высота 15-30 см. Нижние листья рано увядающие. Средние стеблевые листья яйцевидные или ланцетовидные, 1.5-2 см длиной и 0.3-0.7 см шириной, цельнокрайние, коротко

прижато опушённые, наверху острые и туповатые, к основанию суженные в короткий черешок, часто вдоль сложенные.

Цветки в 2-цветковых ложных мутовках, собранных на верхушке стебля в продолговатое рыхлое соцветие. Прицветники короче чашечки, цельнокрайние, яйцевидные или ланцетовидные, с длинным шиловидным остроконечием, достигающим 3-4 мм в длину. Чашечка коротко волосистая, 15 мм длиной. Верхняя губа надрезана до одной трети длины на яйцевидно-треугольные зубцы. Все зубцы с длинным шиловидным остроконечием. Венчик палев�

Информация о работе

Лавруков, Михаил Юрьевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург-Пушкин, 2012
ВАК 06.01.01

Диссертация

Влияние органо-минерального удобрения "Стимулайф" и гумата натрия на рост и развитие сортообразцов змееголовника (Dracocephalum L.) в условиях Ленинградской области - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы