Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности вопроса 8
1.1. Агроклиматические и почвенные условия выращивания петрушки в Тюменской области 8
1.2 Биологические особенности и технология возделывания петрушки в Тюменской области 20
1.3. Повышение посевных качеств семян овощных культур 26
1.4. Использование стимуляторов роста растений в овощеводстве 32
1.5. Выбор и обоснование схемы посева для выращивания овощей в мелкотоварных хозяйствах 37
2.Условия и методика экспериментальных исследований 42
2.1. Объекты, место и условия проведения исследований 42
2.2. Схемы опытов и методика исследований 49
3. Повышение посевных качеств семян петрушки 53
3.1. Рост, развитие и урожайность растения петрушки в зависимости от намачивания семян стимуляторами 53
3.2. Влияние обеззараживания семян на пораженность патогенами и продуктивность растений петрушки 60
3.3. Воздействие высушивания намоченных и проросших семян на посевные качества и урожайность петрушки 68
3.4. Обсуждение 79
4. Агротехнические приемы возделывания петрушки ... 82
4.1. Густота стояния растений и урожайность петрушки в зависимости от схемы посева 82
4.2. Обсуждение 91
5. Энергетическая и экономическая эффективность приемов возделывания петрушки 94
5.1. Внедрение научных разработок в производство 94
5.2. Энергетическая оценка предпосевной подготовки семян и посева петрушки 96
5.3. Экономическая эффективность подготовки семян и посева петрушки 100
Выводы 104
Рекомендации производству 106
Литература 107
Приложение 120
- Биологические особенности и технология возделывания петрушки в Тюменской области
- Влияние обеззараживания семян на пораженность патогенами и продуктивность растений петрушки
- Воздействие высушивания намоченных и проросших семян на посевные качества и урожайность петрушки
- Энергетическая оценка предпосевной подготовки семян и посева петрушки
Введение к работе
Большое внимание, уделяемое производству овощей, объясняется тем, что они имеют жизненно важное значение в питании человека, так как содержат очень ценные вещества - витамины, органические кислоты, минеральные соли, микроэлементы, служат ценным сырьем для пищевой и перерабатывающей промышленности, без которых невозможно консервирование многих видов овощей и производство лекарственных препаратов. При рациональном питании овощи необходимы человеку ежедневно в течение всего года. (Л.Г. Нефедова, 1977; Ю.И. Муханова и др. 1982; Н.В. Алексенюк,1982; В.С, Батюг, 1982: В.И. Машанов 1986; А.А. Покровский, 1991).
Расширение ассортимента овощных культур за счет малораспространенных овощей позволит организовать равномерное снабжение населения свежей овощной продукцией. (В.Ф. Белик, 1979, 1986; Ш.Г. Бексеев, Д.И. Алексеева, 1987). Почти все они находят применение в домашней кулинарии, а многие служат сырьем для фармацевтической промышленности в производстве лекарств.
В Западной Сибири можно выращивать около 80% овощных культур выращиваемых в мире. В настоящее время овощи выращиваются на площади 54,8 тыс. га. По сравнению 1990 г. площадь посева овощей увеличилась на 5,0 тыс. га. в основном за счет земель мало пригодных для овощеводства. Средняя урожайность овощей во всех категориях хозяйств составляет - 16 т/га. Уровень потребления овощей на душу населения -55-60 кг. в год, значительно ниже установленной нормы в размере -119 кг. в год.
В последние годы широкое развитие получили частные мелкотоварные предприятия по выращиванию, переработке и реализации сельскохозяйственной продукции. В этой связи имеет большое значение выращивание овощных растений с высокой потенциальной продуктивностью пользующихся большим спросом у населения в связи с содержанием пряно-ароматических веществ. На
5 ценность таких видов растений неоднократно указывали Н.И. Вавилов, 1938; А.Н. Ипатьев, 1958; З.С. Лежанкина, 1960; А.А. Покровский, 1984; П.Ф. Ко-нанков, 1985; В.Ф. Велик, 1986; В.И. Машанов, 1988; Е.Г. Гринберг, 1991; А.В.Юрина,1991; Р.В. Алексеев, 1997; Г.А. Кунавин, 1999.
К числу пряно-ароматических растений относится петрушка (Petroselium crispum), принадлежащая к семейству Apiceae; корневая (P.S. convar. radikosum) и листовая (P.S. crispum). В качестве пряного овоща используются: у первого вида корнеплод, у второго гладкие или курчавые листья, включая черешки.
Основная ценность петрушки - высокое содержание витаминов и эфирных масел. В листьях содержится 60 - 293 мг % витамина С, 1,3-19,8 мг/% каротина, имеется тиамин, рибофлавин, никотиновая и фолиевая кислоты. Содержание азотистых веществ в листьях достигает - 4,5%, в корнеплодах -3,2%. Эфирных масел в семенах - 2,7 - 7,0% , в листьях - 0,02 -0,05% .Главная их составная часть - фенольный эфир, или апиол (Д.Д. Брежнев, 1975; Н.Н. Ермакова, Э.Ф. Витченко, Е.Г. Гринберг и др. 1999; Е.П. Киселев, 2000).
В повышении урожайности большое практическое значение имеет получение выравненных дружных всходов и оптимальной густоты стояния растений. В связи с этим, актуальной становится проблема использования посевного материала с высокими показателями энергии прорастания и всхожести. В таких условиях существующие рекомендации по предпосевной подготовке семян требуют уточнения и доработки. (А.С. Андрианов, 2001; Ф.С. Джалилов, Р.Д. Тивари, 1989). Возникает необходимость обоснования схемы посева в мелкотоварных хозяйствах (Н. Ф. Крецул , 1999 ).
Цель и задачи исследований. В условиях Тюменской области приемы предпосевной подготовки семян и схемы посева петрушки изучены недостаточно. В связи с этим целью наших исследований являлось совершенствова-
ниє приемов предпосевной подготовки семян и схемы посева петрушки в условиях Тюменской области.
В задачу исследований входило:
1. Установить эффективность намачивания семян петрушки стимуляторами
роста.
2. Изучить возможность обеззараживания семян петрушки раствором пере-
киси водорода.
3. Установить влияние высушивания намоченных и проросших семян на по-
вышение их посевных качеств и урожайность петрушки.
4. Установить влияние схемы посева на густоту стояния и продуктивность
растений петрушки сорта.
Научная новизна результатов исследований заключается в разработке приемов предпосевной подготовки семян и схемы посева петрушки в условиях Тюменской области. Впервые установлены:
5. Эффективные стимуляторы роста для намачивания семян петрушки с це-
лью повышения их посевных качеств, усиления темпов роста и увеличения продуктивности растений.
6. Экологически безопасный способ обработки семян раствором перекиси во-
дорода с целью их обеззараживания и повышения устойчивости к болезням.
7. Оптимальные схемы посева для выращивания петрушки сорта в мелкото-
варных хозяйствах.
На защиту выносятся следующие предложения:
Изменение посевных качеств семян и продуктивности растений петрушки при намачивании растворами стимуляторов роста.
Экологически безопасный способ обеззараживания семян петрушки и повышение иммунитета растений при обработке раствором перекиси водорода.
7 3. Зависимость урожайности петрушки от схемы посева при выращивании в мелкотоварных хозяйствах.
Практическая ценность исследований. На основании выполненных исследований разработаны и рекомендованы к производству эффективные агротехнические приемы возделывания петрушки, обеспечивающие получения высоких урожаев в условиях Тюменской области.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на конференции молодых ученых (Тюмень 2001,2002 г.) региональной конференции студентов и молодых ученых (Тюмень, 2002 г.), Всероссийской научно - практической конференции (Пермь 2002 г.) Международной научно - практической конференции (Ижевск 2002 г; Ульяновск 2002 г), V Международный симпозиум (Пущино 2003 г.). XII Научно - техническая конференция (Челябинск 2002 г.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций к производству, списка литературы, включающего - 151 наименование, из них - 10 иностранных источников. В приложении приводится - 6 таблиц, акт внедрения. Работа изложена на 131 страницах, содержит 34 таблицы и 14 рисунков.
Данная работа выполнена в 2000-2002 гг. на кафедре овощеводства и защиты растений Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.
Автор приносит высокую благодарность доктору сельскохозяйственных наук Г.А Кунавину, кандидатам сельскохозяйственных наук Л.В. Лящевой, Л.И. Мерзлякову за консультации, ценные замечания и предложения в период работы и подготовки диссертации.
Биологические особенности и технология возделывания петрушки в Тюменской области
Петрушка посевная (Petrolium crispum (Mill) Num) относится к семейству сельдерейные (зонтичные). Родиной петрушки считаются страны средиземноморского побережья, где она встречается в настоящее время в диком виде. Не одно тысячелетие пряно-ароматические растения известны человеку. Познавая свойства пряно-ароматических растений, люди постепенно расширяли сферу их применения.
Древние греки знали большую часть современного ассортимента пряностей. Они выращивали и употребляли в пищу: анис, фенхель, кориандр, мяту, петрушку, майоран, тимьян, шафран, лук, чеснок (Я.И. Кибала, 1986; А.И. Лавров, 1995). Многие народы совершенствовали свою кулинарию с помощью пряностей ( А.А. Покровский , 1984).
В списке пряно-ароматических растений Карла Великого упоминается более семидесяти трав: пажитник, шалфей, фенхель, черная горчица и другие. У арабов значение благовоний ценилось значительно больше, чем умение владеть саблей и ездить верхом на коне. (В. В. Похлебкин, 1986).
В эпоху возрождения увеличение пряно-ароматическими растениями становится более широким. Появляются многочисленные монографии и травники. Пряно ароматические растения употребляли в пищу и на Руси много лет назад, такие растения как укроп, борщевик, зверобой, мята, хрен, чеснок, анис. Петрушка была обнаружена в горах древней Греции, откуда и название - петросилиум, что означало - растущая на камне. Из латинского языка это название перешло в немецкий — (петирзили), Поляки назвали ее " петрушка". Долгое время петрушку выращивали как декоративное и лекарственное растение. Древние греки и римляне сплетали из нее венки, которые развешивали в помещениях для отпугивания эфирными маслами — насекомых, а отвары из петрушки использовали, как мочегонное средство. В пищу ее стали употреблять лишь в средние века, да и то первоначально как корнеплод, пригодный как приправа к мясным блюдам. Позднее было установлено, что листья также могут быть использованы как пряная зелень, и петрушку стали культивировать как овощ ради получения корней и листьев (Р. А. Боброва , 1980).
Первые сведения в России о посевах лекарственных и пряно ароматических растений относятся к началу 17 века (В.И. Мошанов, А.А. Покровский, 1991). Большая заслуга в расширении заготовок дикорастущего сырья и выращивании лекарственных трав принадлежит Петру 1 , издавшему несколько указов о сборе и возделывании лекарственных растений, организации "аптекарских огородов ". Особую роль сыграли аптекарские огороды, основанные в 1714 г. в Санкт-Петербурге и в 1730 г., при первой постоянной казенной аптеке в городе Лубна (на Украине). Природные условия Украины, благоприятные для культур многих лекарственных растений, способствовали широкому развитию этой отрасли (Н.И. Гринкевич, И.А. Баландина, В.А. Ермакова, 1991).
Начиная с середины 18 века, Украина становится одним из основных районов возделывания лекарственных растений, среди которых было много пря-ноароматических растений, в том числе и петрушка.
К началу 20 столетия заготовки дикорастущего пряноароматического сырья и выращивание лекарственных растений в России достигли значительных размеров. Так с 1913 г. их было заготовлено 30932т. (П.Т. Кондратенко, С.Д. Кур, Ф.М. Рожко, 1965).Однако экономическая отсталость привела к однобокому развитию промысла лекарственных растений. Из-за отсутствия собственной перерабатывающей промышленности, Россия вынуждена была выполнять роль поставщика сырья для экономически развитых стран (в первую очередь Германии и США) В 1913 г. из 30932 т. заготовленного сырья было вывезено за границу 29097 т., что составило 94%. В тоже время Россия импортировала многие лекарственные и пряно ароматические растения, культура которых могла быть успешно освоена в России (Е.А. Краснов, 1982).
Во время первой мировой войны экспорт - импорт лекарственного сырья показал свою несостоятельность, что послужило причиной для мобилизации собственных ресурсов. К выполнению этой работы были привлечены ученые: Б.А. Дедченко, В.И. Липский, В.А. Дублянский и другие, однако эта работа была развернута в недостаточной мере.
В 1935г. был учрежден Наркомат здравоохранения СССР, которому было поручено руководство возделывания и заготовка и лекарственных растений в стране, и к 1941г. площади посева лекарственных и пряно ароматических культур в колхозах составили 41,6 тыс. га. Во время второй мировой войны, в результате оккупации основных районов возделывания лекарственных растений, центр заготовок лекарственных и пряно ароматических растений был перенесен в восточные районы СССР.
После войны продолжился дальнейший рост заготовок дикорастущих и культивируемых пряно ароматических растений, предназначенных для использования в пищевой и фармацевтической промышленности.
В трудах Международного совещания по охране и использованию полезных растений, проведенных по инициативе Международного Союза биологических наук в 1988 г., отмечено, что имеются прямые и косвенные признаки, свидетельствующие о сокращении спектра растительных сообществ, содержащихся в составе ароматических растений находящихся под угрозой исчезновения (J. Bertnath, 1988).
Влияние обеззараживания семян на пораженность патогенами и продуктивность растений петрушки
В лабораторных опытах была поставлена задача установить действие фундазола и перекиси водорода на снижение пораженности семян патогенами. В варианте без обработки пораженность семян патогенами составила 53 % (табл. 7). Обработка семян водой снизила пораженность семян патогенами на 13 %, фундазолом — на 38 %, 10 % -ным раствором перекиси водорода - на 37 %. Снижение пораженности патогенами в дальнейшем положительно сказалось на посевных качествах семян. В наших опытах в варианте без обработки энергия прорастания семян составила 43 %, лабораторная всхожесть 69 %, полевая всхожесть 54 %, масса 100 шт. всходов - 0,75 г. Обработка семян фундазолом повысила энергию прорастания на 10 % лабораторную всхожесть - на 12 %, полевую всхожесть - на 11 %, массу 100 шт. всходов - на 0,12 г; 10 % - ным раствором перекиси водорода - на 18 %, 14 %, %, 0,17 г. (табл. 8). При обработке семян водой показатели посевных качеств семян были на уровне показателей без обработки при принятом 5 % - ном уровне значимости. Масса 100 шт. всхожих семян обработанных 10 %: - ным раствором перекиси водорода повысилась на 22,4 % по сравнении с контрольными семенами. Повышение посевных качеств семян положительно сказалось на темпах роста и развития растений. На делянках, где проводился посев семян без обработки, массовые всходы появились через 21 день, образование корнеплода наступило через 60, техническая спелость - через 116 дней после посева (табл. 9, приложение 3). Обеззараживание семян положительно сказалось на росте растений.
От посева необработанными семенами в фазу технической спелости количество листьев на растении составило 17,0 шт, масса листьев -52,5 г, длина корнеплода -10,6 см, диаметр корнеплода 2,51 см, (рис. 6, 7, табл. 10). На делянках, где проводили посев семян обработанных водой, эти показатели повысились на 0,3 шт. 4,7 г, 0,6 см, 0,23 см, 2,0 г; фундазолом - на 0,7 шт. ,13,1 г, 2,3 см, 0,54 г, 7,4 г; 10 % - ным раствором перекиси водорода - на 1,0 шт, 17,8 г, 3,4 см, 0,81 см, 9,8 г. На делянках, где проводился посев необработанными семенами, урожайность листьев составила 12,1 т/га, корнеплодов- 15,5 т/га (табл. 11). От посева семян, обработанных водой, урожайность листьев составила 13,2 т/га, корнеплодов - 16,7 т/га и была в пределах ошибки при принятом 5 % - ном уровне значимости. Обработка семян фундазолом повысила урожайность листьев на 24 % (2,9 т/га), корнеплодов - на 20 % (3,1 т/га). В оптимальном варианте, при посеве семян, обработанных 10 % - ным раствором перекиси водорода, урожайность повысилась соответственно на 34,7 % (4,2 т/га), 31,0 % (4,8 т/га). При выращивании петрушки на делянках без обработки семян поражен-ность корнеплодов белой гнилью составила 12,3 %, степень развития болезни -6,3 %, общие потери урожая - 0,8 %. При обработке семян водой эти показатели составили 10,2 %, 5,1 %, 0,5 %; фундазолом - 6,4 %, 3,6 %, 0,2 %; 10 % - ным раствором перекиси водорода - 5,8 %, 2,8 %, 0,2 % (табл. 11). На делянках, где проводился посев необработанными семенами, масса корнеплода составила 42,5 г, выход товарной продукции - 71,3 %.(табл. 12). От посева семян, обработанных фундазолом, эти показатели повысились и составили 49,6 г, 81,6 %, 83,5 % Обработка семян в дальнейшем повышает показатели химического состава корнеплодов петрушки.
Воздействие высушивания намоченных и проросших семян на посевные качества и урожайность петрушки
Продуктивность и раннеспелость овощных культур зависит от качества посевного материала и способов его предпосевной подготовки. Намачивание семян давно известный прием, который ускоряет прорастание, обеспечивает появление дружных всходов. Это способствует получению ранней продукции, повышает урожайность. Намоченные семена перед посевом высушивают до состояния сыпучести, необходимой для высева. При неблагоприятных погодных условиях возникает необходимость переносить сроки посева. В этом случае возникает проблема хранения намоченных и проросших семян. Намоченные и проросшие семена необходимо высевать в почву с оптимальной влажностью. При посеве в сухую или избыточно увлажненную почву семена погибают в первом случае от недостатка влаги; во втором из-за отсутствия кислорода для дыхания семян. В наших опытах при намачивании семян 24 часа они поглощают 96 % воды. Через 48 часов семена полностью набухают и поглощают 141 % воды. Через 72 часа семена начинают прорастать и поглощают 152 % воды. Проросшие семена через 96 часов поглощают 161 % воды от массы сухих семян. Высушивание семян в дальнейшем оказывало влияние на их посевные качества. В наших опытах в варианте без обработки семена имели энергию прорастания 47 %, лабораторную всхожесть 78 %, полевую всхожесть - 61 % поглощение воды семенами 12 %, Масса 100 щт. всходов 1,21 гр. Наибольшее поглощение воды дали набухшие и высушенные семена - 1,42 гр. (рис. 8 табл. 13). От намачивания 24 часа показатели посевных качеств семян были на уровне варианта без обработки при принятом 5 %- ном уровне значимости. Только за счёт высушивания намоченных семян энергия прорастания повысилась на 6 %. Особенно высокие показатели посевных качеств установлены при высушивании набухших семян. Высушивание проклюнувшихся и проросших семян приводит к снижению их посевных качеств. Повышение посевных качеств семян усилило темпы роста и развития растений. От посева сухими семенами всходы появились через 23 дня, образование корнеплода наступало через 61, техническая спелость - через 111 дней после посева.
Наименьшее количество дней прохождения фенофаз составили набухшие и высушенные, а также проклюнувшиеся и высушенные семена . Всходы появились через 20 дней, образование корнеплодов - через 56 дней, техническая спелость через 106 дней(табл. 14, приложение 4). Намачивание семян 24 часа ускорило прохождение отдельных фенофаз на 2-3 дня. Высушивание набухших и проклюнувшихся семян - на 3-5 дней. На делянках, где проводился посев сухими семенами, в период уборки количество листьев на растении составило 18,5 шт., длина всех листьев - 341,6 см, масса листьев - 45,5 г, длина корнеплода - 18,6 см, диаметр - 3,21 см, масса-47,1 г (рис. 9, 10, табл. 15). От посева семян, намоченных водой, эти показатели были на уровне сухих семян. Высушивание намоченных и набухших семян увеличило количество листьев на 0,7-2,1 шт., длину всех листьев -на 39,9-54,8 см., массу листьев -на 7,1-12,9 г., длину корнеплода - на 1,6-24 см., диаметр - на 0,30-0,42 см., массу -на 5,3-9,1 г. Высушивание наклюнувшихся семян не дает положительного эффекта, а проросших семян снижает биометрические показатели растений. При выращивании растений из сухих семян урожайность листьев составила 16,1 т/га, корнеплодов - 20,3 т/га (рис. 11 табл. 16). Намачивание семян водой не дает математически достоверных различий при принятом 5 %- ном уровне значимости. Только за счёт высушивания намоченных семян урожайность листьев повышается на 8,3 %, корнеплодов- на 10,5 % (контроль 2). Посев высушенными набухшими семенами повышает урожайность листьев на 18,0 % (2,9 т/га), корнеплодов - на 20,7 % (4,2 т/га). Посев высушенными наклюнувшимися семенами не даёт положительного эффекта, а высушенными проросшими - снижает урожайность листьев на 13,0 % (2,1 т/га), корнеплодов - на 9,4 % (1,9 т/га). При выращивании петрушки из сухих семян выход стандартных корнеплодов составил 70,3 %,
Энергетическая оценка предпосевной подготовки семян и посева петрушки
Затраты на подготовку семян и уборку дополнительной продукции достигают 8684 руб., которые окупаются выручкой, полученной от реализации дополнительной продукции. В наших условиях намачивание семян 0,4 % -ным раствором перекиси водорода в дальнейшем повысило прибыль на 8536 руб., снизило себестоимость 1 т корнеплодов на 72 руб., повысило уровень рентабельности на 5,5 % (табл. 26). При посеве петрушки сухими семенами энергия, накопленная в урожае, составила 68264 МДж/га, затраты энергии - 54178 МДж/га, коэффициент энергетической эффективности - 1,26. При выращивании петрушки из семян, намоченных 0,4 %- ным раствором перекиси водорода эти показатели составили 87298 МДж/га, 54736 МДж/га, 1,59. Сельское хозяйство является единственной отраслью материального производства, которая способна не только расходовать, но и, благодаря фотосинтезу растений, накапливать энергию в урожае. Однако затраты невосстанавли-ваемой энергии на производстве единицы продукции постоянно возрастает. В связи с этим возникла необходимость энергетического анализа применяемых технологий производства овощей. Его основная задача - поиск и планирование технологических приемов и элементов выращивания растений, которые обеспечивают рациональное использование невозобновляемой энергии и охрану окружающей среды. (А.С. Болотских, Н.Н. Довгаль 1999; И.И. Ле-унов, 1999).
Современный уровень и перспектива развития овощеводства предопреде- лены возрастающей ролью получения и эффективного использования энерго- ресурсов. Энергетические условия постоянно меняются, их изменения позволяют дать оценку производства овощей на современном этапе и наметить пути развития энергосберегающих технологий. При содержании энергии в 1 кг сухого вещества 10,6 МДж, энергия, нако пленная в урожае по вариантам опыта, составила 71560 - 93086 МДж/га (табл. 27). На делянках, где проводился посев сухими семенами, затраты совокупной энергии составили 53395 МДж/га. Намачивание семян 0,1 % -ным раствором зоогумина и 0,4 % -ным раствором перекиси водорода увеличило затраты энергии на 477 - 609 МДж/га. Коэффициент энергетической эффективности составил 1,64- 1,72. В наших опытах, где проводилось обеззараживание семян петрушки, урожайность сухого вещества составило 5,60 - 7,88 т/га. Энергия накопленная в урожае - 59360 - 82998 МДж/га (табл. 28). При выращивании петрушки из необработанных семян затраты совокупной энергии составили 44298 МДж/га. Повышение урожайности при обработке семян фундазолом увеличило затраты энергии на 6411 МДж/га, а 10 % - ным раствором перекиси водорода- на 9597 МДж/га. Коэффициент энергетической эффективности составил 1,48 - 1,54. На делянках, где проводился посев высушенными намоченными семенами, урожайность сухого вещества по вариантам опыта составила 7,50 -9,31 т/га энергия, накопленная в урожае - 67628 - 98686 МДж/га, затраты совокупной энергии - 55433 - 60917 МДж/га. Коэффициент энергетической эффективности при выращивании петрушки из сухих семян составил 1,38. Высушивание намоченных и набухших семян повышает коэффициент энергетической эффективности на 0,16-0,24. Высушивание проросших семян в дальнейшем приводит к снижению урожайности сухого вещества. В таких условиях коэффициент энергетической эффективности составил-1,22 (табл. 29). В зависимости от схемы посева урожайность сухого вещества по вариантам опыта составила 7,94 - 12,68 т/га.
