Рахметов Д.Б. Біологічні основи інтродукції та вирощування нових сортів одно- і багаторічних видів родини iMalvaceae/i в Лісостепу України

Краткое содержание

ІНТРОДУКЦІЯ РОСЛИН: ТЕОРІЯ, МЕТОДИ, ЕТАПИ ДОСЛІДЖЕННЯ І СТАН ПРОБЛЕМИ

У розділі викладено аналіз результатів досліджень вітчизняних і закордонних учених з теорії і методів інтродукції й акліматизації рослин – у тому числі і видів родини Malvaceae. Розглядаються літературні відомості про систему і каріотип, народногосподарське значення, біологічні особливості, кормову цінність мальвових. Аналітичний огляд літературних джерел свідчить, що види мальвових є екологічно пластичними, високопродуктивними кормовими рослинами, які заслуговують подальшого всебічного вивчення і залучення в селекційний процес.

Однак у літературі відсутні відомості про хатьму тюрінгську, китайбелію виноградолисту, мальву пульхеллу. Украй мало інформації про мальву лісову, сіду багаторічну. У цілому ж з інтродуцентів родини мальвових невивченими залишаються питання про біоекологічні особливості, продуктивність, вплив на родючість ґрунту і на вегетацію наступних культур сівозміни, впливу добрив, а також з технології вирощування в одновидових і змішаних посівах. Не вивчена роль мальвових у проміжних посівах і в біологізації землеробства. Не менш важливою, але невирішеною до нас проблемою є відсутність районованих сортів. Зрозуміло, що успіх інтродукції і впровадження нової культури у виробництво вирішує сорт і те, настільки він уписується в існуючу технологію конкретної зони. У Лісостепу України до нас інтродукцією одно- і багаторічних кормово-сидеральних видів родини мальвових не займалися, в зв'язку з цим публікації відсутні.

ОБ'ЄКТИ ДОСЛІДЖЕНЬ, УМОВИ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДІВ

Дослідження проводили протягом 1987-2001 рр. у відділі нових культур Національного ботанічного саду ім. М.М.Гришка НАН України. Польові досліди були закладені в спеціальній десятипільній сівозміні в Дослідному сільськогосподарському виробництві НАН України (ДСВ НАН України “Глеваха”). Дослідне господарство знаходиться в перехідній зоні від Південного Полісся до Північного Лісостепу України. Ґрунти, де проводили польові досліди – темно-сірі опідзолені піщані та легкосуглинкові малогумусні; вміст гумусу 2,5-2,6%, рН сольовий – 5,0-6,0, водний – 6,1-6,8.

Вегетаційний період становить 200-205 днів. Середня температура повітря за вегетаційний період (14,60С) була на одному рівні зі середньобагаторічним показником, а за рік (8,00С), не набагато (на 0,3?) перевищувала його. Середня десятирічна температура найтеплішого місяця (липень) – +20,00С, найхолоднішого (січень) – мінус 3,90С. Абсолютний мінімум – мінус 360С, абсолютний максимум – +370С. Кількість опадів за вегетаційний період: середньодесятирічна  (1987-1996 рр.) – 432,3, за рік – 623,8 мм. Сума ефективних температур повітря вище +50С і +100С за весь період вегетації одно- і багаторічних інтродуцентів (березень-листопад) у роки досліджень у середньому становила 2094 і 1150?С відповідно. Дослідження показали, що метеорологічні умови значно впливають на інтродуковані рослини родини мальвових, але в цілому завдяки високій пластичності, толерантності й адаптивності рослин, вони забезпечували високі показники продуктивності.

Дослідження проводили польовими, вегетаційними і лабораторними методами. Об'єктами досліджень були одно- і багаторічні види родини мальвових (див.табл.1). Однорічні мальви як високобілкові компоненти вивчали в змішаних посівах з кукурудзою (Zea mays L.). В одновидових і змішаних посівах у порівнянні досліджували традиційні і нові високобілкові культури: сою (Glicine hispida Max.), с.Київська 18; кормові боби (Faba vulgaris Mill.), с.Уладовські фіолетові; горох (Pisum sativum L.), с.Харківський 74; квасолю (Vicia faba violacea minor L.), с.Дніпровська бомба; амарант гібридний (Amaranthus paniculatus L. х A. caudatus L.), с.Стерх; редьку олійну (Raphanus sativus var. оleifera L.), с.Либідь.

Для визначення ролі мальвових у біологізації землеробства як сидеральне добриво в проміжних посівах у порівнянні вивчали мальву мелюку з культурами родини капустяних, такими як редька олійна (Raphanus sativus var. оleifera L.), с.Либідь; суріпиця яра (Brassica campestris var. oleifera f. annua L.), с.Чаніта; суріпиця озима (Brassica campestris var. oleifera f. biennis L.), с.Горлиця; тифон (Brassica campestris var. oleifera f. biennis L. x B. rapa L.), с.Оракам.

При вивченні взаємовпливу насіння однорічних видів роду мальва й інших культур, об'єктами досліджень були: озима пшениця Triticum vulgare L.), с.Київська остиста; овес (Avena sativa L.), с.Льговський 78; щавель гібридний (Rumex patientia L. x R. tianschanicus A. Los.), с.Румекс ОК-2; амарант гібридний (Amaranthus paniculatus L. х A. caudatus L.), с.Стерх; гірчиця сиза (Sinapis juncea L.), с.Росава; ріпак ярий (Brassica napus f. annua L.), с.Ямал, вика посівна (Vicia sativa L.), с.Білоцерківська 222. Алелопатичну активність водних витяжок (1:100) із коренів і надземної частини даних культур вивчали в біотесті на пророщенні насіння мальви мелюки, с.Кормела (Гродзинский, 1973).

Виробничі досліди закладали в колгоспах, радгоспах і фермерських господарствах Київської, Вінницької, Тернопільської, Житомирської, Полтавської, Кіровоградської, Миколаївської, Одеської, Волинської, Луганської, Львівської і Хмельницької областей, на полях обласних сільськогосподарських дослідних станцій, у науково-дослідних інститутах і сільськогосподарських вузах і технікумах України.

Польові досліди закладали відповідно до існуючих методик для Держсортмережі і науково-дослідних установ тривалістю від трьох до шести років у чотирьохкратному повторенні (Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, ВИК, 1983; Методика полевого опыта, Б.А.Доспехов, 1985). Розмір посівних ділянок – 60-100 м2, їх облікова площа – 30-60 м2. Розміщення варіантів по повтореннях систематичне і рендомізоване. Вегетаційні досліди закладали у посудинах і в ящиках у шестикратному повторенні. Виробничі досліди виконували в трьох-чотирьохкратному повторенні на площі 2-3 га кожна.

З теми дисертації автором проведено 17 польових, 6 вегетаційних і 15 виробничих дослідів.

Фенологічні спостереження проводили за методикою І.М.Бейдеман (1974), використовували також “Методику фенологических наблюдений в ботанических садах СССР” (1987). Біометричні вимірювання виконані за методиками А.І.Руденко (1974), Г.М.Зайцева (1978), Б.А.Доспєхова (1985).

Урожай надземної біомаси, а також співвідношення надземної біомаси компонентів агрофітоценозів визначали укісним способом по фазах розвитку за методиками ВНДІ кормів (1983) і Інституту кормів УААН (1994); структуру врожаю – співвідношення листків, стебел, плодів вивчали шляхом аналізу проб у кожному повторенні. Забур'яненість посівів визначали кількісно-ваговим методом (Доспехов и др., 1987).

Назви рослин приведені за С.К.Черепановим (1995) і "Іndex kewensis ..." (1960).

При вивченні біоморфологічних особливостей кореневої системи і динаміки накопичення підземної біомаси по фазах вегетації і за роками життя (для багаторічних мальвових) користувалися методиками Г.І.Серебрякова (1962), ВНДІ кормів (1970), М.Г.Тарановської (1957), М.С.Шалої (1960), М.З.Станкова (1964), Б.А.Доспєхова й ін. (1987), І.П.Ігнатьєвої (1989).

Площу листкової поверхні рослин і чисту продуктивність фотосинтезу (г/м2 за добу) визначали за методикою А.А.Ничипоровича (1972).

Для вивчення насіннєвої продуктивності використано методики Т.О.Работнова (1960), В.І.Вайнагія (1974), С.С.Харкевича (1966), біологічних особливостей насіння – методики М.К.ФірсовоЇ (1955) і ВНДІ кормів (1986).

Для визначення однорідності насіння, життєздатності, енергії проростання, маси 1000 штук використано методичні вказівки з насінництва інтродуцентів (1980), ГОСТ 120 3884 і ГОСТ 120 4280, міжнародні правила визначення якості насіння.

Зимостійкість багаторічних видів мальвових визначали за допомогою підрахунку (на закріплених двох лінійних метрах рядків) у трьох місцях ділянки в кожнім повторенні у відсотках. На тих же ділянках вели підрахунок наявності бур'янів.

Норму висіву визначали за числом схожих насінин. У змішаних посівах з кукурудзою виходили ще зі способів і строків посіву компонентів. В основних посівах інтродуценти розміщали після озимої пшениці, а в проміжних – після вико-вівсяної суміші на зелений корм і ранніх зернових – на насіння. При основній і передпосівній підготовці ґрунту застосовували загальноприйняту зональну технологію.

Хімічні аналізи дослідних зразків кормових інтродуцентів родини мальвових проводили в біохімічній лабораторії відділу нових культур Національного ботанічного саду ім.М.М.Гришка НАН України. Агрофізичні й агрохімічні властивості ґрунтів дослідних ділянок вивчали за методиками: об'ємну масу – за Н.А.Качинським, вологість ґрунту – ваговим методом, максимальну гігроскопичність – за А.В.Миколаєвим, механічний склад – за Б.А. Доспєховим та ін. (1987), гумус – за Тюриним, азот – за А.Х.Корнфільдом, рухливий фосфор і калій – за Чириковим, гідролітичну кислотність – за Каппеном, суму обмінних основ – за Каппеном-Гильковицем, рН сольове – за А.В.Петербурзьким (Петербургский, 1968; Методические указания по проведению анализа почв в зональных агрохимических лабораториях, 1977; Радов и др., 1985; Ягодин и др., 1987).

У процесі вегетації проводили хімічні аналізи рослинних зразків у фазах бутонізації, цвітіння, плодоношення, а також насіння і силосу суміші кукурудзи з високобілковими компонентами. Відбір і підготовку зразків до аналізів проводили за А.І.Єрмаковим й ін., (1972). Для визначення поживної цінності корму визначали: абсолютно суху масу шляхом висушування зразків при температурі 1050С до постійної ваги; сирий протеїн – за методом Кьельдаля; білок – за Барнштейном; сирі ліпіди – методом знежиреного залишку за допомогою апарата Сокслета; сиру клітковину – за Геннебергом і Штоманом; золу – методом спалювання зразка в муфельній печі (за Лукашиним і Тащиліним); БЕР – шляхом вирахування із суми клітковини, сирого протеїну, золи і ліпідів; каротин – за Е.Г.Судьїною; аскорбінову кислоту – за Н.С.Ярусовою; азот – за Кьельдалем; фосфор – за В.Г.Куркаєвим; кальцій – трилонометричним методом; калій – полум'яно-фотометричним методом; загальну кислотність – методом титрування за А.В.Петербурзьким.

Перерахування поживності корму визначали за сумою вмісту протеїну, жиру, клітковини і БЕР, які за допомогою відповідних коефіцієнтів перетравності переводили в кормові й енергетично-кормові одиниці за М.Ф.Томме (1965), Л.С.Прокопенко й ін. (1987), О.І.Зінченко (1987). Математичну обробку результатів досліджень проводили методом дисперсійного аналізу і статистичної оцінки середніх (Лакин, 1980; Бочков, 1984; Доспехов, 1985).