Тодорова Л.В. Особливості вирощування та використання сильфію пронизанолистого в умовах Південного Степу України

Краткое содержание

Біологічні та екологічні особливості, господарське значення і технологія вирощування сильфію пронизанолистого в різних агрокліматичних зонах

У розділі аналізуються наукові роботи вітчизняних та зарубіжних авторів, які висвітлюють сучасний стан і перспективи вирощування сильфію пронизанолистого у світі та в Україні. Огляд літератури свідчить, що сильфій має ряд позитивних ознак: високу біологічну продуктивність у різних ґрунтово-кліматичних зонах, широку екологічну пластичність, добру посухо- і зимостійкість, стійкість проти пошкодження шкідниками та ураження хворобами, отавність, продуктивне довголіття, високу поживність, у зв’язку з чим культура є перспективною кормовою, енергетичною, ґрунтозахисною, медоносною, декоративною рослиною. Але технологія вирощування сильфію пронизанолистого в незрошуваних умовах Південного Степу України не розроблена. Нині при економічних, екологічних і енергетичних підходах до господарювання необхідні ресурсозберігаючі та енергоощадні технології, які були б максимально адаптовані до зональних особливостей місця вирощування культури і здатні забезпечити значні прибутки за мінімальних витрат. На основі цього обґрунтовано напрями роботи.

Умови, об’єкти та методика проведення дослідження

Дослідження особливостей росту, розвитку та формування врожаю сильфію пронизанолистого (сорт Канадчанка) в умовах Південного Степу проводили протягом 2003 – 2007 рр. на дослідному полі Таврійського державного агротехнологічного університету (ТДАТУ) в Мелітопольському районі Запорізької області. У виробничих умовах досліди виконано на полях фермерського господарства „Діалог” Приазовського району.

Кліматичні умови зони характеризуються істотними тепловими ресурсами та недостатнім зволоженням. Вегетаційний період Південного Степу відзначається сумами активних температур понад 5 ^оС 3400 – 3600 ^о. Середня тривалість безморозного періоду – 200 – 210 діб. За забезпеченістю теплом у цілому роки дослідження були близькими до середніх багаторічних значень. Опадів за рік випадає близько 475 мм, із них за вегетаційний період – 290 – 320 мм. Гідротермічний коефіцієнт (ГТК) становить 0,8 – 0,9, що свідчить про належність району до посушливої зони. За вегетаційний період у 2003 р. випало 255 мм опадів, 2004 – 463, 2005 – 303, 2006 – 272, 2007 р. – 158 мм. Отже, за умовами зволоження роки, коли проводили експеримент, значною мірою різнилися, що дало змогу об’єктивніше оцінити дію та взаємодію досліджуваних технологічних прийомів вирощування сильфію пронизанолистого.

Ґрунт дослідної ділянки – чорнозем південний середньопотужний малогумусний на лесовидних суглинках. Реакція сольової витяжки нейтральна (рН 6,0). Забезпеченість орного шару ґрунту (0 – 30 см) легкогідролізуючим азотом низька (3,92 – 5,04 мг/100 г), рухомим фосфором – середня (4,25 – 7,10), обмінним калієм – висока (17,00 – 22,50 мг/100 г). Загалом ґрунтово-кліматичні умови місця розташування дослідної ділянки сприятливі для вирощування сильфію пронизанолистого.

Для розв’язання поставлених завдань закладали такі досліди:

дослід 1. Вплив строків сівби на ріст, розвиток та врожайність сильфію пронизанолистого. Сівбу проводили як восени (листопад), так і навесні у два строки нестратифікованим (березень) та стратифікованим (квітень) насінням;

дослід 2. Вплив схеми розміщення рослин на ріст, розвиток, урожайність зеленої маси і насіння сильфію пронизанолистого. Сильфій висівали восени. Схема досліду: 1 – 70 × 20 см; 2 – 70 × 30; 3 – 70 × 50; 4 – 70 × 70 см;

дослід 3. Вплив строків скошування на врожайність зеленої маси сильфію пронизанолистого. Надземну масу скошували у фазах стеблування, бутонізації, цвітіння, формування плодів, достигання насіння, а отаву через два та чотири місяці після першого укосу;

дослід 4. Вплив доз мінеральних добрив на біологічну продуктивність сильфію пронизанолистого. Дози визначали балансово-розрахунковим методом, що передбачає обчислення виносу поживних речовин із врожаєм з урахуванням ефективної родючості ґрунту і коефіцієнта використання елементів живлення з мінеральних добрив. Фосфорні та калійні добрива вносили під передпосівну культивацію, азотні – під першу весняну культивацію. Схема досліду: 1 – контроль (без добрив); 2 – N₁₅₀P₅₀K₆₀; 3 – N₁₀₀P₂₅; 4 – N₃₀.

Повторність дослідів – чотириразова, облікова площа – 24 м², розміщення варіантів – систематичне й за схемою розщеплених ділянок.

Польові досліди проводили відповідно до наявних методик: фенологічні спостереження, щільність травостою, динаміка лінійного росту рослин, облік урожайності зеленої маси прямим скошуванням, структура врожаю надземної маси (співвідношення листків, стебел, генеративних органів), облік насіннєвої продуктивності за І.Н. Бейдманом (1974), В.І. Вайнагієм (1974), «Наставлениями гидрометстанциям и постам» (1986), «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» (ВНДІ кормів ім. В.Р. Вільямса, 1987).

Хімічний і амінокислотний склад зеленої маси досліджували в біохімічній лабораторії відділу нових культур Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України у 2005 – 2007 рр. Для встановлення поживної цінності корму визначали: абсолютно суху масу – висушуванням; сирий протеїн – за методом К’єльдаля; білок – за Барнштейном; сирий жир (ліпіди) – методом знежиреного залишку за допомогою апарата Сокслета; сиру клітковину – за Геннебергом та Штоманом; золу – спалюванням зразка у муфельній печі (за Лукашиним і Тащіліним); БЕР – відніманням від загальної кількості органічної речовини клітковини, сирого протеїну, золи, ліпідів; фосфор – за В.Г. Куркаєвим; калій – полум’яно-фотометричним методом; кальцій – трилонометричним методом. Поживність зеленої маси розраховували за сумою вмісту протеїну, жиру, клітковини й БЕР, які за допомогою відповідних коефіцієнтів перетравності переводили в кормові та енергетично-кормові одиниці за М.Ф. Томме (1970). Амінокислотний склад зеленої маси встановлювали методом рідинної хроматографії за Х. Якубке, Х. Ешкайтом (1985). Економічну ефективність вирощування сильфію пронизанолистого визначали з урахуванням фактичних витрат, кількості та якості врожаю за цінами 2007 року (Єрін, 1988). Енергетичну ефективність оцінювали за методикою О.К. Медведовського, П.І. Іванченка (1988).

Одержані експериментальні дані були опрацьовані методами дисперсійного та кореляційного аналізу за Б.О. Доспєховим (1985), Є.С. Улановою і В.М. Забєліним (1990) з використанням комп’ютерних програм EXEL та СОSTAT.

Особливості росту і розвитку сильфію пронизанолистого

Особливості розвитку рослин залежно від умов вегетації. Встановлено, що в незрошуваних умовах Південного Степу можна одержати сходи як при сівбі під зиму нестратифікованим насінням, так і при весняній сівбі стратифікованим та нестратифікованим насінням.

Схема розміщення й вік рослин не впливають на строки настання фенологічних фаз сильфію (рис.1).

Рис.1. Феноспектр сильфію пронизанолистого залежно від року життя
(дані за 2004 – 2007 рр.).

На темпи розвитку рослин впливають агрометеорологічні умови вегетаційного періоду. Встановлено, що початок відростання сильфію навесні залежить від кількості діб із від’ємними температурами за весняний період. Цей зв’язок характеризується коефіцієнтом кореляції 0,92 ± 0,23 і має вираз у вигляді функції
у = 1,7 х + 7,8, де у – кількість діб від дати стійкого переходу через 0 ^оС до дати відновлення вегетації; х – кількість діб із від’ємними температурами. Виявлено тісний прямий зв’язок тривалості основних міжфазних періодів із сумами позитивних температур (парні коефіцієнти кореляції r=0,69 – 0,99), сумами дефіцитів вологості повітря (r=0,54 – 0,93) та комплексом цих факторів (множинні коефіцієнти кореляції R=0,84 – 0,99). Запропоновані рівняння регресії тривалості міжфазних періодів і агрометеорологічних елементів та їхнього комплексу можна використовувати з прогностичною метою.

Особливості росту рослин залежно від умов вегетації. Висота рослин – основний показник темпів вегетативного росту. Вона відображає реакцію рослин на умови зовнішнього середовища, насамперед на лімітуючий на півдні України фактор – умови зволоження. Регресійний аналіз залежності лінійного росту рослин сильфію від сумарних опадів показав досить тісний прямий лінійний зв’язок висоти сильфію із сумою опадів: коефіцієнт кореляції становить 0,86±0,11.

Визначено, що висота рослин не залежить від схеми їх розміщення. Більшу висоту мають відносно молоді травостої. Починаючи з фази бутонізації, рослини другого – четвертого років життя на 30 – 45 см вищі від рослин п’ятого року вегетації (рис.2).

Рис.2. Висота рослин сильфію пронизанолистого залежно від віку, см
(середнє за 2004 – 2007 рр., M±m).

Сильфій пронизанолистий характеризується високим середньодобовим приростом, особливо в період утворення генеративних пагонів. Найрівномірніший середньодобовий приріст протягом усього періоду росту виявлено у рослин другого року вегетації (від 2,1 см на добу під час стеблування – бутонізації до 1,2 – у період цвітіння – плодоношення). Максимальну інтенсивність приросту висоти виявлено у рослин третього року життя. Із подальшим збільшенням їхнього віку інтенсивність приросту знижується. Мінімальним середньодобовим приростом (1,1 – 1,8 см за добу) відзначаються п'ятирічні рослини.

Темпи відростання та росту отави залежать від строку першого скошування: чим воно пізніше, тим гірше утворюються пагони і меншої висоти досягає отава. Так, при скошуванні в фазу стеблування не менше 85% рослин формують стебла, висота яких на кінець вегетації становить 140 см. За вітчудження надземної маси сильфію у фазу бутонізації динаміка росту рослин нижча, висота отави на кінець вегетації не перевищує 80 см. Після скошування в фазу цвітіння стебла утворюються лише у 40 – 50 % рослин, досягаючи висоти в середньому 30 – 50 см. Якщо основне скошування проводять у фазу плодоношення, то лише поодинокі рослини утворюють стебла і висота їх не перевищує 27 см.

Регресійний аналіз зв’язку темпів лінійного росту отави і метеорологічних факторів дав змогу виявити значну пряму залежність між висотою рослин сильфію, що відростали після укосу, та сумою опадів (r=0,96±0,10). Коефіцієнти множинної кореляції висоти рослин, температурних умов (середня й максимальна температура за період) і умов зволоження (сумарні опади від дати поновлення вегетації) відповідно становлять 0,89±0,04 та 0,92±0,03. 

Таким чином, у посушливих умовах Південного Степу темпи лінійного росту та середньодобового приросту залежать більшою мірою від погодних умов, меншою – від фази розвитку і віку рослин.