|
ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК
Рахметов Джамал Бахлул огли
УДК 631.529:633:633.3:582.685.2(292.485)(477)
БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТРОДУКЦІЇ
ТА ВИРОЩУВАННЯ НОВИХ СОРТІВ
ОДНО- І БАГАТОРІЧНИХ ВИДІВ РОДИНИ MALVACEAE
В ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Спеціальність: 06.01.09– рослинництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора сільськогосподарських наук
КИЇВ – 2001
Дисертацією є рукопис.
Роботу виконано в Національному ботанічному саду ім. М.М.Гришка НАН України протягом 1987-2001 рр.
Науковий консультант: доктор біологічних наук
МОРОЗ Павло Антонович,
заступник директора з наукової роботи Національного
ботанічного саду ім. М.М.Гришка
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор
ЗІНЧЕНКО Олександр Іванович,
Уманська сільськогосподарська академія,
завідувач кафедри рослинництва і кормовиробництва
доктор сільськогосподарських наук, професор
Ермантраут Едуард Рудольфович
Інститут цукрового буряка УААН,
завідувач лабораторією математичного моделювання
і інформаційних технологій
доктор сільськогосподарських наук, професор
ДЗЮБАЙЛО Андрій Григорович
Львівський державний аграрний університет,
завідувач кафедри агрохімії і ґрунтознавства
Провідна установа: Подільська державна аграрно-технічна академія Міністерства аграрної політики України
Захист відбудеться “ 20 ” листопада 2001 р. о 10 годині
на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д.27.361.01. при Інституті землеробства УААН
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН
за адресою: 08162 смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області,
Інститут землеробства УААН
Автореферат розісланий “ 18 “ жовтня 2001 р.
Вчений секретар
Спеціалізованої вченої ради Л.О.Кравченко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Серед актуальних завдань сільськогосподарського виробництва України, що не вирішені до цього часу, однією із найголовніших є проблема білка. Традиційні високобілкові культури, в основному із родини бобових, незважаючи на великі зусилля для підвищення їхньої продуктивності, не повною мірою задовольняють потребу в протеїні. Серйозною проблемою є незбалансованість кормових одиниць з перетравного протеїну у кукурудзи й інших широко розповсюджених кормових культур. Невирішеною проблемою залишається також виробництво необхідної кількості кормових одиниць. За даними Міністерства аграрної політики України виробництво кормових одиниць на 2000 рік становило всього 55,5%, а протеїну 57,5% від запланованого обсягу.
Дуже важливим завданням є збільшення коефіцієнта корисної дії фотосинтетично активної радіації за рахунок культур з високою екологічною пластичністю. Варто також підкреслити велику необхідність у біологізації землеробства. Однією з актуальних проблем залишається ефективне використання сільськогосподарських угідь, які необхідно вилучати з інтенсивного обороту. За даними В.Ф.Сайко й ін. (2000), в Україні найближчим часом передбачається зменшення площі орної землі на 8,63 млн.га. У вирішенні цієї проблеми важлива роль повинна належати багаторічним енергозберігаючим кормовим культурам з періодом продуктивного використання 10-20 років, які при мінімальному обробітку ґрунту забезпечують 10-15 т/га кормових одиниць і понад 2 т/га протеїну.
Актуальність теми. Як показує практика, традиційне рослинництво не повною мірою справляється з поставленими завданнями. У зв'язку з цим актуальним є пошук нових нетрадиційних високопродуктивних рослин, здатних не тільки конкурувати з наявними культурами, але і значно переважати їх за стійкістю і господарсько-цінними показниками. У цьому важлива роль належить інтродукції рослин як фактору збагачення видового різноманіття культурфітоценозів. Адже рослинний світ, що налічує біля півмільйона видів, має величезний потенціал, але в культурі представлений лише невеликою їх кількістю.
У зв'язку з цим важливе значення матимуть види родини мальвових, які відомі як технічні, овочеві, квітниково-декоративні, лікарські рослини. У першій половині ХХ сторіччя встановлено їх кормове значення, показана можливість використання окремих видів даної родини в культурі. Однак комплексні дослідження одно- і багаторічних видів родини мальвових з вивчення біоекологічних особливостей, кормових якостей, продуктивності, використання, взаємовпливу їх з іншими культурами в агрофітоценозах, впливу на родючість ґрунту, на ріст і розвиток наступних культур у сівозмінах не проводилися. Необхідно відзначити також, що всі дослідження до цього часу виконані на видовому рівні через відсутність сортів і гібридів. Ці фактори стримували впровадження високопродуктивних кормових видів родини мальвових у сільськогосподарське виробництво. У зв'язку з цим актуальною проблемою є розробка біологічних основ інтродукції та вирощування нових сортів одно- і багаторічних видів родини мальвових в Лісостепу України.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана з наукової проблеми 2.33 “Вивчення рослинного і тваринного світу. Розробка проблем раціонального використання ресурсів живої природи”, розділ 2.33.2. “Інтродукція й акліматизація рослин”, підрозділ 2.33.2.4. “Біологічні основи репродукції інтродукованих рослин і прийоми введення їх у культуру” згідно з планами наукових праць відділу нових культур Національного ботанічного саду ім. М.М.Гришка НАН України за темами: “Створити і ввести в культуру високопродуктивні форми і сорти кормових рослин (мальва, амарант, козлятник східний, сильфія пронизанолиста, сорго)”, номер Держреєстрації 0193 U 019425 (1989-1993 рр.); “Інтродукція і введення в культуру нових високобілкових кормових, перспективних пряноароматичних і овочевих рослин”, номер Держреєстрації 0194 U 009082 (1994-1998 рр.); “Біоекологічні особливості кормових, пряносмакових і овочевих інтродуцентів в Лісостепу і Поліссі України”, номер Держреєстрації 0199 U 003055 (1999-2003 рр.).
Мета і завдання дослідження. Мета досліджень полягала в розробці біологічних основ інтродукції та вирощування нових сортів одно- і багаторічних видів родини Malvaceae і у збільшенні, на цій основі, видового різноманіття агрофітоценозів Лісостепу України.
Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі задачі:
- встановлення найперспективніших одно- і багаторічних інтродуцентів родини мальвових в умовах Лісостепу України і створення високопродуктивних, адаптованих сортів і міжвидових гібридів для використання їх на корм і сидерат;
- виявлення біоморфологічних і біохімічних особливостей видів, сортів і міжвидових гібридів інтродуцентів родини мальвових, а також їх адаптивного потенціалу;
- виявлення найперспективніших високобілкових компонентів кукурудзи в змішаних посівах ;
- з'ясування ролі мальвових у біологізації землеробства;
- розробка основних елементів технології вирощування одно- і багаторічних інтродуцентів родини мальвових – виявлення реакції сортів на добриво, строки і способи посіву, строки збирання, впливу компонента в змішаних посівах і обґрунтування можливості використання на цій основі видів родини мальвових як конкурентноздатних кормово-сидеральних культур для створення високопродуктивних одновидових і змішаних агрофітоценозів.
Об'єкт дослідження: біологічні основи інтродукції одно- і багаторічних видів родини Malvaceae і елементи технології вирощування нових конкурентноздатних сортів; структурно-морфологічні і біохімічні критерії формування зеленої маси і насіння і оцінка якості врожаю нових сортів в одновидових і змішаних агрофітоценозах.
Предмет досліджень: нові високопродуктивні сорти одно- і багаторічних видів родини Malvaceae; одновидові і змішані агрофітоценози; основні і проміжні посіви.
Методи дослідження. Загальнонаукові і спеціальні методи дослідження: 1) польові; 2) біоморфологічні; 3) фізіологічні; 4) алелопатичні; 5) мікробіологічні; 6) лабораторні методи (хімічні, агрофізичні і агрохімічні, біохімічні); 7) статистичні; 8) порівняльно-обчислювальні.
Наукова новизна одержаних результатів полягає у:
- розробці біологічних основ інтродукції та вирощуванні нових сортів одно- і багаторічних видів родини мальвових як важливого елемента у створенні стійких високопродуктивних агрофітоценозів в умовах Лісостепу України, визначенні ролі мальв у біологізації землеробства, виявленні біоморфологічних і екологічних особливостей, біохімічного складу, закономірностей формування надземної біомаси і насіння одно- і багаторічних інтродуцентів родини мальвових у процесі онтогенезу;
- створенні одинадцяти нових високопродуктивних сортів і міжвидових гібридів одно- і багаторічних видів мальвових, адаптованих до екологічних умов України, сім з яких внесені до Реєстру сортів рослин України і рекомендовані для вирощування в трьох агрокліматичних зонах;
- встановленні високого адаптивного потенціалу одно- і багаторічних культур родини мальвових, які мають високі стійкість в умовах середовища і врожайність зеленої маси і насіння, продуктивність, конкурентноздатність у змішаних посівах з кукурудзою, при вирощуванні в основних і проміжних післяукісних і післяжнивних посівах як альтернативних кормово-сидеральних культур;
- визначенні впливу мальв на мікрофлору і алелопатичну активність ґрунту, а також на ріст, розвиток і продуктивність наступних культур сівозміни;
- розробці основних елементів технології вирощування – визначенні реакції сортів на добриво, строки і способи посіву, строки збирання, компонента в змішаних агрофітоценозах і в обґрунтуванні можливості використання на цій основі сортів нових культур родини мальвових як конкурентноздатних кормово-сидеральних культур для створення високопродуктивних одновидових і змішаних одно- і багаторічних агрофітоценозів;
- теоретичному та експериментальному обґрунтуванні ролі інтродукції як важливого фактора збагачення рослинних ресурсів і збільшення видового різноманіття агрофітоценозів і розробці класифікації інтродуцентів по напрямках вирощування та використання.
Практичне значення одержаних результатів полягає в створенні високопродуктивних сортів одно- і багаторічних видів родини мальвових – Кормела, Сильва, Рюзана, Унава, Ніка, Стугна-1, Вірджинія, які включені до Реєстру сортів рослин України і рекомендовані для вирощування в трьох агрокліматичних зонах. Нові адаптовані сорти придатні для вирощування в основних і проміжних одновидових та змішаних посівах. В агрофітоценозах Лісостепу України сорти однорічних інтродуцентів родини мальвових забезпечують 8,2-10,2 т/га кормових одиниць, 1,9-2,5 т/га – протеїну, багаторічних – 11,0-16,4 і 1,9-2,8 т/га відповідно. Завдяки високій екологічній пластичності вони вегетують до пізньої осені і продовжують зелений конвеєр на 3-4 тижні порівняно з традиційними культурами.
На основі результатів багаторічних досліджень розроблена і рекомендована науково обґрунтована технологія вирощування нових сортів одно- і багаторічних видів родини мальвових на корм, насіння і сидерат.
Результати досліджень впроваджено в колективних і фермерських господарствах Київської, Житомирської, Вінницької, Кіровоградської, Миколаївської, Одеської, Полтавської, Дніпропетровської, Черкаської, Луганської, Хмельницької, Волинської областей на площі понад 15 тис.га, що підтверджено довідками й актами Міністерства аграрної політики України і конкретних господарств.
Особистий внесок здобувача. Здобувачем висунута робоча гіпотеза, створено 11 сортів, розроблена програма досліджень і відповідно до обраних методик проведено польові, лабораторні, вегетаційні і виробничі досліди, узагальнено отримані експериментальні дані, визначена економічна ефективність і виконано математичну обробку даних. Частка участі автора в спільних публікаціях становить 85-90 %.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень повідомлено на І-ІІІ Міжнародних симпозіумах “Україна-Австрія: сільське господарство, наука і практика” (Львів, вересень, 1996; Відень, вересень, 1998; Чернівці, вересень, 2000), на VI Міжнародної конференції “Енергетичні і технічні рослини” (Прага, червень, 2000), на Міжнародній конференції “Сільськогосподарська наука на порозі 21 сторіччя – можливості і перспективи” (Прага, вересень, 2001), на VIII-ІХ Міжнародних симпозіумах з нових кормових рослин “Еколого-популяційний аналіз кормових рослин природної флори, інтродукція і використання” (Сиктивкар, вересень, 1993; серпень, 1999), на науковій конференції з інтродукції харчових і кормових рослин (Київ, травень-червень, 1994), на ІХ-ХІІ Міжнародних наукових конференціях з вивчення онтогенезу рослин природних і культурних флор у ботанічних установах і дендропарках Євразії (Львів, червень, 1994; Умань, вересень, 1998; Біла Церква, травень, 1999; Полтава, вересень, 2000), на ІІІ і V Міжнародних науково-виробничих конференціях з селекції, екології, технології вирощування і переробки нетрадиційних рослин (Алушта, вересень, 1994; вересень, 1996), на I-II Міжнародних конференціях “Україна у світових земельних, продовольчих і кормових ресурсах і екологічних відносинах” (Вінниця, листопад, 1994; грудень, 1995), на Міжнародній науково-виробничій конференції з раціонального використання земельних ресурсів України (Чабани, березень, 1995), на I-II Міжнародних симпозіумах з нових і нетрадиційних рослин і перспектив їх практичного використання (Пущино, серпень, 1995; червень, 1997), на Всеукраїнській науково-виробничій конференції “Оптимізація структури агроландшафтів і раціональне використання ґрунтових ресурсів”(Київ, липень, 2000). Нові сорти мальвових багаторазово демонструвалися на міжнародних, всеукраїнських і обласних виставках (1992-2001 рр.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 65 робіт, у тому числі: монографія, 2 брошури, 30 статей в наукових і науково-виробничих журналах, 7 авторських свідоцтв на виведені автором сорти, а також 25 робіт у матеріалах наукових конференцій і симпозіумів.
Обсяг та структура дисертації. Дисертація викладена російською мовою на 568 сторінках машинописного тексту і складається з вступу, дев'яти розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку літератури (595 найменувань, у тому числі 99 латиницею) і додатків. Містить 162 таблиці, 60 рисунків, 48 додатків.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
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).
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ ІНТРОДУКЦІЇ ПЕРСПЕКТИВНИХ ОДНО- І БАГАТОРІЧНИХ ВИДІВ РОДИНИ МАЛЬВОВИХ В ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Розроблена класифікація інтродуцентів за рядом найважливіших ознак: за життєвими формами, тривалістю життєвого циклу, зміною основних періодів у життєвому циклі, екологічною амплітудою, амплітудою толерантності, місцем походження, місцем в природній чи культурній флорі, тривалістю вегетації, стиглістю, відношенням до окремих екологічних факторів, за народногосподарським значенням.
Кормові інтродуценти класифіковані за місцем в системі кормовиробництва, у сівозмінах, основних і проміжних посівах, за способами посіву, напрямками і строками використання, відростанням, весняним поновленням вегетації, кратністю використання, продуктивністю, поїданням, білковістю, конкурентністю до сегетальних рослин, післядією.
Вивчено біологічні особливості, продуктивність, кормові якості, розроблена технологія вирощування, а також визначені основні напрямки використання інтродуцентів родини мальвових у сільськогосподарському виробництві. Внаслідок селекційної роботи створені 11 високопродуктивних сортів, з яких 7 внесено до Реєстру сортів рослин України і рекомендовані для вирощування у трьох агрокліматичних зонах (табл.1).
Селекційну робота з інтродукованими видами родини мальвових проводили в декількох напрямках: 1) одержання ранньостиглих і ультраранніх форм і гібридів; 2) виведення середньостиглих форм і гібридів; 3) одержання найпізньостигліших форм і міжвидових гібридів однорічних мальв; 4) створення форм багаторічних інтродуцентів з інтенсивним початковим ростом, дружним дозріванням насіння, розпочинаючи з першого року життя.
Сорти одно- і багаторічних видів мальвових пройшли виробничі випробування в господарствах Лісостепу України. Вони відзначаються високою адаптивною здатністю і продуктивністю. Залежно від умов вегетації, нові сорти мальвових забезпечили від 45,8 до 85,2 т/га зеленої маси, 8,20-18,50 – абсолютно сухої речовини, 1,85-2,81 – протеїну, 0,93-3,10 т/га – насіння.
Представлено детальну морфологічну характеристику нових сортів одно- і багаторічних інтродуцентів родини мальвових – форму, товщину, висоту стебла, форму, число, розміри, опушеність, забарвлення листків, квіток, плодів, міжвузлів, бічних пагонів І порядку, розміщення їх на рослині, тип і розміри кореневої системи.
Показано особливості репродуктивного розвитку сортів інтродуцентів родини мальвових, які уперше встановлено нами в Лісостепу України. Поява бутонів і квіток у значній мірі визначається строками, способами посіву, добривами і кліматичними умовами конкретного періоду. У пізніх строках посіву – літніх (повторних післяукісних і післяжнивних) генеративний розвиток мальв затримується, і закладення бутонів починається з високих вузлів – 12-14. У теплі, посушливі періоди, навпаки, прискорюється, і закладення репродуктивних органів йде з низьких вузлів – 7-8.
Повний цикл, від початку розвитку бутона до розкриття квітки , у мальв проходить за 6-8 днів. Період цвітіння однієї квітки триває від 2 до 5 днів. Після цвітіння протягом 6-8 днів формується коробочка. Від цього моменту до кінця дозрівання насіння проходить 8-12 днів. В несприятливі роки і пізньоосінній період процес формування і дозрівання плодів розтягується у 2-3 рази довше.
БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТРОДУКЦІЇ ТА ВИРОЩУВАННЯ
СОРТІВ ОДНОРІЧНИХ ВИДІВ РОДИНИ MALVACEAE
На початку онтогенезу в розвитку мальв істотної різниці не спостерігається. Тривалість від посіву до сходів у різних сортів, залежно від умов вирощування, змінювалася від 3-4 до 12-13 днів. Найкоротшим цей період був у літніх строках посіву, за наявності високої температури і вологи, найдовший – у ранньовесняні строки, коли температура ґрунту не перевищувала +5…+7оС.
До фази стеблування однорічні мальви вегетують 29-35 днів. Інтенсивніше розвиваються сорти Ріка і Красавка, повільніше – Рада. До фази цвітіння тривалість вегетації становила: у сортів Ріка – 53, Красавка – 59, Сильва – 60, Кормела – 62 і Рада – 70 днів, а до кінця дозрівання відповідно: 88, 108, 101, 104 і 115 днів. Сорт Ріка найранньостиліший, сорт Рада – пізньостигліший.
Дослідження показали, що найранньостиглішому сорту Ріка до фази цвітіння необхідна найменша сума активних температур – 927,7оС і до дозрівання – 1698,3, с.Рада, навпаки, найбільша – 1233,5 і 2171,4оС відповідно. Сума активних температур в Лісостепу України цілком відповідає вимогам сортів однорічних інтродуцентів роду мальва.
У фазі першого справжнього листа мальви досягають висоти 3,6-5,6 см, стеблування – 19,5-56,8, бутонізації – 52,6-80,0, цвітіння – 82,0-129,4, плодоношення – 102,2-182,0 і у фазі дозрівання – 111,1-209,6 см. В усіх фазах розвитку найвисокорослішим є сорт Кормела, а найменш – с.Ріка. Висота однорічних мальв залежала, крім фази розвитку, і від умов вегетації.
Дослідження ростових показників (крім висоти рослин, кількості міжвузлів, бічних пагонів І порядку, листків, діаметра стебла, розмірів листкової пластинки) сортів однорічних мальв дозволили встановити основні закономірності змінювання їх у процесі онтогенетичного розвитку рослин. Всі основні біометричні показники змінювалися по фазах розвитку і під впливом умов вирощування, і істотно збільшуються з початку вегетації до її завершення.
Таблиця 1 -
Сорти одно- і багаторічних культур родини мальвових (1992-2001 рр.)
Рід Вид (вихідний матеріал) Культура Сорт Метод створення Група стиглості Зона вирощування в Україні
О д н о р і ч н і к у л ь т у р и
Malva L. Malva meluca Graebn. Мальва мелюка Кормела Гібридизація і відбір з різних популяцій Середньопізня Полісся, Лісостеп, Степ
M.pulchella Bernh. М.пульхелла Сильва Те ж Середньостигла Те ж
M.crispa L. М.кучерява Рада Відбір з популяцій Пізньостигла “-”
M.sylvestris L. М.лісова Красавка Гібридизація і відбір з різних популяцій Середньопізня “-”
M.verticillata L. М. кільчаста Ріка Відбір з популяцій Ранньостигла Полісся, Лісостеп
M.crispa L. x M.meluca Graebn. Мальва гібридна кормова Унава Міжвидова гібридизація і відбір Пізньостигла Полісся, Лісостеп, Степ
M.meluca Graebn. x M.pulchella Bernh. Те ж Рюзана Те ж Середньопізня Те ж
M.pulchella Bernh. х M.crispa L. “-” Ніка “-” “-” “-”
Б а г а т о р і ч н і к у л ь т у р и
Lavatera L. Lavatera thuringiaca L. Хатьма тюрінгська Стугна-1 Відбір з різних популяцій Середньопізня “-”
Sida Rusby Sida hermaphrodita Rusby Сіда багаторічна Вірджинія Те ж Пізньостигла “-”
Kitaibelia Willd. Kitaibelia vitifolia Willd. Китайбелія виноградолиста Іква Відбір з популяцій Те ж Полісся, Лісостеп
Сорти однорічних мальв у процесі росту і розвитку формують велику асиміляційну поверхню і відрізняються високою чистою продуктивністю фотосинтезу. До фази стеблування, залежно від виду, площа листкової поверхні досягає 11,7-21,6 тис.м2/га. Найбільш інтенсивно наростає вона в період бутонізації і цвітіння (табл. 2).
Таблиця 2 -
Фотосинтетична продуктивність
сортів однорічних видів мальв за фазами розвитку (1992-1996 рр.)
Вид Сорт Площа листкової поверхні, тис.м2/га Чиста продуктивність фотосинтезу, г/м2 за добу
бутонізація цвітіння бутонізація цвітіння
Мальва мелюка Кормела 49,5 72,8 6,58 5,90
М. кучерява Рада 31,9 64,3 6,33 5,75
М. пульхелла Сильва 37,4 62,0 6,07 5,41
М. лісова Красавка 21,2 34,4 5,46 4,94
М. кільчаста Ріка 20,2 30,6 5,76 5,03
НСР05 0,21 0,17
|
