close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Биоморфологические особенности и сырьевая продуктивность видов рода котовник (Nepeta L.) в условиях Ленинградской области.

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Кузнецова Наталья Михайловна Шифр научной специальности: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство Шифр диссертационного совета: Д 220.060.01 Название организации: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет Адрес орг
На правах рукописи
Кузнецова Наталья Михайловна
БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СЫРЬЕВАЯ
ПРОДУКТИВНОСТЬ ВИДОВ РОДА КОТОВНИК (NEPETA L.)
В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Специальность: 06.01.01 – общее земледелие
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Санкт–Петербург – 2012
1
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВПО СПбГАУ)
Научный руководитель:
доктор биологических наук,
профессор Найда Надежда Михайловна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженый
деятель науки РФ, заведующий отделом овощных и бахчевых
культур ВНИИР им. Н.И. Вавилова Буренин Валентин Иванович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
профессор СПбГУ по кафедре почвоведения и экологии почв
Попов Александр Иванович
Ведущая организация: ГНУ АФИ Россельхозакадемии МСХ РФ,
г. Санкт–Петербург
Защита состоится 18 мая 2012 г в 14 40 часов на заседании диссертационного совета
Д 220.060.01 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт–Петербург – Пушкин, Петербургское шоссе, 2, корпус 1 а, аудитория 330. Факс: 8(812) 476-03-50 е-mail:spbgau@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО СПбГАУ
Автореферат разослан
апреля 2012 г и расположен на официальном сайте
Минобрнауки РФ
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор сельскохозяйственных
наук, профессор
Кокорина Антонина Леонидовна
2
Подписано в печать 10.04.2012
Формат 60×90 1/16
Печать трафаретная. 1,0 усл. печ. л.
Тираж 100 экз.
Заказ № 12/04/05
Отпечатано с оригинал-макета заказчика
в НП «Институт техники и технологий»
Санкт-Петербург – Пушкин, Академический пр., д.31, ауд. 715
Петербургского государственного аграрного университета № 9, СПб, 2008, С.
49–51.
4.
Кузнецова Н.М. «Морфология и экология плодов видов рода котовник» //
журнал Известия Санкт–Петербургского государственного аграрного университета, № 14, СПб, 2009, С. 38–43.
5.
Кузнецова Н.М. «Онтогенез котовника сибирского (Nepeta sibirica L.) и
котовника Мусина (Nepeta mussinii L.)» // журнал Известия СанктПетербургского государственного аграрного университета, №18, СПб, 2010, С.
32–37.
Публикации в других изданиях:
6.
Нестеров Н.О., Кузнецова Н.М. «Многообразие живого: философский и
частнонаучный подходы» // Материалы международной научно - практической
конференции 30 января–01 февраля 2008 года, СПб, 2008, С. 58–61.
7. Найда Н.М., Кузнецова Н.М. «Особенности цветения видов Nepeta (котовник) в условиях Северо-Запада России» // Сборник научных трудов,
Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования, СПб, 2008, С.
23–26.
8.
Кузнецова Н.М. «Онтогенез котовника Мусина (Nepeta mussinii L.) в условиях Северо-Запада России» // Доклады 5-ой Международной научной конференции Ирана и России по проблемам развития сельского хозяйства (СПб, 8–
9 октября 2009 года), СПб, Пушкин, 2010, С. 363–365.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. В настоящее время одним из приоритетных
направлений исследований агробиологии становится изучение эфирномасличных растений, которые обладают многочисленными полезными свойствами –
лекарственными, нектароносными и пыльценосными, декоративными, из них
получают эфирные масла. Основной потребитель эфирных масел и ароматических веществ – парфюмернокосметическая и фармацевтическая промышленность. Масла применяют в ветеринарии, в защите растений, в кожевенной, меховой, лакокрасочной, золоторудной, оптической и других отраслях промышленности. Многие эфирномасличные растения выращиваются хозяйствами для
получения промышленного медосбора. Поэтому, необходимо увеличить площади посева под эфирномасличными культурами, а также расширить ареалы их
возделывания и вводить в культуру новые виды.
Среди эфирномасличных растений особое место занимают виды котовников,
обладающие полезными свойствами. Для обоснования возможности возделывания и выявления перспективных видов котовника необходимо изучить биоморфологические особенности роста и развития, сырьевую и семенную продуктивность в условиях культуры в Ленинградской области.
Цели и задачи исследований. Комплексное изучение видов котовника с целью выделения наиболее продуктивных видов для последующего введения их в
культуру в условиях Ленинградской области. Сравнительное исследование
биоморфологических особенностей роста и развития и установление уровня
продуктивности видов котовника.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи исследования:
– изучить особенности роста и развития разных видов котовника;
– изучить биологические и морфометрические показатели разных видов котовника;
– определить сырьевую, семенную продуктивность и содержание эфирного
масла в растениях разных видов котовника в условиях Ленинградской области;
– наметить пути рационального практического использования разных видов
котовника.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях Ленинградской области проведено сравнительное изучение морфологических и биологических особенностей роста и развития разных видов котовника: выявлена сырьевая и семенная их продуктивность; установлен уровень содержания эфирного масла;
проведена комплексная оценка видов по основным хозяйственно–полезным
признакам; выявлены образцы видов наиболее адаптированные для Ленинградской области.
Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований
изучены биологические и морфологические особенности роста и развития раз-
18
3
18
3
18
3
1.
2.
3.
4.
ных видов котовника в условиях Ленинградской области. Выявлена урожайность семян и зеленой массы, а также выход эфирного масла. Полученные
данные могут служить биологической основой методов для отработки технологии возделывания котовника и для налаживания его селекции и семеноводства.
Полученные эксперементальные данные, выявленные закономерности роста и
развития видов котовника существенно пополнили характеристику рода и могут быть использованы для уточнения его систематики.
Результаты работы используются при проведении лекционных и лабораторных занятий по курсу «Ботаника» на кафедре ботаники, генетики и селекции
Санкт-Петербургского государственного аграрного университета и в других
высших учебных заведениях.
Основные положения, выносимые на защиту:
– биоморфологические особенности роста и развития видов котовника в условиях Ленинградской области;
– сырьевая, семенная продуктивность видов котовника и содержание эфирного масла в фазу цветения видов котовника в условиях Ленинградской области;
– пути рационального практического использования видов котовника.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на четырех конференциях:
На конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов в
Санкт–Петербургском государственном аграрном университете (СПбГАУ, февраль 2007 г);
Международной научно-практической конференции «Культура и образование в
XXI веке: теоретические аспекты» (СПбГАУ, 30 января–1 февраля 2008 г);
На конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов в
Санкт-Петербургском государственном аграрном университете (СПбГАУ, февраль 2009 г);
5-й Международной научной конференции Ирана и России по проблемам
развития сельского хозяйства (СПбГАУ, 8–9 октября 2009 г).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ,
освещающих основное содержание работы, в том числе – 5, из них в изданиях,
рекомендуемых ВАК РФ.
Объем и структура работы. Общий объем работы – 155 страниц печатного
текста, состоит из введения, 4 разделов, выводов, предложений производству,
приложения, содержит 14 таблиц и 21 рисунок. Список литературы насчитывает 212 наименований, в том числе иностранных 16.
Личный вклад диссертанта. В диссертации изложены результаты четырехлетних исследований автора по изучению роста и развития видов котовника в
условиях Ленинградской области. В диссертационную работу вошли данные
полевых и лабораторных исследований, полученные лично диссертантом.
Благодарности. Выражаю слова благодарности доктору сельскохозяйственных
наук, профессору, заведующиему отделом овощных и бахчевых культур ВНИИР им.
Н.И. Вавилова Буренину Валентину Ивановичу и сотрудникам отдела за предостав-
5. Общая продолжительность цветения образцов видов котовника варьирует
по годам и составляет от 35 дней у котовника жилкованого до 107 дней у котовника сибирского.
6. Для наступления фазы бутонизации большинству видов котовника требуется сумма активных темеператур выше 50 С – 617,5 по 1063 0С. Фаза цветения
наступает при накоплении суммы активных температур – 956,1 до 1401 0С.
Сумма активных температур для созревания семян составляет – 1212 по 1704
0
С.
7. Возделывание большинства видов котовника выгодно и наиболее рентабельно на третий год жизни ратений. Наибольшая рентабельность отмечена в
2008 году у котовника Мусина (Лен. обл., к–9), уровень рентабельности составил 385,5%.
4
17
4
17
4
17
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Перспективные образцы видов котовника, сочетающие в себе высокие показатели урожайности сырья и содержания эфирного масла такие как: котовник
кошачий, закавказский и венгерский, можно рекомендовать для внедрения в
производство и возделывания в фермерских хозяйствах Ленинградской области.
2.Выявленные биологические особенности роста и развития видов котовника
(содержание эфирного масла, урожайность зеленой массы и семян) можно использовать в селекционной практике при создании сортов для Ленинградской
области.
3.В фитодизайне при составлении растительных композиций в декоративном
направлении использовать такие виды котовника как: котовник жилкованый,
котовник кистевидный, котовник венгерский.
4.В производственных условиях рекомендуется использовать плантации котовников жилкованого и котовника венгерского, как 6-и летние, а остальные
виды, как 4–х летние.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1.
Найда Н.М., Кузнецова Н.М. «Адаптация цветка котовника к опылению»
// журнал Известия Санкт–Петербургского государственного аграрного университета, №5, СПб, 2007, С. 52–56.
2.
Кузнецова Н.М. «Особенности цветения и опыления видов котовника в
условиях Северо–Запада России» // журнал Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, №7, СПб, 2008, С. 48–50.
3.
Кузнецова Н.М., Лавруков М.Ю. «Котовник и змееголовник – нетрадидиционные культуры с уникальными свойствами» // журнал Известия Санкт-
У видов котовника, которые были убыточными в 1–й год, урожайность во 2–й и
3–й годы жизни значительно увеличилась, что позволило почти в 2 раза снизить
себестоимость продукции на 3-й год жизни растений и сделать производство
эфирного масла рентабельным. Так, возделывание этих культур 2–го и 3–го годов жизни дает гораздо больший экономический эффект за счет возрастания
выхода зеленой массы. Наименьшая себестоимость продукции в 3–й год (20,8
руб./кг) и наибольший уровень рентабельности (385,5 %) отмечены у котовника
Мусина (Лен. обл., к–9) за счет высокого выхода продукции с единицы площади (22540 кг/га) при том же уровне затрат, что и у других видов котовников
(табл. 4).
На 4–й год жизни у изучаемых видов котовников выход основной продукции
снижается почти в два раза по сравнению с 3-м годом возделывания, но производство все еще продолжает оставаться достаточно прибыльным и рентабельным.
ВЫВОДЫ
Проведенные нами исследования видов котовника разного географического
происхождения из коллекции ВНИИР имени Н.И. Вавилова в условиях Ленинградской области позволяет сделать следующие выводы:
1. Максимальной урожайностью зеленой массы в период массового цветения
(на 3-й год жизни) характеризуются такие виды как: котовник кошачий (Германия, к–3) – 1,344 кг/м2, котовник Мусина (Швейцария, к–6) – 1, 967 кг/м2, котовник Мусина (Лен. обл., к–9) – 2, 254 кг/м2; котовник закавказский – 1,639
кг/м2 ; котовник венгерский (Дагестан, к–15) – 1,433 кг/м2; котовник кошачий
(Китай, вр.26) – 1,490 кг/м2, котовник венгерский (Дагестан, вр.31) – 1,231
кг/м2 .
2. Выделены виды с наибольшим содержанием эфирных масел такие как: котовник кошачий (Германия, к–3) – 0,36 %, котовник Мусина (Швейцария, к–6)
– 0,29 %, котовник кокандский (Германия) – 0,31 %, котовник закавказский –
0,26 %, котовник гальский – 0,27 %, котовник кошачий (Китай, вр.26) – 0,35 %.
3. Наиболее высоким уровнем семенной продуктивности характеризуются такие виды как: котовник кошачий (Германия, к–3) – 461,6 кг/ га, котовник Мусина (Швейцария, к–6) – 612,6 кг/ га, котовник Мусина (Лен. обл., к–9) – 562,
9 кг/га, котовник венгерский (Дагестан, к–15) – 685,5 кг/га, котовник кошачий
(Китай, вр.26) – 487,0 кг/га, котовник венгерский (Дагестан, вр.31) – 729,1 кг/га
по годам.
4. В условиях Ленинградской области плантации таких видов котовника как:
жилкованый и венгерский можно использовать в течение 6-и лет, остальных в течение 4-х лет.
ленный семенной материал разных видов котовника из коллекции ВНИИР и
консультации. Приношу сердечную благодарность моему учителю, научному
руководителю и наставнику – доктору биологических наук Н.М. Найде, а так
же выражаю искреннюю благодарность за поддержку и советы проректору по
учебно–методической работе, доктору сельскохозяйственных наук, профессору
Ф.Ф. Ганусевичу.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Объект, место и методы исследований.
Исследования и наблюдения за
ростом и развитием проводили в 2006–2009 гг на опытном поле СанктПетербургского государственного аграрного университета в питомнике лекарственных и эфирномасличных растений кафедры ботаники, генетики и селекции.
Объектами исследования были образцы видов котовника разного
географического происхождения из коллекции Всероссийского научноисследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова: котовник
кошачий (к– 3, Германия; вр.26, Китай), котовник Мусина (к–6, Швейцария; к–
9, Лен. обл.), котовник крупноцветковый (к–12, Германия), котовник закавказский (к–13, Лен.обл.), котовник гальский (к–14, Лен.обл.), котовник венгерский
(к–15, Дагестан; вр.31, Дагестан), котовник кокандский (вр.22, Германия), котовник кистевидный (вр.23, Германия), котовник сибирский (вр.34, Швейцария), котовник жилкованый (вр.37, Великобритания).
В 2006-2009 годы среднедекадная температура воздуха была близка к средним многолетним. Сумма осадков в 2006–2007 гг приближалась к многолетним
показателям, а в 2008 и 2009 гг превышала средние многолетние данные.
Почва опытного участка хорошо окультуренная дерново-карбонатная, выщелоченная, среднесуглинистая. Содержание гумуса в верхнем горизонте почвы
4–4,12 %, кислотность рН = 5,6–5,8; содержание Р2О5, сухой почвы составляло
77,15мг/100 г; К2О – 25,8 мг/100 г.
Закладка опытов была проведена по общепринятой методике Б.А. Доспехова
(1985). Посев семян был произведен в третьей декаде мая широкорядным способом, ширина междурядий 60 см, норма высева семян 0,6–0,7 г/м2 (6–7 кг/га),
глубина заделки 1–1,5 см. Площадь делянки 10 м2, повторение трехкратное.
Уход в 1-й год заключался в прополке и рыхлении почвы, которые проводили
два раза за сезон. В последующие годы - в 4-х кратной культивации и 2–х разовой прополке. Кроме того, проводили две подкормки аммиачной селитрой и
суперфосфатом по 10 г/м2 (из расчета по 100 кг/га) каждого вида удобрения;
первая подкормка весной, вторая перед цветением. Уборку проводили вручную.
Методы исследований – общепринятые, в соответствии с поставленными задачами.
Полученные данные по урожайности сырьевой массы и накоплению эфирного масла изученных видов котовника обрабатывали методом дисперсионного
16
5
16
5
16
5
анализа (Н.В. Вайнагий, 1973; Б.А. Доспехов, 1985; Г.Н. Зайцев, 1990) с использованием статистических программ на персональном компьютере.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1 Рост и развитие видов котовника
Все растения были посеяны семенами в открытый грунт. Первые всходы были отмечены через 18 дней у котовников кошачьего (Германия, к–3), Мусина,
крупноцветкового и закавказского. Первые три недели растения росли и развивались медленно и характеризовались следующими показателями. Высота проростков у котовника венгерского составляла от 3,5 до 4,1 см, а у остальных видов от 2,9 до 3,5 см. Проростки имели по две опушенные семядоли почковидной формы с сердцевидным основанием. Длина и ширина семядолей одинаковая у видов – 0,4– 0,5 см. Позже проросток формировал 1–2 пары супротивных,
простых округлых листьев с тупозубчатым краем. Их длина от 0,7 до 1,5 см,
ширина – 0,6–0,7 см, длина черешков – 1,2–1,4 см. Длина гипокотиля, в среднем, составляла 1,5 см, эпикотиля – 1,4 см. Под семядольным узлом в гипокотиле закладывались придаточные корни. Длина главного корня у всех видов
была до 2,5 см, но максимальных размеров корень достигал у котовника венгерского до 4,2 см.
Следующие две недели растения достигали высоты 5 см и формировали 5–7
пар настоящих листьев. Листья короткочерешковые удлиненно-яйцевидные с
тупозубчатым краем. Ширина листовой пластинки до 1,2 см, длина до 4 см.
Сформировавшиеся в гипокотиле придаточные корни сокращаются и втягивают в почву 1-3 междоузлия побега, образуя корневище. В пазухах нижних листьев главного побега появляются боковые побеги, нижняя часть которых также втягивается в почву придаточными корнями. В результате этого образуется
первичный куст с главным побегом и боковыми побегами второго порядка. У
растений котовников сибирского и венгерского в возрасте пяти недель обнаруживаются остатки главного корня и корневая система смешанного типа. У остальных видов котовника главный корень не выражен, и мочковатая корневая
система образована придаточными корнями.
К началу третьей декады июня высота растений достигала 10–12 см у большинства видов котовника, за исключением котовника жилкованого. Его высота не превышала 8 см. Особи котовников кошачьего, Мусина, закавказского,
гальского, венгерского, кокандского, сибирского и жилкованого были представлены первичным кустом, состоящим из 3–8 удлиненных надземных побегов; у котовника кистевидного из 22 побегов. Побеги имели по 6–8 пар листьев.
В первой декаде июля высота взрослых вегетативных особей большинства
видов колебалась от 40 до 45 см; у котовника кистевидного до 37 см, а наименьшая высота была у котовника жилкованого 10–12 см. В это время растения имели разветвленное корневище. В верхней части корневищ мы выдели-
Так, убытки составляли у котовника крупноцветкового – 322,8, котовника
закавказского – 177,8, котовника кокандского – 319,6, котовника кистевидного
– 131,1, котовника сибирского – 369,4 руб./га (табл.3). Однако, возделывание
других видов котовников уже в 1–й год обеспечивало достаточно высокие
значения условного чистого дохода и уровня рентабельности. Так, данные
показатели составили у котовника кошачьего (Германия, к–3) – 51,1 тыс. руб./га
и 10,2 %; котовника Мусина (Швейцария, к–6) – 348,1 тыс. руб./га и 69,6 %;
котовника Мусина (Лен. обл., к–9) – 703,0 тыс. руб./га и 140,6 %; котовника
кошачьего (Китай, вр.26) – 544 тыс. руб./га и 108,8 %; котовника венгерского –
74,9 тыс. руб./га и 15,0 % соответственно.
Таблица 4 - Экономическая эффективность выращивания видов котовника разного
географического происхождения в условиях Ленинградской области, 2008 г
Вид
Урожайность, кг/га
Оценка
продукции, тыс.
руб./кг
Постоянные затраты. тыс.
руб./га
Себестоимость, руб./кг
Уровень рентабельности
(убыточности), %
34,88
Условный чистый доход, тыс.
руб./кг
1009,9
Котовник кошачий (Германия)
Котовник Мусина (Швейцария)
Котовник Мусина (Лен. обл.)
Котовник крупноцветковый
(Германия)
Котовник закавказский
(Лен. обл.)
Котовник кокандский (Германия)
Котовник кистевидный
(Германия)
Котовник кошачий (Китай)
Котовник сибирский
(Швейцария)
Котовник венгерский
(Дагестан)
13443,5
1478,8
468,9
19674,2
1987,1
468,9
23,83
1518,2
323,8
22540,0
2276,5
468,9
20,8
1807,6
385,5
4554,0
459,9
468,9
102,96
-9
- 1,9
16387,5
1655,1
468,9
28,61
1186,2
253, 0
3542,0
357,7
468,9
132,38
- 111,2
23,7
4664,4
471,1
468,9
100,53
2,2
0,5
14904,0
1505,3
468,9
31,46
1036,4
221,0
2272,4
229,5
468,9
206,35
- 239,4
- 51,1
12309,6
1243,3
468,9
38,09
774,4
165,2
6
15
6
15
6
15
215,4
6 Экономическая эффективность возделывания видов котовника
При определении экономической эффективности проводили анализ затрат на
выращивание, динамику выхода продукции, цены на реализацию (табл. 3).
Так, в 1–й год жизни у большинства видов котовника расчетная себестоимость продукции достигала достаточно высоких значений: у котовника кошачьего (Германия, к–3) – 65,09; котовника Мусина (Швейцария, к–6) – 55,06;
котовника Мусина (Лен. обл., к–9) – 38,82; котовника крупноцветкового –
263,57; котовника закавказского – 144,93; котовника кокандского – 258,80; котовника кистевидного – 126,68; котовника кошачьего (Китай, вр.26) – 44,73; котовника сибирского – 385,09; котовника венгерского (Дагестан, вр.31) – 81,24
руб/кг. Возделывание ряда котовника было убыточным.
Таблица 3 - Экономическая эффективность выращивания видов котовника разного
географического происхождения в условиях Ленинградской области, 2006 г
Вид
Урожайность, кг/га
Оценка
продукции, тыс.
руб./кг
Постоянные затраты, тыс.
руб./га
Себестоимость, руб./кг
Уровень рентабельности
(убыточности), %
65,09
Условный чистый доход, тыс.
руб./кг
51,1
Котовник кошачий (Германия)
Котовник Мусина (Швейцария)
Котовник Мусина (Лен. обл.)
Котовник крупноцветковый
(Германия)
Котовник закавказский
(Лен. обл.)
Котовник кокандский (Германия)
Котовник кистевидный
(Германия)
Котовник кошачий (Китай)
Котовник сибирский
(Швейцария)
Котовник венгерский
(Дагестан)
7682,0
717,5
500,0
9080,4
848,1
500,0
55,06
348,1
69,6
12880,0
1203,0
500,0
38,82
703,0
140,6
1897,0
177,2
500,0
263, 57
- 322,8
- 64,6
3450,0
322,2
500,0
144,93
- 177,8
- 35,6
1932,0
180,4
500,0
258,80
- 319,6
- 63,9
3946,8
368,6
500,0
126,68
- 131,4
- 26,3
11178,0
1044,0
500,0
44,73
544
108,8
1298,4
130,6
500,0
385,09
- 369,4
- 73,9
6154,8
574,9
500,0
81,24
15,0
15,0
10,2
ли «активную часть», состоящую из 1–2 узлов с боковыми почками которые
обеспечивают ветвление корневища с придаточными корнями. Связь боковых
подземных побегов с материнским побегом сохраняется. Растения котовников
венгерского, кокандского, сибирского, кистевидного и жилкованого оставались
в вегетативном состоянии до конца вегетационного периода, так как они развивались более медленно и в этом состоянии ушли в зиму.
Оптимальные условия для роста и развития способствовали переходу видов
котовника в фазу бутонизации. Раньше всех бутонизация наступила у котовника закавказского – 01.07.06 года, затем у котовника крупноцветкового –
05.07.06 года, а у образцов котовника кошачьего и Мусина – 10.07.06 года. В
это время растения имели высоту от 15,3 см у котовника жилкованого и 25,9
см у котовника кистевидного до 77,3 см у котовника Мусина. Среднее число
листьев на одном побеге варьировало от 12 штук у котовника жилкованого до
88 штук у образцов котовника Мусина. Минимальное число листьев на растении в первый год жизни было отмечено у котовника жилкованого до 72 штук, а
максимальное до 2028 штук у котовника кистевидного на втором году жизни.
По нашим наблюдениям, рост листьев заканчивался к началу массового цветения, когда они достигали максимальных размеров. Размеры стеблевых листьев
значительно различались по видам. Так, наиболее крупные стеблевые листья
характерны для котовника венгерского, у которого ширина составляла – 4 см, а
длина – 7 см. Узкие и длинные листья мы наблюдали у котовника жилкованого, у которого длина оставляла – 4 см, а ширина – 0,5 см. Более округлый и
мелкий стеблевой лист был у образцов котовника Мусина с шириной – 2 см и
длиной – 2,5 см.
В первый год жизни к цветению перешли образцы таких видов котовника,
как кошачий, Мусина, закавказский и гальский. Так, начало цветения наступило раньше всех у котовника закавказского – 14.07.06 года, затем у котовника
крупноцветкового – 20.07.06 года, а у котовников кошачьего и Мусина –
15.07.06 года.
Растения всех видов котовника цвели и плодоносили ежегодно в течение 4-6
лет. По продолжительности жизни изученные виды можно разделить на две
группы:
1 группа – продолжительность жизни 4 года – котовники кошачий, Мусина,
крупноцветковый, закавказский, гальский, кокандский, кистевидный и сибирский;
2 группа – продолжительность жизни 6 лет – котовники венгерский и жилкованый.
Устойчивая сырьевая продуктивность видов котовника 2–й группы сохранялась со 2–го по 5–й год жизни растений. За сезон можно проводить два укоса:
первый укос – в первой декаде июля, а второй – в конце августа – начале сентября. На 6–й год жизни у этих видов мы отмечали выпадение некоторых особей, у других особей – отмирание части побегов и разрушение базальной части
материнского побега. Эти признаки являются показателями старения растений.
14
7
14
7
14
7
2 Особенности цветения видов котовника
Наблюдения за суточной ритмикой цветения видов котовника показали, что
все виды имеют дневной ритм распускания цветков. Наибольшее количество
цветков раскрывается с 11 до 15 часов. Наиболее оптимальными условиями для
распускания цветков является температура воздуха – 18– 24 0 С и относительная влажность – 50– 60 %.
Семенная продуктивность видов котовника во многом зависит от погодных
условий в период цветения, которые в, свою очередь, определяют активность
лета насекомых-опылителей. В связи с этим, мы изучили видовой состав насекомых-опылитителей, характер суточного и сезонного лета и особенности посещения цветков разных видов котовника. В условиях Ленинградской области
основными опылетелями являются: пчела медоносная, шмель земляной, шмель
каменный и садовый. Нами установлено, что массовое цветение образцов котовника и массовый лет пчел в годы наблюдения в основном совпадали.
Таблица 2 - Содержание эфирного масла в период массового цветения
видов котовника, % (опытное поле СПбГАУ, г. Пушкин)
№
п.п
1
2
3
4
5
6
7
8
3 Эколого-биологические особенности видов котовника
Для наступления фазы бутонизации у видов котовников в разные годы сумма
активных температур выше 5 0С колебалась от 617, 5 до 1063 0С. Наступление
фазы цветения, отмечалость при сумме активных температур от 956,1 до 1401
0
С. Для вызревания семян требовалось накопление активных температур от
1212 до 1704 0С.
Таким образом, можно сказать, что суммы активных температур вполне хватает видам котовника для прохождения фенологических фаз в условиях Ленинградской области.
9
10
11
12
13
14
Вид
Котовник кошачий (Германия, к–3)
Котовник Мусина
(Швейцария, К-6)
Котовник Мусина (Лен. обл., к–9)
Котовник крупноцветковый
(Германия, к–12)
Котовник закавказский
(Лен. обл., к–13)
Котовник гальский (Лен. обл., к–14)
Котовник венгерский
(Дагестан, к–15)
Котовник кокандский
(Германия, вр.22)
Котовник кистевидный
(Германия, вр.23)
Котовник кошачий
(Китай, вр.26)
Котовник сибирский
(Швейцария, вр.34)
Котовник жилкованый
(Великобритания, вр.37)
Котовник венгерский
(Дагестан, вр.31)
НСР 05
2006 год
2007 год
2008 год
2009 год
0,18
0,18
0,28
0,25
0,36
0,29
0,21
0,23
0,19
0,17
0,21
0,19
0,29
0,24
0,25
0,22
0,19
0,21
0,26
0,23
0,19
0,11
0,22
0,12
0,27
0,17
0,25
0,16
0,21
0,25
0,31
0,29
0,20
0,22
0,25
0,21
0,19
0,28
0,35
0,23
0,17
0,18
0,24
0,23
0,10
0,12
0,17
0,15
0,11
0,12
0,18
0,14
0,01
0,01
0,01
0,01
4 Особенности плодоношения видов котовника
Наши исследования показали, что семенная продуктивность видов котовника
изменялась в зависимости от возраста растений. При одноразовом сборе семян
со всего растения наибольшее число их было на растениях 3–го года жизни.
Так, на 3–ем году жизни на одном растении было от 1069 штук (котовник
крупноцветковый) до 26634 штук (котовник Мусина).
Семена видов различаются по морфологии и массе. Наименьшая масса 1000
семян у образцов котовника кистевидного, кошачьего, Мусина и крупноцветкового – 0,5 г, а самая большая масса 1000 семян у котовника венгерского – 2,7
грамма. Для оценки качества семян видов котовника нами был сделан химический анализ. Содержание золы в семенах у изученных видов котовника варьирует от 3,25% у котовника гальского до 4,22 % у котовника венгерского. На долю сухого вещества в семенах котовника приходится от 91 % у котовника
крупноцветкового до 95 % у котовника Мусина. Содержание белка варьировало
по видам от 11,4 % у котовника Мусина до 14 % у котовника закавказского и
гальского.
Высокой семенной продуктивностью отличались такие виды, как: котовник
кошачий, котовники Мусина и венгерский. С высокой урожайностью зеленой
массы были такие виды, как: котовник кошачий, котовник Мусина, котовник
закавказский, котовник венгерский. С высоким содержанием эфирных масел
выделены такие виды как: котовник кошачий, котовники Мусина, котовник кокандский, котовник закавказский и котовник гальский. В условиях Ленинградской области плантации таких видов котовника как: жилкованый и венгерский
можно использовать в течение 6–и лет, а остальных – в течение 4–х лет.
Хорошими нектароносами можно считать такие виды как: котовник кошачий,
Мусина, крупноцветковый, закавказский, венгерский, кокандский, кистевидный
и сибирский.
Котовник венгерский, жилкованый и кистевидный можно отнести к перспективным декоративным растениям.
8
13
8
13
8
13
0,02
0,615
0,03
76,3
1,231
552
0,019
6
8
6
3
64,2
64,8
15,3
57,8
72
0,03
0,05
156
0,019
0,133
0,091
0,615
16,8
88,6
7
5
140
450
0,023
0,223
0,106
1,026
25,4
95,5
6
6
156
1144
13
87,3
0,210
0,045
1032
87,4
0,140
0,030
480
22
372
0,243
1,118
89,8
7
12
644
2028
26
56,6
0,395
0,085
14.
13.
12.
11.
10.
9.
Котовник
кистевидный
(Германия)
Котовник
кошачий
(Китай)
Котовник
сибирский
(Швейцария)
Котовник
жилкованый
(Великобритания)
Котовник
венгерский
(Дагестан)
НСР 05
46,7
968
0,267
24,6
0,091
5
3
120
246
0,016
0,133
0,076
0,140
560
8
82,9
0,227
0,049
89,4
1,490
0,101
0,283
0,466
1,304
89,7
112,3
8
26
792
1300
0,324
76,3
0,101
0,466
7
28
630
1288
0,030
1,304
0,283
0,502
0,109
22
21
20
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Продолжение таблицы 1
19
18
17
12
По содержанию фосфора в семенах почти не различались и составляли 0,5–
0,6 % по видам.
Жизнеспособность семян котовника сохраняется в течение 3–4–х лет. Полевая всхожесть семян незначительно зависела от условий года и большей степени различалась по видам. Наибольшей всхожестью характеризуются семена котовника кошачьего, Мусина, венгерского, сибирского, крупноцветкового, закавказского от 56 до 78 %. Меньшая полевая всхожесть семян была у видов котовников гальского, кокандского, кистевидного и жилкованого и составляла от
18 до 25 %. Для получения семян лучше всего использовать растения котовника
2–3–го годов жизни. Уборку растений на семена начинают в момент, когда
плоды на нижних ярусах соцветия принимают бурую окраску.
5 Сырьевая продуктивность и хозяйственно-ценные показатели
видов котовника в условиях Ленинградской области
Проведенные нами исследования позволяют сделать оценку видов котовника
по основным хозяйственным признакам.
Продолжительность вегетационного периода. Продолжительность вегетационного периода у видов котовника варьировала по годам. Так, например, в 2006
году у котовника кистевидного продолжительность вегетационного периода
была – 76 дней, а в 2007 году – 208 дней, в 2008 году – 107 дней, а в 2009 году
– 140 дней. Примерно такая же закономерность была и у других видов котовника.
Сырьевая продуктивность. Наибольшая сырьевая продуктивность в 2006 году отмечалась у котовника Мусина (Лен. обл., к–9) – 1,288 кг/м2 , а наименьшая
у котовника жилкованого – 0,091 кг/м2 . В 2007 году наибольшая сырьевая продуктивность отмечалась у котовника Мусина (Швейцария, к–6) – 1,967 кг/м2, а
наименьшая у котовника жилкованого – 0,106 кг/м2.
В 2008 году (на третьем году жизни растений), наибольшая сырьевая продуктивность была у котовника Мусина (Швейцария, к–6) – 1,967 кг/м2 , а наименьшая у котовника жилкованого – 0,091 кг/м2. В 2009 году сырьевая продуктивность так же колебалась по видам. Так, самая большая сырьевая продуктивность была у котовника кошачьего (Китай, вр.26) – 1,304 кг/м2 , а самая маленькая у котовника жилкованого – 0,076 кг/м2. Наши исследования показали,
что уборку надземной массы на сырье в нашей зоне нужно проводить в конце
первой - начале второй декады июля, во время начала цветения видов котовника.
Растения изученных видов котовника можно распределить на три группы относительно высоты. Так, среди высокорослых видов котовника в 2006 году, в
первый год жизни, высота растений была от 64,2 см у котовника кошачьего
(Китай, вр.26) до 77,3 см у котовника Мусина (Лен. обл., к–9). У среднерослых
растений высота варьировала от 45,7 см у котовника гальского до 65,4 см у котовника крупноцветкового. У низкорослых растений в 2006 году мы отметили
котовник жилкованый, у которого высота растений составляла 15,3 см. Когда
9
9
9
0,290
0,063
0,614
378
9
246
39,3
3
0,354
0,077
1,433
506
11
45,4
0,193
0,042
168
6
25,9
Урожайность зеленой
массы, кг/м2
Масса одного растения,
кг
Облиственность растения,
шт.
Число главных побегов на
растении, шт.
Высота растений, см
Урожайность зеленой
массы, кг/м2
Масса одного растения,
кг
Облиственность растения,
шт.
Число главных побегов на
растении, шт.
Высота растений, см
11
8.
7.
6.
5.
4.
3.
2.
Котовник
кошачий
(Германия)
Котовник
Мусина
(Швейцария)
Котовник
Мусина
(Лен. обл.)
Котовник
крупноцветковый
(Германия)
Котовник
закавказский (Лен.
обл.)
Котовник
гальский
(Лен. обл.)
Котовник
венгерский
(Дагестан)
Котовник
кокандский
(Германия)
56,8
3
156
0,133
0,614
87,6
6
11
540
506
0,267
0,077
1,228
0,354
89,5
46,2
7
372
0,099
0,021
144
3
Высота растений, см
1.
45,7
Число главных побегов на
растении, шт.
2
69,3
4
256
0,075
0,345
66,3
104,1
5
19
310
1862
0,356
0,036
1,639
0,166
70,0
102,3
6
19
644
0,043
0,356
1786
0,311
0,198
74,3
2
67,3
9
87,5
1,639
0,455
0,099
1296
12
115,1
0,379
0,082
940
10
98,6
0,190
0,041
330
5
Облиственность растения,
шт.
1
65,4
0,133
0,066
128
0,168
828
552
6
96,4
4
97,4
2,254
0,490
700
7
101,6
1,932
0,420
576
6
98,9
1,288
0,280
352
4
Масса одного растения,
кг
Вид
77,3
0,014
0,776
0,228
0,049
1,288
376
0,230
528
6
Урожайность зеленой
массы, кг/м2
№
п.п
75,3
65,1
4
336
0,197
0,167
0,908
0,768
98,4
85,8
8
13
768
1274
0,427
0,334
1,967
1,536
108,3
115,5
7
13
714
1326
0,427
0,292
1,967
1,344
98,4
85,6
7
5
686
470
0,280
1,059
0,960
0,208
2009 год (4–й год жизни)
19
20
21
22
18
17
2008 год (3–й год жизни)
14
15
16
13
12
2007 год (2–й год жизни)
9
10
11
8
Высота растений, см
10
7
Число главных побегов на
растении, шт.
10
2006 год (1–й год жизни)
4
5
6
Облиственность растения,
шт.
10
3
Масса одного растения,
кг
Таблица 1- Морфометрические показатели структуры растений видов котовника в 2006–2009 гг
(опытное поле СПбГАУ, г. Пушкин)
Урожайность зеленой
массы, кг/м2
растения были в трехлетнем возрасте в 2008 году, то они достигли своего максимума по всем показателям, в том числе по высоте растений. Так, у низкорослых растений высота была от 25,4 см у котовника жилкованого до 46,2 см у котовника кокандского. У среднерослых растений от 70,0 см у котовника гальского до 95,5 см у венгерского. У высокорослых растений высота побегов достигала от 108,3 см у котовника Мусина (Швейцария, к–6) до 112,3 см у котовника
кошачьего (Китай, вр.26) (табл. 1).
Накопление эфирного масла. Исследование на содержание эфирного масла в
сырье разных видов котовника показало, что по этому признаку виды котовника также различались. Максимальный выход эфирного масла отмечен в период
массового цветения в трехлетнем возрасте растений в 2008 году (Табл.2). Так,
самый высокий выход эфирного масла дают котовники Мусина – 0,29 %; кокандский – 0,31 %; кошачий (Китай, вр.26) – 0,35 %; кошачий (Германия, к–3) –
0,36 %.
Морозоустойчивость и холодостойкость – основные лимитирующие факторы
для многолетних культур, имеющих южное происхождение. Средний показатель морозостойкости определяли по результатам перезимовки растений каждого вида в течение 4–6 лет. Растения видов котовника таких как: венгерский,
кошачий, жилкованый, сибирский хорошо переносили зимний период, не вымерзали, не снижали сырьевой продуктивности и содержания эфирного масла
по сравнению с районами традиционного возделывания. Кроме того, эти виды
не страдали от возврата холодов весной и раннеосенних заморозков. Менее устойчивыми оказались виды кокандский и кистевидный, они не перенесли зимний период в 2007 году.
Анализ основных хозяйственных свойств видов котовника дает возможность
выделить наиболее перспективные виды для Ленинградской области и наметить пути их рационального использования. Виды котовников можно выделить
по различным хозяйственно ценным признакам. Так, к ценным эфироносам
можно отнести такие виды котовника как: кошачий, Мусина, закавказский,
гальский и кокандский.
Документ
Категория
Сельскохозяйственные науки
Просмотров
80
Размер файла
885 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа