Обогащение ассортимента полевых культур является одной из актуальных задач биологической и агрономической науки. Академик Н.И. Вавилов отмечал [4], что показателем степени интенсивности земледелия является не только высокая продуктивность отдельных видов и сортов, но и богатство разнообразия возделываемых растений, способных наиболее полно удовлетворять потребности человека и запросы народного хозяйства.
В деле обогащения культурной флоры большая роль принадлежит интродукции растений. Под интродукцией обычно понимают или простой перенос растений из одного района в другой [1], или перенос и совокупность
методов, способствующих процессам их акклиматизации [10], или целенаправленную деятельность человека по введению в культуру в данном естественно-историческом районе новых видов, родов, сортов и форм растений [6]. Однако эти толкования термина "интродукция" по своему объему не отвечают широте современной постановки работ по интродукции. В частности, в определении этого термина должна найти отражение и конечная цель интродукции как процесса освоения и использования интродуцентов в практике народного хозяйства.
Интродукторы занимаются изучением методов подбора и переноса полезных растений из одних условий существования в другие, познанием закономерностей изменчивости растительных организмов и разработкой методов освоения и использования их в народном хозяйстве. В настоящее время отсутствует единство взглядов относительно выбора основных критериев оценки успешности акклиматизации растений [2, 3, 5, 6]. В этом отношении существует также не меньше разных мнений, чем в вопросах терминологии: имеющиеся "шкалы оценки" не только носят самые разные названия (шкала успешности акклиматизации, шкала поведения растений, оценка степени интродукции, градация успешности переселения растений), но и, самое главное, часто построены на различных принципах.
По нашему мнению, оценка поведения интродуцентов по лимитирующим факторам или по отдельным жизненным циклам самого растения есть не что иное, как оценка растения на степень адаптации к новым для него условиям существования. А если интродуцент находит широкое использование в народном хозяйстве, то это и есть заключительный этап интродукции, конечная цель, ради которой велась вся работа. Добавим, что и в тех случаях, когда в новых условиях растения не дают зрелых семян или вообще не плодоносят, но уже широко используются в народном хозяйстве, мы вправе оценить такие растения введенные в культуру. Например, вегетативно размножаемый топинамбур используется как кормовое растение: агротехника отработана, предложены перспективные сорта.
Интродукция растений соприкасается со многими биологическими науками, заимствуя их теоретические положения и методы. Успех интродукции растений зависит от сложного воздействия большого количества различных, в значительной степени изменчивых, факторов, суммарное влияние которых предусмотреть нельзя. Поэтому в деле успешного освоения полезного растения из естественной флоры должны быть последовательно охвачены все этапы интродукционной работы - от поиска и мобилизации исходного материала до выведения сорта и экономического обоснования его использования в народном хозяйстве.
Каждая отдельная группа растений требует своих методов подхода в поиске, изучении и внедрении их в народном хозяйстве. В отношении интродукции кормовых растений таких методологических разработок нет. Исходя из многолетнего опыта интродукционных работ отдела Ботанического сада Института биологии и анализа литературы [4], мы пришли к выводу, что процесс изучения и внедрения кормовых растений из естественной флоры при интродукции следует подразделить на следующие основные этапы: 1) мобилизация исходного материала, 2) выявление внутривидовой изменчивости, 3) изучение особенностей онтогенеза интродуцентов в культуре, 4) разработка агротехники выращивания и 5) хозяйственная и экономическая оценка интродуцированных растений.
Наиболее сложная, трудная и объемная работа складывается на первых двух этапах. Для привлечения исходного материала кормовых растений стоит прибегать к различным методам сбора исходного материала. Общую изученность группы кормовых растений естественной флоры к настоящему времени можно считать удовлетворительной: известны многие виды растений, которые заслуживают самого разностороннего изучения и переноса в различные районы страны, и даже возможно предугадать у некоторых из них в той или иной мере характер роста, развития и хозяйственного использования. Ставя задачу привлечения кормового растения из естественной флоры, прежде всего необходимо хорошо изучить его экологию, географию, морфологическую изменчивость в ареале, выявить основные районы локализации, откуда можно будет привлекать исходный материал для изучения внутривидовой изменчивости.
Без познания внутривидовой изменчивости кормовых растений не может быть и успешной работы по введению их в культуру. Сведения литературы по внутривидовой изменчивости кормовых растений из естественной флоры носят часто эпизодический характер. Нередко исследования по интродукции кормовых растений из естественной флоры проводятся на образцах неизвестного происхождения, в результате чего публикуются сведения довольно противоречивого характера. Для познания закономерностей внутривидовой изменчивости необходимо создать коллекцию, представленную максимальным разнообразием природных популяций интродуцируемого вида. Первые два этапа в интродукции растений должны заканчиваться познанием закономерностей внутривидовой изменчивости и выведением сорта или отбора перспективной агропопуляции. На основе этого отрабатывается агротехника выращивания и технология использования его в народном хозяйстве.
Поэтапный подход в интродукции горца Вейриха позволил описать новый вид - горец итурупский и выделить экотипы, провести анализ внутривидовой изменчивости этих двух видов и отобрать ряд перспективных для селекции форм на кормовые цели [7-9). Большой успех по введению в культуру борщевика Сосновского, рапонтика сафлоровидного, редьки масличной, нескольких видов горца и других культур стал возможен в силу того, что они обладают большой продуктивностью и высокой биологической пластичностью в приспособлении к условиям среды. Однако эти виды прошли лишь предварительную оценку в научном и хозяйственном плане. В перспективе заслуживают большого внимания изучение их экологии и географии, выявление закономерностей внутривидовой изменчивости и создание интродукционного генофонда.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Одной из важнейших проблем современного сельского хозяйства является увеличение производства кормов, улучшение их качества и энергонасыщенности. В этой связи важное значение приобретает подбор перспективных культур, рационально использующих биоклиматические ресурсы зоны. Повышенный интерес к интродукции новых и нетрадиционных культур вызван стремлением найти экономически более выгодные источники продовольственных, кормовых и технических ресурсов. Новые растения служат базой для расширения ассортимента кормовых, медоносных, сидеральных и других культур. Интродукция новых кормовых культур может стать не только дополнительным источником увеличения производства дешевых, энергонасыщенных и высокобелковых кормов, но и лекарственным сырьем для фармацевтической промышленности.
Нетрадиционные культуры характеризуются высокой биологической пластичностью и адаптивностью, превосходно сочетают высокую продуктивность с высокой экологической устойчивостью, продуктивным долголетием, хорошими кормовыми достоинствами, устойчивым семеноводством.
Изучение биологических особенностей в агроценозах при разных условиях возделывания позволит интродуцировать в культуру свербигу восточную, и использовать ее в сельскохозяйственном производстве.
Цель и задачи исследований. На основе изучения агробиологических особенностей разработать научно-обоснованный комплекс технологических приемов возделывания свербиги восточной в предгорной зоне РСО-Алания.
Для достижения намеченной цели решались следующие задачи:
- изучить влияние разных сроков, норм и способов посева на рост, развитие и продуктивность свербиги восточной;
- изучить действие предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки растений стимуляторами роста на развитие, урожайность и питательную ценность свербиги;
- оценить эффективность смешанных посевов свербиги с однолетними кормовыми культурами;
- дать биоэнергетическую и экономическую оценку технологическим процессам возделывания свербиги восточной в зависимости от изучаемых факторов;
- предложить производству практические рекомендации по основным вопросам возделывания свербиги с учетом агроклиматических особенностей предгорной зоны РСО-Алания.
Научная новизна. Впервые изучены биологические особенности свербиги восточной как нетрадиционной кормовой культуры при разных способах возделывания в агроценозах предгорной зоны РСО-Алания.
Изучено действие стимуляторов роста пара-аминобензойной кислоты (ПАБК), ирлитов (цеолитсодержащие глины), гумата калия на рост и развитие растений свербиги восточной. Определен химический состав свербиги восточной в зависимости от технологических приемов возделывания.
Обоснована целесообразность смешанных посевов свербиги с различными кормовыми культурами. Проведена оценка кормовых достоинств свербиги в чистых и смешанных посевах. Определена биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания свербиги восточной в данной зоне.
Исследования являются составной частью тематического плана научно-исследовательской работы Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного сельского хозяйства.
Практическая ценность работы. На основе изучения биологических особенностей разработаны и рекомендованы производству оптимальные приемы возделывания перспективной высокопродуктивной кормовой культуры свербиги восточной, способствующей укреплению кормовой базы животноводства.
Основные положения, выносимые на защиту:
- агробиологические особенности свербиги восточной в изучаемых условиях;
- технологические приемы возделывания свербиги (сроки, способы и нормы высева, предпосевная обработка семян, внекорневая подкормка);
- смешанные посевы свербиги восточной;
- продуктивность и качество урожая свербиги в зависимости от изучаемых факторов;
- энергетическая и экономическая оценка технологических приемов возделывания свербиги и ее травосмесей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на 1-й региональной конференции молодых ученых Горского ГАУ в 2003 г., на Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы сельскохозяйственного производства», в Воронежском государственном аграрном университете имени К.Д. Глинки в 2004 г., на 5-й Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» в Донском ГАУ в 2004 г., а также на заседаниях ученого совета СКНИИГПСХ.
По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе рекомендации для производства, получены четыре патента на изобретения: патент № 2233077. РФ. Способ изоляции селекционных питомников бобовых трав/ Бекузарова CA., Кшникаткина А.Н., Абиева Т.С.; патент № 2268567.РФ. Способ выращивания кормовых культур/ Бекузарова С.А., Кшникаткина А.Н., Абиева Т.С.; патент № 2268568. РФ. Способ возделывания свербиги восточной на склоновых землях/ Бзыков М.А., Бекузарова С.А., Абиева Т.С., Мисик H.A.; патент № 2270548. РФ. Способ предпосевной обработки семян/ Бекузарова CA., Абиева Т.С., Тедеева A.A.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ИССЛЕДУЕМЫХ
ВОПРОСОВ (литературный обзор)
В настоящее время животноводство сталкивается с дефицитом и высокой стоимостью высокобелковых кормов животного и растительного происхождения, что привело к необходимости поиска новых, нетрадиционных кормовых культур, которые отличались бы высоким содержанием протеина, оптимальным уровнем клетчатки, жира и биологически активных веществ при высоком выходе биомассы растений с единицы пахотной площади (Агеев М.Г., 1993; Акназаров X., 1999.; Басаев Б.Б., Цугкиев Б.Г., Гревцова С.А. 2004 г.)
Одним из способов ликвидации дефицита кормов и некоторых питательных веществ в рационах животных может стать интродукция новых нетрадиционных кормовых культур.
В целом человечество использует в настоящее время не более 0,5 % от общего числа видов, представляющих ценность в качестве источника пищи.
Между тем, число широко используемых в производстве кормовых культур в РФ довольно ограничено (не более 15-20 видов), в то время как на природных кормовых угодьях растет до 3 тысяч видов растений, хорошо поедаемых животными. Следовательно, имеются громадные возможности для использования новых нетрадиционных видов в процессе производства пищи и кормов (Якушев Д.В., 2001).
Повышенный интерес к интродукции нетрадиционных культур вызван несколькими причинами, среди которых: стремление найти экономически более выгодные источники продовольственных, кормовых и технических растительных ресурсов; освоение с их помощью новых, ранее мало доступных в экономическом отношении регионов; поиск источников новых высокоэффективных природных соединений, применяемых не только в пищевом и кормовом производстве, но и в медицинской области (Магидов Г.А., 1989; Шевелуха B.C., 1993; Пельменев В.К., 1993; Шамсутдинов З.Ш. и др.,
6
2000; Кшникаткина А.Н., 1995, 1996; Парамонов В.А., Митрофанова И.В., 1998; Le Gall., 2001; Pottier E., e.a. 2001).
По мнению ряда авторов, проблема новых и нетрадиционных культур сводится к овладению мировыми растительными ресурсами, замене малоценных традиционных культур более ценными. Новые растения служат базой для расширения ассортимента кормовых, медоносных, сидеральных и других культур (Моисеев К.А., Соколов B.C. и др. 1974; Андреев Н.Г., 1989; Ульянова Т.Н., 1993; Утеуш Ю.А., 1993; Кшникаткина А.Н., 1997; Курец В.К., Дроздов С.Н. и др., 2000).
Интродукция новых видов кормовых культур может стать источником увеличения производства дешевых, энергонасыщенных и высокобелковых кормов (Тютюнников А.И., Фадеев В.М., 1984; Тютюнников А.И., Цугкиев Б.Г., 1996).
С.Х. Дзанагов (1998) и В.В.Маевский (1991) так же отмечали, что значительным резервом производства кормов является использование в полевом кормопроизводстве нетрадиционных комовых культур, которые характеризуются высокой урожайностью зеленой массы, неприхотливостью, устойчивостью к неблагоприятным условиям, высоким содержанием протеина и хорошими кормовыми достоинствами.
В. А. Павлкж и др.(1995), А.В.Мальцев (1993) изучали нетрадиционные кормовые культуры в зеленом конвейере и определили, что перспективными в этом плане являются редька масличная, а из однолетних малораспространенных культур-горчица белая. Из многолетних нетрадиционных культур лучшие результаты показали свербига восточная и сильфия пронзеннолистная, которые на втором году жизни сформировали до 700-800 ц/га зеленой массы.
Нетрадиционные кормовые культуры, к которым относятся многие виды растений, в том числе и свербига восточная (Bunias orientalis L.), представляют значительную ценность, так как отличаются высокой урожайностью и хорошими кормовыми качествами, кроме того, они обладают высоким
адаптивным потенциалом и сочетают его со значительной экологической пластичностью (Lange O.L., е.а. 1975; Bannister P., 1976; Bewley J.D., 1979; Johnson D.A., 1980; Варламова К.А., 1993, 1995; Парахин Н.В., 1997). В неблагоприятных условиях среды экологическая устойчивость таких видов выступает в качестве важнейшего фактора реализации их потенциальной продуктивности в климатических условиях, характеризующихся повышенной температурой и недостаточным увлажнением.
В работе Варламовой К. А. (1995) были представлены результаты комплексного исследования особенностей развития, роста и урожайности нетрадиционных кормовых культур (мальвы, амаранта, редьки масличной, окопников, топинамбура, горчицы белой, свербиги восточной и др.) в зависимости от агротехники и погодных условий возделывания. Было показано, что новые кормовые культуры хорошо адаптируются к экстремальным по влагообеспеченности условиям возделывания, рационально используют агроклиматический потенциал зоны. Они дают стабильно высокие урожаи наземной биомассы (от 40 до 90 т/га в условиях богары и до 120 т/га в условиях орошения).
И.Ф. Сацыперовой (1993, 1994) были сформулированы основные направления изучения нетрадиционных кормовых культур: 1) поиск новых видов кормовых растений среди местной флоры в различных регионах, а также среди иноземных видов на основании сведений, имеющихся в литературе; 2) разностороннее изучение первичного исходного материала в коллекционных питомниках и отбор наиболее ценных форм для кормопроизводства; 3) размножение наиболее перспективных для использования в сельском хозяйстве форм и создание семенных или маточных участков этих видов растений; 4) оценка кормовой ценности новых видов; 5) разработка эффективной технологии возделывания новых видов применительно к отдельным регионам страны.
Большое внимание в исследованиях уделяется вопросам интродукции, подбора культур по климатическим зонам, качественного отбора культур нужного направления целевого использования. При этом учитываются многие показатели, характеризующие кормовые культуры: поедаемость, белковость, урожайность, семенная продуктивность, интенсивность вегетации, технологичность, пластичность, устойчивость к экстремальным факторам, вредителям и болезням, экономическая целесообразность, раннеспелость и др. (Утеуш Ю.А., 1994; Сацыперова И.Ф., 1994; Головин В.П., Ковалев Л.Г., 1994; Chakrous M., Zouagh V., 2000; Steinberg M., Gutman M., е.а. 2000; Трофимов И.А., Савченко И.В., Лебедев Т.Н. и др., 2002; Yamamoto Y., 2001). Спектр нетрадиционных кормовых культур достаточно широк, но в то же время многие из них еще мало изучены. Большой интерес у специалистов вызывает, в частности, свербига восточная. 1.1 Происхождение, распространение и хозяйственное значение свербиги
восточной
Свербига восточная (Bunias orientalis L.) в естественных условиях — это однолетнее, двулетнее или многолетнее растение, которое перенесено в культуру. В результате селекции получена многолетняя высокопродуктивная форма (Утеуш Ю.А., 1991). Свербига в естественных условиях встречается во многих районах европейской части страны, но в основном в лесной и степной зонах, на Кавказе, а так же в Западной Сибири и в Средней Азии. В нечерноземных областях распространена очень широко. Она растет по лугам, лесным опушкам, полянам, вырубкам, вдоль дорог, в городах и поселках (Ларин И.В., 1969; Губанов А.И., Киселева К.В., Новиков B.C., 1987; Карпенко А.П., Вакуленко А.И., Мацына Т.В., 1990; Кощеев А.К., Кощеев A.A., 1994). Дикая свербига восточная известна как пищевое растение. Издавна едят ее стебли в свежем виде, из стеблей и листьев готовят салаты. Растение используют как противоцинготное средство.
В книге «Флора Кавказа» (Гроссгейм A.A., 1950) описаны морфо-биологические особенности свербиги восточной и приведена картосхема распространения культуры (рис. 1).
Рис. 1. Картосхема точечного ареала свербиги восточной на Кавказе
(по Гроссгейму A.A.).
10
Изучение свербиги восточной в естественных условиях проводилось в центральном филиале Украинского степного заповедника «Хомутовская степь» и отделом новых культур Центрального республиканского ботанического сада АН УССР (Утеуш Ю.А., 1991; Генов А.П., Генова Л.Ф., 1993; Исмагилова ГГ., 1993, 1994, 1995).
Культурная свербига восточная в странах СНГ представлена несколькими сортами: Павловская - выведен учеными Луганского НПО « Элита» в содружестве со специалистами колхоза им. XXI съезда КПСС Белокуракинского района; Золотинка - выведен отделом новых культур Центрального республиканского ботанического сада АН УССР; Хомутовская степная - НПО «Генерозис» (Карпенко А.П., Вакуленко А.И., Мацына^Т.В., 1990). В РФ по состоянию на 2004 г. не зарегистрировано ни одного сорта.
Введение в культуру Bunias orientalis обусловлено ее высокими кормовыми достоинствами. Свербига содержит 9,6 % протеина, 1,9 % жира, 33 % безазотистых экстрактивных веществ и 10 % золы. Кроме того, эта культура содержит железо, медь, марганец, молибден, бор, никель. Количество витамина "С„ в свежих растениях достигает 58 мг/%. В надземной части растения обнаружены флавоноиды (кемпферол, кверцетин, рутин), в семенах - жирное масло (10,5-31 %), в состав которого входят линоленовая, линолевая, олеиновая, пальмитиновая, стеариновая и другие кислоты (Кощеев А.К., Кощеев A.A., 1994). Свербигу восточную отличает большой потенциал продуктивности (35-70 т/га зеленой массы, 18-28 ц/га семян), сочетающейся с возможностью многолетнего использования. Она засухо-, зимоустойчива, практически не повреждается вредителями и болезнями, неприхотлива к почвенным условиям (Утеуш Ю.А., 1991; Каира A.M., Головин В.П. и др., 1996; КшникаткинаА.Н., 1996,1997, 1998).
В.П. Головин, Ковалев Л.Г. (1994); Ш.К. Хуснидинов (2001); E.H. Пенкина (2000), отмечают, что главной особенностью свербиги является ее неприхотливость, высокая экологическая пластичность, холодоморозоустойчи-
11
вость, высокая продуктивность, надежное семеноводство. Она обладает хорошо развитой корневой системой - до 2 м, проникает в подпахотные горизонты почвы и отличается высокой усвояющей способностью.
Количество органического вещества, поступающего в почву с корневыми остатками достигает 9,0 т/га, а суммарное количество потенциальной энергии, накапливаемой в корневых и пожнивных остатках свербиги восточной, достигает 202 ГДж/га, за счет чего повышается биологическая активность почв, наблюдается накопление гумуса.
Высокий коэффициент размножения позволяет занять этим интродуцен-том, в первую очередь, склоновые угодья и сократить поверхностные эрозионные процессы (Утеуш Ю.А., 1999)
Важной хозяйственно-биологической особенностью свербиги восточной является то, что она хорошо растет на постоянном месте и дает высокие урожаи ценного корма в течение 6-10 лет. Причем зеленая масса поступает рано весной, когда у озимых культур еще не наступила укосная спелость (Карпенко А.П., Вакуленко А.И., Мацына Т.В., 1990; Исмагилова Г.Г., 1995).
В работе Генова А.П. и Геновой Л.Ф. (1993) представлены результаты изучения свербиги восточной в естественных местообитаниях Хомутовской степи. Как отмечено авторами, максимум урожайности зеленой массы приходится на конец мая (635 ц/га), когда растения находились в фазе цветения. После скашивания (в фазе бутонизации и цветения) довольно быстро отрастала отава, представленная мощными розеточными листьями, и наблюдался интенсивный рост всходов (500-900 шт./м). Урожайность составила 173 ц/га.
Растение относится к группе сочных кормов, т.к. содержание воды в них составляет 87-94 %. По химическому составу свербига характеризовалась высокой кормовой ценностью. Отмечено, что по питательности отава превосходила фитомассу в фазе цветения. Наиболее высоким содержанием сырого и перевариваемого протеина характеризовались, после цветков, листья
12
розетки. Его количество почти не изменялось на протяжении всего вегетационного периода. Содержание жира в стеблевых листьях, цветах и плодах составляло 3,73 %, 5,36 %, 8,94 % соответственно. Клетчаткой были наиболее богаты стручочки и стебли (46,1-49,9 %). По количеству безазотистых экстрактивных веществ заметно выделялись стеблевые листья (46,3-48,5 %), тогда как в остальных фракциях фитомассы они содержались на уровне 29,4-34,4 %.
По данным Басаева Б.Б., Цугкиева Б.Г., Гревцовой С.А. (2004) свербига восточная содержит в зеленой массе в среднем 29,73 % сухих веществ, 5,84 % протеина. В сухом веществе свербиги содержится от 6,11 % до 7,11 % золы, от 18,4 до 20,1 % сырого протеина, 21,1-23,9 % сырой клетчатки, от 47,5 до 48,5 % БЭВ.
Кроме того, зеленая масса свербиги содержит сбалансированное количество Са, Р, Fe, Cu, Zn, Mn, необходимых для нормального протекания физиологических процессов в организме животных.
Содержание белков в кормах, а также их аминокислотный состав является важнейшим хозяйственным признаком интродуцированных культур (Томмэ М.Ф., Мартыненко Р.В., 1972; Неринг К., Люддекке Ф., 1974; Клочкова О.С., 1992; Иванова H.A., 2000; Кшникаткина А.Н., 2000; Алтунин Д.А., 2001; Харьков Г.Д., 2001).
А.Н.Лукьянов (1994) характеризовал свербигу восточную как высокобелковую кормовую культуру на основе изучения ее свойств и особенностей в сравнении с другими многолетними нетрадиционными культурами, в частности с горцем забайкальским. Проведенные наблюдения и учет урожая показали, что растения свербиги имели раскидистую форму и были высотой 150 см и более. Корневая система ее проникала в первый год жизни на глубину 30-35 см, во второй - более чем на 1м. На второй год получена наибольшая продуктивность. В среднем за три года свербига восточная превзошла горец забайкальский по урожаю зеленой массы и сухого вещества в 1,7 раза. Химический анализ корма
13
показал, что свербига более высокобелковая культура по сравнению с горцем. Так, в среднем за 1989-1990 гг. содержание сырого протеина у свербиги составляло 18,2 % (в пересчете на сухое вещество), а у горца — 10 %. По содержанию клетчатки и жира разница между культурами была несущественной.
Показателем ценности корма является не только содержание в нем белка, но и его аминокислотный состав. Проведенный анализ 18-ти аминокислот показал, что по их сумме корм свербиги превосходил культуры житняка, эспарцета, ломкоколосника ситникового, черноголовника многобрачного. По сумме незаменимых аминокислот свербига не отличалась от других исследуемых культур, однако по отдельным аминокислотам, в частности по лизину, она превышала эспарцет, а по гистидину, изолейцину, валину и другие растения. По мнению автора, свербига восточная характеризуется высокой и стабильной семенной продуктивностью, в отличие от горца забайкальского.
Другие авторы также отмечали, что Bunias orientalis представляет большой интерес как пищевое, медоносное и лекарственное растение (Вульф Е.В., Малеева О.В., 1969; Шостаковский CA., 1971; Тахтаджян А.Л., 1981; Губанов А.И., Киселева К.В., Новиков B.C., 1987; Карпенко А.П., Вакуленко А.И. и др., 1990;ИсмагиловаГ.Г., 1993).
У свербиги восточной выявлена высокая противоопухолевая активность полисахаридного комплекса (Рабинович A.M., 2001). При употреблении в пищу молодых, очищенных от грубой кожицы стеблей свербиги излечивается кожный рак (Корепанов СВ., 1999).
В работе Пенкиной E.H. (2000) отмечено, что на второй год жизни свербига в фазе цветения формирует биологический урожай зеленой массы 40-60 т/га. В сопоставимых условиях по урожайности зеленой массы она в 2-3 раза превышала эспарцет, люцерну и редьку масличную. При скашивании в фазу бутонизации хорошо отрастает и через 2-3 недели дает второй укос. Как уже отмечалось, свербига отличается высокой питательной ценностью. При
14
уборке в фазу бутонизации в 1 кг биомассы содержалось 0,21, а в фазу цветения - 0,19 кормовых единиц. На кормовую единицу приходится 190-220 г перевариваемого протеина. Зеленая масса в фазу цветения содержала в пересчете на сухое вещество 22-24 % сырого протеина, 3 % жира, около 10 % Сахаров, 26 мг/кг каротина, а в фазу бутонизации - 33 мг/кг (Пенкина E.H., 2000).Содержание зольных элементов в сухом веществе зеленой массы свербиги - 6,3-8,1 %, безазотистых экстрактивных веществ - 47,5-48,5 % (Гревцова CA., 2002.).
Практически все виды домашних животных: крупный рогатый скот, овцы, птица охотно поедают зеленую массу свербиги, убранной в фазы бутонизации и цветения. Зеленую массу можно использовать с ранней весны до поздней осени. Отаву высотой 20-30 см рекомендуется использовать на корм скоту путем умеренного выпаса. В фазе цветения процентное содержание сырого протеина в ней выше, сырой клетчатки ниже, чем у люцерны посевной (Карпенко А.П. и др., 1990; Лукьянов А.Н., 1994; Кшникаткина А.Н., 1996; Кшникаткина А.Н., Гущина В.А., Пенкина E.H., 1998).На основе изучения свойств и особенностей свербиги восточной можно сделать вывод, что она представляет интерес как пищевое, лекарственное и медоносное растение. Высокие кормовые достоинства свербиги обусловили интродукцию ее в качестве кормовой культуры.
1.2. Морфо-биологические особенности культуры
Свербига восточная - многолетнее растение семейства Brassicaceae (крестоцветные). Стебли опушены жесткими волосками, у основания 9-20мм в диаметре, высотой 160-200 см, неправильно-округло-ребристые. Нижние листья лировидные, с копьевидным кончиком, стеблевые - зубчатые, сизо-зеленые. Длина листовой пластинки составляет 16-20 см, с черешком - 20-40 см. На одном стебле находится 25-28 листьев. Веток первого порядка - 15-18 с соцветиями. Кисть соцветия содержит до 50 мелких ярко-желтых цветков.
15
Корневая система мощная, разветвленная; главный корень стержневой, веретеновидный, проникает в подпочву до 2 м. Плод — круглый стручочек в твердой оболочке, содержит 1-2 семени. Масса 1000 плодиков около 29-30г.
Независимо от времени посева свербига восточная укореняется в первый год жизни и образует розетку листьев. Генеративные побеги формируются со второго года жизни. Культура малотребовательна к внешним факторам, засухоустойчива, хорошо переносит холода, прекращает рост и развитие после снижения температуры ниже 5 °С (Утеуш Ю. А., 1991).
Свербига приспособлена к произрастанию на разных типах почв, переносит кратковременное затопление, очень отзывчива на внесение удобрений, особенно азотных. Благодаря разветвленной и глубоко проникающей корневой системе поднимает на поверхность труднорастворимые элементы питания из нижних горизонтов почвы.
Отмечены такие биологические свойства свербиги, как конкурентоспособность с другими видами растений со второго и даже первого года жизни. Найдено объяснение постепенному уплотнению травостоя этой культуры. После отмирания центрального побега на корневой шейке, расположенной ниже поверхности почвы в период перезимовки, по окружности образуются почки возобновления, которые к весне формируют новые побеги. В связи с этим фактом количество листьев прикорневой розетки ежегодно возрастает.
Весеннее развитие в первый год жизни зависит от времени посева. При весеннем посеве семядольные листья появляются во второй декаде апреля, при озимом посеве в это же время высота растений составляла 30-35 см. Со второго года жизни отрастание побегов и стеблевание начинается во второй декаде апреля - начале мая при высоте кустов 45-55 см. Во второй декаде мая раскрываются первые цветки, растения в этот период достигают высоты 120-135 см, диаметр побегов 8-11 мм, количество листьев 18-20, облиственность в начале цветения составляет 65-70 %.
16
Цветение начинается с нижних веток соцветий одновременно, продолжается 25-35 дней, каждый цветок сохраняет жизнедеятельность 3-5 дней. Созревание плодов проходит с первой по третью декаду июля. Облиственность в этот период - 40-43 %. После первого укоса к концу бутонизации (в первой декаде мая) через месяц, в начале июня, начинается цветение отавы при высоте растений 100-120 см (Губанов А.И., Киселева К.В., Новиков B.C., 1987; Утеуш Ю.А., 1991; Кшникаткина А.Н., 1997; Кшникаткина А.Н., Гущина В.А., Пенкина E.H., 1998; Пенкина E.H., 2000).
Изучению морфологических особенностей развития растений свербиги восточной 1-го, 2-го года жизни, а также явлению партикуляции посвящена серия работ Исмагиловой Г.Г. (1993, 1994, 1995). Исследования проводились на экспериментальном участке Центрального ботанического сада АН Украины в условиях лесостепи. Установлено, что в первый год жизни у растений свербиги первый и второй листья располагаются супротивно и накрест по отношению к семядолям. Начиная с пятого листа, расположение листьев становится очередным.
По типу побегообразования Bunias orientalis относится к полурозеточным. За время вегетации на укороченном розеточном побеге растений 1-го года формируется от 25 до 45 листьев, различающихся по форме, размерам и продолжительности жизни. В начальных фазах развития листовая пластинка цельная, но по мере нарастания новых листьев она изменяется и к концу вегетации приобретает лировидно-перисто-раздельную форму с крупной треугольной верхушечной долей и обращенными назад боковыми долями. Наиболее крупными (27-30 см) являются листья, находящиеся в середине листового ряда, наименее развиты (7-15 см) листья, завершающие этот ряд. Корень у растений к концу вегетации достигает 35-55 см длины и 2,0-3,9 см в диаметре у базальной части. От главного корня отходят 3-6 боковых длиной 7-11 см, снабженных двумя рядами тонких корешков (Исмагилова Г.Г., 1993).
17
ЛАБОРАТОРИЯ ИНТРОДУКЦИИ КОРМОВЫХ РАСТЕНИЙ ПРИРОДНОЙ ФЛОРЫ
Исследования по интродукции кормовых растений природной флоры проводятся с 19-18 г., вначале небольшой группой ученых, затем созданным в 1955 г. отделом флоры и растительных ресурсов. Б 1984 г. создана лаборатория Интродукции кормовых растений природной флоры.
В течение 50 лет решались следующие задачи: Изучались в природе и культуре наиболее ценные кормовые растения Сибири из семейств бобовых и злаковых родовыми комплексами. Выявлялись на меж- и внутрипопуляционном уровнях адаптивные биоморфологические и анатомические структуры листа и семени, изучались феноритмы, семенная продуктивность и продолжительность сохранения жизнеспособности семян при длительном хранении; генетический потенциал злаков трибы Пшеницевые в природе и условиях интродукции методами электрофореза белков эндосперма семени и половой гибридизации; солеустойчивость отдельных популяций люцерны.
С 1973 г. проводятся исследования по интродукции редких и исчезающих и и дон растений флоры Сибири. Изучаются их биологические особенности, разрабатываются научные основы их охраны.
В течение последних десяти лет основными объектами исследований являются кормовые растения родов Astragalus, Oxytropis, Hedysarum; полиморфные виды — Onohrychis sibirica, Medicago falcata, Trifolium pannonicum; виды родов Elymus и Elytrigia; редкие виды — p.Viola, Tridactylina kirilowii, Choscnia argutifolia, Astragalus olchoncn-sis, Melica virgata и др.
В лаборатории разработаны метод экологического ареала вида в интродукции растении природной флоры; метод семенного размножения редких растений с последующим их выращиванием в лаборатории, теплице, грунте; ускоренный метод получения сортов кормовых бобовых культур с повышенной солеустойчивостъю, продуктивностью, содержанием белка и улучшенными кормовыми качествами; способ идентификации генотипов многолетних злаков трибы Пшеницевые.
Собранный специалистами лаборатории генофонд растений природной флоры включает кормовых растений более 200 видов и 600 интродукционных популяций из 57 родов и 6 семейств; коллекции исходного генетического материала видов трибы Пшеницевые 60 видов, 850 экотипов, 120 гибридов; коллекции редких и исчезающих растений 46 семейств, 137 родов, 228 видов и 295 экотипов.
По результатам исследований издано около 500 публикаций, в том числе 7 монографий. Наиболее крупные из них: "Морфологическая эволюция бобовых Юго-Восточного Алтая (на примере родов Astragalus и Oxytropis)" P. Я. Пленник (1976); "Полезные растения Западной Сибири и их интродукция" коллектив авторов (1972); "Полезные растения западного участка зоны БАМ" коллектив авторов (1985); "Полезные растения Хакасии" коллектив авторов (1989); "Генетические аспекты селекции кормовых растений" Н. Д. Тарасспко, С). В. Агафонова, А. В. Агафонон (1985).
|