ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

УДК 615.32,58

ДЕРБАЛЬ Юрій Михайлович

БІОЛОГІЧНІ ТА АГРОТЕХНІЧНІ ОСНОВИ

ВИРОЩУВАННЯ ЕХІНАЦЕЇ ПУРПУРОВОЇ

В УМОВАХ ГІРСЬКОЇ ЗОНИ КАРПАТ

Спеціальність 06.01.09 - рослинництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

КИЇВ - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Гірсько-Карпатській дослідній станції Закарпатського інституту агропромислового виробництва Української академії аграрних наук протягом 1991 – 2000 рр.

Науковий керівник: | доктор сільськогосподарських наук, професор КОВТУНИК Іван Миколайович

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук

ДЗЮБАЙЛО Андрій Григорович,

Львівський державний аграрний університет, завідувач кафедри агрохімії та грунтознавства

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

АРХИПЕНКО Федір Миколайович,

Інститут землеробства УААН,

завідувач лабораторії польового кормовиробництва

Провідна установа: | Національний ботанічний сад ім. М.М.Гришка

НАН України

Захист відбудеться “ 21 ” листопада 2001р. 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.

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 08162, смт.Чабани Києво-Святошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

Автореферат розісланий “18 ” жовтня 2001р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук |

Кравченко Л.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Одним із резервів рослинництва є введення в культуру як рослин з місцевої флори, так і з інших регіонів, які б мали високий вміст білка та біологічно активних речовин. Однією з таких рослин є ехінацея пурпурова (Echinacea purpurea (L.) Moench) – рослина прерій Північної Америки. В Україні найбільше відповідають її біології умови Лісостепу. У цій зоні отримали великий експериментальний матеріал Івашенько Я.О. (1946); Смик Г.К. (1991); Самородов В.Г., Поспєлов С.В. (1996, 1999) та інші дослідники. Ними підтверджено високу біохімічну цінність сировини з ехінацеї для використання у медицині, ветеринарії, годівлі тварин тощо.

У гірській зоні Карпат основною галуззю сільського господарства є тваринництво. Важливою передумовою високої продуктивності тварин та їх репродуктивних характеристик є забезпечення біологічно активними компонентами корму. Таким компонентом може бути сировина з ехінацеї пурпурової. Умови для росту, розвитку та формування урожаю ехінацеї відрізняються тут від лісостепової зони. Із збільшенням висоти над рівнем моря істотно міняється температурний режим, збільшується кількість опадів, а, отже, і вологість повітря, інтенсивнішає сонячна радіація, знижується родючість грунту.

Актуальність теми. Введення в культуру і розробка технологій вирощування нових лікувальних, кормових, лікувально-кормових, медоносних рослин, зокрема ехінацеї пурпурової, є одним з важливих завдань рослинництва у гірській зоні Карпат.

Наукові дані про реакцію ехінацеї пурпурової на умови гірської зони Карпат та перспективи її вирощування відсутні. Виявлення закономірностей росту, розвитку та формування урожаю ехінацеї пурпурової в Карпатах дасть змогу розробити технологію її вирощування, адаптовану до цих специфічних умов.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження є складовою частиною тематичних планів Гірсько-Карпатської сільськогосподарської дослідної станції Закарпатського інституту агропромислового виробництва УААН і проводились у відповідності до НТП УААН “Кормовиробництво” (№ 1961U118400).

Мета і задачі досліджень. Мета роботи – встановити закономірності формування урожаю ехінацеї пурпурової залежно від агротехнічних факторів і розробити технологію її вирощування в умовах гірської зони Карпат з метою отримання надземної маси, кореневищ з коренями та насіння при високій якості сировини і заощадженні витрат.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:

-

- з’ясувати вплив доз мінеральних добрив на продуктивність ехінацеї пурпурової, вміст протеїну та суми полісахаридів;

- визначити вплив строків сівби, глибини загортання насіння, норм висіву, схеми розміщення рослин на ріст, розвиток і формування надземної і підземної маси ехінацеї пурпурової;

- встановити особливості онтогенезу при висіванні у відкритому грунті, в теплиці та при вегетативному розмноженні;

- з’ясувати оптимальний термін використання посівів ехінацеї пурпурової для заготівлі надземної маси, коренів з кореневищами та насіння;

- розробити технологію вирощування ехінацеї пурпурової в умовах гірської зони Карпат та дати їй економічну і енергетичну оцінку; дати рекомендації виробництву по створенню та використанню плантацій ехінацеї пурпурової.

Об‘єкт дослідження – формування урожаю надземної і підземної маси та насіння ехінацеї пурпурової у гірській зоні Карпат залежно від параметрів агротехнічних факторів.

Предмет дослідження - біоморфологічні особливості ехінацеї пурпурової, інтродукція та елементи технології вирощування її в умовах гірської зони Карпат.

Методи досліджень: польовий – для визначення урожайності, біометричні обліки та виміри; лабораторний – аналізи ботанічного складу врожаю та біохімічного складу корму; економіко-математичний – оцінка економічної та енергетичної ефективності; математико-статистичний – проведення дисперсійного аналізу та статистична обробка даних.

Наукова новизна отриманих результатів досліджень полягає у тому, що вперше для умов гірської зони Карпат встановлено особливості формування урожаю надземної маси, кореневищ з коренями та насіння ехінацеї пурпурової, залежно від досліджуваних факторів; розроблено заходи управління формуванням її продуктивності шляхом створення оптимальних умов для росту і розвитку на основі застосування раціональних доз добрив, строків сівби, норми висіву, глибини загортання насіння, площі живлення, дотримання оптимального терміну використання травостою з метою отримання сировини з активною фізіологічною дією на організм тварин та людини.

Досліджено особливості росту, проходження фаз вегетації і формування урожаю надземної маси, кореневищ з коренями та насіння при висіві у відкритий грунт і в теплиці, при розсадному та вегетативному розмноженні.

Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці адаптованої до умов гірської зони агротехніки вирощування ехінацеї пурпурової, що дозволяє оптимізувати систему економічно вигідних агротехнічних прийомів для отримання високих врожаїв цієї культури з метою виготовлення харчових та кормових добавок з активною фізіологічною дією на тваринний та людський організми.

Виробничу перевірку та впровадження проведено у 1997-2000 рр. в дослідному господарстві Гірсько-Карпатської дослідної станції Воловецького району, держгоспі “ Кук” Іршавського району та інших господарствах Закарпатської області на загальній площі 20 га.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто розроблено програми і методики досліджень; проведено польові та лабораторні дослідження; зроблено узагальнення вітчизняних і зарубіжних наукових публікацій з проблеми досліджень, аналіз експериментальних даних та формулювання на їх основі висновків і рекомендацій; здійснено апробацію, публікації і пропаганду результатів досліджень.

Апробація роботи. Основні положення роботи оприлюднені й обговорені на міжнародних науково-практичних конференціях “Карпатський регіон і проблеми сталого розвитку” (Рахів, 1998 р.), “Проблеми екологічної стабільності східних Карпат” (Синевир, 1999 р.), “Екологічні та соціально-економічні аспекти катастрофічних стихійних явищ у Карпатському регіоні” (Рахів, 1999 р.); на засіданнях Вчених рад Закарпатського інституту агропромислового виробництва УААН та Кам'янець-Подільської аграрно-технічної академії, технічної ради Гірсько-Карпатської сільськогосподарської дослідної станції у 1991-2001 рр.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 9 праць, у тому числі 3 у фахових виданнях.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, п’яти розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку літератури. Викладена на 153 сторінках машинописного тексту, включає 27 таблиць, 2 рисунки, 8 додатків. Список використаних джерел включає 171 найменування, з яких 8 латинським шрифтом.

ЗМІСТ РОБОТИ

БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЕХІНАЦЕЇ ПУРПУРОВОЇ.

ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРИЙОМИ ЇЇ ВИРОЩУВАННЯ В РІЗНИХ ЗОНАХ

(огляд літератури)

Проаналізовано стан вивчення біологічних особливостей представників роду Echinacea Moench при вирощуванні в різних грунтово-кліматичних зонах. Розглядається історія введення в культуру ехінацеї пурпурової, вивчення її біохімічного складу. Аналізуються технологічні прийоми вирощування ехінацеї пурпурової в різних грунтово-кліматичних умовах.

Обгрунтовано необхідність інтродукції ехінацеї пурпурової в гірській зоні Карпат та розробки адаптованої для цих умов технології її вирощування.

УМОВИ, ПРОГРАМА І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові досліди проводили у 1991–1995 рр., виробничу перевірку та впровадження – у 1997-2000 рр. на базі Гірсько-Карпатської дослідної станції. Це нижній (800–250 м над рівнем моря) помірно теплий кліматичний пояс із сумою активних температур, залежно від рельєфу та експозиції, від 1600 до 2350 градусів. Період з середньодобовою температурою понад 100С коливається в межах 115–165 днів.

За роки досліджень спостерігались значні відхилення метеорологічних показників від середньобагаторічних рівнів. У 1991 році вегетаційний період характеризувався підвищеною вологістю та пониженими температурами повітря. У 1992 році середня температура влітку була близькою до норми, але опадів випало на 35% більше багаторічної норми. У 1993 році вегетація відновилася на 18 днів раніше, ніж у 1992 році; вегетаційний період був теплий і сухий з середньою температурою повітря близькою до норми. У 1994 році вегетація багаторічних рослин розпочалася в кінці березня. Перша половина літа характеризувалася високою температурою повітря та зниженням кількості опадів. У 1995 році за вегетаційний період опадів випало на 188 мм більше багаторічної норми, при цьому за другу половину вегетації їх було вдвічі більше, ніж за першу.

Грунтовий покрив дослідних ділянок представлений типовими для гірсько-лісового поясу Українських Карпат бурими гірсько-лісовими слабо змитими грунтами середнього ступеня окультуреності. За гранулометричним складом вони середньо суглинкові. Верхній горизонт характеризується агрономічно цінною зернистою структурою. Вони бідні на загальний азот (0,57) і фосфор (1,89), але багаті на калій - 18.8 мг/100 г. Вміст гумусу в шарі 0–20 см 5,2%. Материнською породою є елювіальні та елювіально-делювіальні відклади. Верхній шар диференціюється на елювіальний та ілювіальний горизонти. Гідролітична кислотність досягає великих значень і зумовлюється високим вмістом іонів алюмінію – від 1,5–2 до 5–8 мг/екв на 100 г грунту. Ступінь насиченості основами менше 50%.

Дослідження проводили в колекційному розсаднику та польових дослідах.

Дослід 1. “Порівняльна характеристика перспективних кормових культур”. У колекційному розсаднику порівнювали продуктивність таких культур і перспективних рослин, як амарант, вайда, головатень круглоголовий, гірчак Вейріха, ехінацея пурпурова, катран серцелистий, козлятник східний, мальва мелюка, сіда багаторічна, сільфія пронизанолиста, топінамбур - із сумішкою конюшини лучної з тимофіївкою лучною (контроль) по фону внесення у підживлення восени Р90К60, навесні – N60.

У польових дослідах вивчали реакцію ехінацеї пурпурової (сорт Поліська красуня) на удобрення, строки сівби, густоту стояння рослин, строки використання травостою з метою розробки технології вирощування адаптованої для умов гірської зони Карпат.

Дослід 2. “Залежність посівних характеристик насіння від тривалості його зберігання “.

Дослід 3. “Вплив строків сівби (весняні, літні, осінні, підзимній) на показники схожості “.

Дослід 4. “Вплив тривалості замочування на лабораторну схожість насіння “.

Дослід 5. “Вплив глибини загортання насіння на польову схожість та урожайність надземної і підземної маси “.

Дослід 6. “Залежність кількості сходів та продуктивності надземної маси від норми висіву“.

Дослід 7. “Вплив площі живлення на морфологічні характеристики рослин ехінацеї пурпурової; на урожайність надземної маси, кореневищ з коренями та структуру урожаю “.

Дослід 8. “Урожайність надземної та підземної маси залежно від ширини міжрядь “.

Дослід 9. “Вплив мінеральних добрив на урожайність надземної маси, кореневищ з коренями та біохімічний склад надземної маси “.

Площа посівної ділянки 30 м2, облікової – 20 м2; повторність чотириразова.

Крім того, в модельних дослідах вивчали можливість використання для розмноження ехінацеї та ремонту плантацій розсади, ювенільних рослин та кореневищ за різних строків висаджування.

Восени при підготовці грунту проводилося дискування, внесення мінеральних добрив, зяблева оранка на 20–22 см; навесні – передпосівна культивація. Насіння висівали овочевою сівалкою СКОН – 4,2 згідно схем дослідів. У зв’язку з повільним початковим ростом ехінацеї пурпурової, необхідною умовою було ручне прополювання в рядках. На другий і наступні роки вегетації двічі за вегетаційний період проводили міжрядні обробітки. Мінеральні добрива вносили восени (Р60К60) та навесні (N60).

Польові дослідження виконували згідно загальноприйнятих методик. Урожайність зеленої маси, кореневищ з коренями та насіння визначали методом суцільного обліку. Оцінювали насіннєву продуктивність: кількість плодів (сім’янок), розміри, масу 1000 шт., лабораторну схожість. Хімічний склад і поживну цінність зеленої маси визначали згідно методик повного зоотехнічного аналізу.

У грунті визначали: гумус за методом Тюріна, рН на потенціометрі ЛПС – 02, гідролітичну кислотність за Каппеном, рухомі форми азоту за Тюріним, рухомий фосфор за Кірсановим, рухомий калій за Бровкіною на полум’яному фотометрі.

Математичний аналіз результатів досліджень проводили методом дисперсійного аналізу за Б.А.Доспєховим (1968).

БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТРОДУКЦІЇ ЕХІНАЦЕЇ ПУРПУРОВОЇ В ГІРСЬКІЙ ЗОНІ КАРПАТ

Висока кислотність зумовлює зниження продуктивності однорічних сільськогосподарських культур та скорочення тривалості продуктивного довголіття багаторічних трав. Відомо, що найнижчий оптимум кислотності грунту для люцерни рН 6–7,5, для конюшини лучної та повзучої 5,5–7,0 (Посыпанов Г.С., 1982; Вавилов П.П., Посыпанов Г.С., 1983).

Проведеними у 1991–1995 рр. дослідженнями виявлено, що завдяки екологічній пластичності продуктивним довголіттям на бурих гірсько-лісових слабо змитих грунтах характеризуються малопоширені перспективні культури: топінамбур (923 ц/га), гірчак Вейхіра (890 ц/га), сіда багаторічна (709 ц/га), сільфія пронизанолиста (695 ц/га), козлятник східний (557 ц/га) тощо. Ехінацея виявилась найменш врожайною. Вона в цих агроекологічних умовах забезпечувала продуктивність на рівні 286 ц/га зеленої маси, але, маючи 18,2% сирого протеїну на суху речовину, вона може використовуватися для збагачення раціону протеїном. Хоча головне її значення – джерело сировини активної фізіологічної дії на організм тварин.

Виявлено, що свіжозібране насіння ехінацеї пурпурової мало максимальну лабораторну схожість (96%) та енергію проростання (на 7-й день 45%) при пророщуванні на світлі при +200С. При пророщуванні в темряві схожість знижувалася на 7–14%; при +350С сходи гинули, а при +50С насіння не проростало.

За оптимальних умов насіння зберігало схожість 91–93% протягом року. На 2-й рік вона знижувалася на 9%, на 3–4–й – на 28%, на 5-й – на 55%. На 6-й рік після збирання схожість була не вище 8%.

Насіння ехінацеї в природних умовах проростало, при наявності оптимальної кількості вологи у грунті, в температурному інтервалі +10 –200С. Оптимальним строком сівби є 2 декада квітня. За літніх і осінніх строків сходи були зріджені; підзимні – в умовах гірської зони Карпат виявились не перспективними (таблиця 1).

У 1-й рік вегетації рослини генеративних органів не утворювали. Інтенсивний ріст надземних і підземних органів починався у вересні і продовжувався до пізньої осені. Збільшувалася кількість та розміри розеткового листя; наростання кореневої системи відбувалося за рахунок придаткових коренів.

Таблиця 1

Польова схожість насіння ехінацеї пурпурової залежно

від строку сівби (1991–1995 рр.)

Строк сівби | Дата сівби | Дата появи сходів | Період сівби- проростання, днів | Польова схожість, % | Кількість рослин

шт./м пог. | в % до весняного строку

Весняний | 10.04 | 6.05 | 26 | 47 | 36 | 86

20.04 | 9.05 | 19 | 54 | 42 | 100

30.04 | 18.05 | 18 | 36 | 21 | 50

Літній | 10.06 | 27.06 | 17 | 36 | 16 | 37

10.07 | 24.07 | 14 | 28 | 8 | 19

Осінній | 10.09 | 1.10 | 30 | 20 | 12 | 29

Підзимній | 10.10 | 20.04 | - | 14 | 9 | 21

Починаючи з 2-го року життя, рослини проходили повний цикл сезонного розвитку. Інтенсивний ріст надземних органів спостерігався у квітні-травні, а ріст підземних органів – протягом всього вегетаційного періоду. Збільшення надземної маси у рослин 2-го року життя проходило за рахунок вегетативних пагонів. Фаза бутонізації наставала у другій декаді липня, цвітіння – у першій декаді серпня. Бутонізація тривала від 21 до 26 днів, цвітіння – від 40 до 45 днів. Дозрівання насіння відбувалося з кінця вересня (таблиця 2).

При розмноженні поділом кореневищ та розсадним способом рослини в цей рік проходили повний цикл розвитку, включаючи дозрівання насіння, що є важливим фактором при інтродукції виду в умовах гірської зони Карпат.

Максимальна кількість листків у рослин ехінацеї відмічалася у першій половині масового цвітіння. До цієї фази вони досягали найбільших розмірів: довжина – 28 см, ширина – 6 см. Пагони з генеративними органами мали максимальну висоту в період масового цвітіння.

Найвища врожайність надземної маси забезпечувалася на початку та у фазу масового цвітіння. При цьому урожай на 50% формувався з найбільш цінних елементів структури – листків та суцвіть. У фазу ж бутонізації кількість листків і суцвіть складала 38%.

Ріст і розвиток надземних та підземних органів ехінацеї пурпурової залежав від погодних умов та віку рослин. Найбільша висота рослин ехінацеї пурпурової відмічалася на 3-й та 4-й роки вегетації, найбільша кількість стебел формувалася після 3-го року, але при цьому кількість листків на рослину істотно зменшувалася. Найбільша маса надземної частини рослин формувалася на 3-й рік вегетації, а коренів – на 3-й та 4-й роки.

Таблиця 2

Строки настання фенологічних фаз

Фаза морфогенезу | Рік вегетації

1992 | 1993 | 1994

Відростання | 15.04 | 12.04 | 12.04

Бутонізація | 18.07 | 23.07 | 20.07

Цвітіння: початок кінець | 8.08 | 3.08 | 5.08

17.09 | 16.09 | 19.09

Тривалість дозрівання плодів, днів | 59 | 54 | 59

Відмирання надземної маси | 12.10 | 16.10 | 15.10

Що стосується параметрів насіннєвої продуктивності, то у суцвіттях різних строків формування розміри сім’янок варіювали у незначних межах, а маса 1000 шт. зменшувалася від 4,49 г з центральних суцвіть до 3,12 г на бічних пагонах 1-го порядку або на 30% та до 3,06 г на пагонах 2-го порядку або на 32%; у середньому ж маса 1000 шт. плодів становила 3,58 г. Найбільша їх кількість утворювалася в суцвіттях ранніх строків формування – центральних і бокових 1-го порядку – 140 шт., тоді як на бічних пагонах 2-го порядку 114 шт. або на 19% менше.

Сім’янки з центральних і бічних пагонів 1-го порядку мали схожість 85 – 91%. Очевидно, це пояснюється тим, що вони формувалися у липні – серпні, коли фізіологічні процеси проходили найбільш інтенсивно. Формування ж плодів у суцвіттях останніх порядків галуження стебла проходило у вересні при їх затуханні, що зумовило істотно нижчу схожість – 77%.

Найкращі умови для росту і розвитку ехінацеї пурпурової забезпечувалися у 1993 та 1994 роках, які характеризувалися надмірною вологістю у першій половині вегетації. Несприятливими умовами відзначалися 1991 та 1992 роки, коли перша половина вегетаційного періоду була найпосушливішою за роки проведення досліджень.

АГРОТЕХНІЧНІ ОСНОВИ ІНТРОДУКЦІЇ ЕХІНАЦЕЇ ПУРПУРОВОЇ В ГІРСЬКІЙ ЗОНІ КАРПАТ

Польова схожість за весняної сівби не істотно відрізнялася у варіантах із загортанням насіння на 1, 2, 3 та 4 см, але строки появи сходів були різними: першим зійшло насіння (17 – 25-й день), висіяне на глибину 1 і 2 см, через 2–3 дні – висіяне на 3 см, через 8–10 днів – на 4 см. У 1-й рік вегетації найвища урожайність надземних і підземних органів була отримана у варіантах із загортанням на 1–3 см. Так, урожайність зеленої маси 1-го року була на 31% вищою при загортанні насіння на 3 см, ніж при загортанні на 4см. Вплив глибини загортання проявлявся і в наступні роки. Так, при загортанні на 3 см маса підземних органів у середньому за 2 – 3-й роки вегетації була майже вдвічі вищою, ніж при загортанні на 4 см. Урожайність надземної маси у середньому за ці роки при загортанні на 2 та 3 см складала відповідно 89,2 та 91,6 ц/га, а висота рослин 101 – 103 см.

Для встановлення оптимальної норми висівали 6,8,10,12,14 кг/га насіння з лабораторною схожістю 87–91% при ширині міжрядь 45 см та глибині загортання 3 см. Встановлено, що в початковий період загущені посіви краще протистояли утворенню земляної кірки та забур’яненості, ніж зріджені. Але на час збирання урожаю відбувалося самозрідження травостою на 7–10%. Виявлено, що при нормі висіву 12 кг/га урожайність повітряно сухої надземної маси 1-го року вегетації була на 2,9 ц/га більшою, ніж при нормі 10 кг і на 4,7 ц/га більша, ніж при нормі 8 кг. Достовірної різниці в урожайності при нормах 12 і 14 кг не виявлено. Ця закономірність відмічена і на 2-й та 3-й рік вегетації. Із зменшенням норми висіву проявляється тенденція зниження урожайності кореневищ з коренями.

Кращим строком сівби виявився ранньовесняний – на початку квітня при нормі 12 кг/га та глибині загортання 2–3 см. Схожість насіння становила 89–91%, енергія проростання – 43–47%. За оптимального температурного режиму сходи появлялися на 15–30-й день. За літніх і осінніх строків вони часто зріджувалися протягом перших 2-х тижнів через нестачу вологи у грунті. За підзимнього строку навесні отримали зріджені сходи.

У досліді по вивченню залежності урожайності ехінацеї пурпурової від схеми розміщення рослин виявлено, що у середньому за 2–4-й роки збір як надземної, так і підземної маси не залежав від площі живлення.

Найвищу врожайність надземної маси отримали у варіанті з шириною міжрядь 45 см. Першого року вегетації вона складала 20,7 ц/га, другого – 87,4 ц/га, третього – 109 ц/га. Не виявили достовірних відмінностей і в урожайності кореневищ з коренями за різної ширини міжрядь. Першого року вегетації їх урожайність при ширині міжрядь 45 см була 11,1 ц/га, другого – 24,2 ц/га, третього – 30,7 ц/га. На 4-й рік вегетації урожайність підземних органів знизилася до рівня 2-го року й становила 24,8 ц/га або на 19% менше, ніж 3-го року.

Виявлено, що окупність 1 кг діючої речовини мінеральних добрив, внесених у дозі N60Р60К60 у середньому за 1992–1995 рр. досягала 4,8 кг сухої речовини надземної маси. При збільшенні дози до N90Р90К90 цей показник становив лише 1 кг сухої речовини (таблиця 3).

Найвищу урожайність сухої речовини надземної маси отримували на 3–4 роки вегетації при тенденції зниження на 4-й рік. На 5-й рік продуктивність ехінацеї пурпурової знижувалася на 35%. У середньому за ці роки внесення N60Р60К60 не впливало на кореневу масу ехінацеї пурпурової 1-го року вегетації.

Не істотним був вплив добрив на вихід з урожаєм надземної маси суми полісахаридів. У варіантах з внесенням добрив виявлено тенденцію зниження вмісту суми полісахаридів у сухій речовині, що пояснюється очевидно ефектом “розбавлення”. Вміст сирого протеїну підвищувався під впливом повного мінерального удобрення до 18,2% проти 17,1% у контрольному варіанті або на 6 відсотків.

При розсадному способі розмноження насіння ехінацеї висівали в теплиці у лютому-березні. Сходи появлялися на 12–17 день. Найбільш сприятливою температурою для проростання виявилася 22–250C. При температурі нижче 220С сходи зріджувалися, а при 260С підсихали сім’ядольні листки. Після появи сходів температуру знижували до 160С. При догляді передбачалось проведення регулярних поливів та прополювання. За 10 днів до висаджування розсаду загартовували при температурі 100С. Пікірували рослини у фазі 2–4 справжніх листки за площі живлення 45х25 см.

Таблиця 3

Продуктивність ехінацеї пурпурової залежно від удобрення

(1992–1995 рр.)

Удобрення | Урожайність, ц/га | Сума полісахаридів

зелена маса | суха маса | вміст у сухій масі, % | вихід з 1 га, ц

Без добрив (контроль) | 245 | 70,2 | 7,9 | 5,55

N60 P60 K60 | 276 | 78.8 | 7,5 | 5,91

N90 P90 K90 | 286 | 81,6 | 7,1 | 5,79

N120 P120 K120 | 306 | 85,6 | 7,0 | 5,99

N150 P150 K150 | 312 | 86,9 | 7,1 | 6,17

N180 P180 K180 | 329 | 90,0 | 6,9 | 6,21

N210 P210 K210 | 326 | 87,1 | 6,7 | 5,84

НІР05 | 24 | 2,6

Приживання розсади при висаджуванні у квітні становило 95% за умови періодичного поливу. Інтенсивний ріст рослин починався з другої половини літа, а у 3-й декаді серпня вони вступали у фазу цвітіння. Рослини, висаджені у травні-червні, погано приживалися. Їх розвиток загальмовувався, а продуктивність, порівняно з квітневим строком, була нижчою у 1,5–2 рази.

У 1992–1995 рр. досліджували можливість ремонту розсадних плантацій ювенільними рослинами, взятими до відростання, та у травні – червні. При ранньовесняному висаджуванні приживалося 99% рослин, які в подальшому нормально розвивались, цвіли і давали повноцінне насіння. При висаджуванні на початку травня розвиток рослин затримувався, з них лише 33% зацвітало. При літньому висаджуванні приживалося 38% рослин, вони повільно розвивались і йшли в зимівлю ослабленими, деякі вимерзали.

Відростання ехінацеї проходить за рахунок бруньок відновлення розміщених на кореневищі. У 1-й рік формується розетка, із якої на 2-й рік розвивалися квітконоси з суцвіттями. Після дозрівання плодів квітконос та розетка відмирали. Але це зумовлювало пробудження бруньок відновлення біля основи квітконоса, з яких навесні утворювалися “дочірні“ розетки. Вони залишалися з’єднаними з материнським кореневищем, створюючи розгалужений підземний орган.

При вегетативному розмноженні поділом кореневищ рослини 2-го року життя висаджували у квітні, червні і жовтні за ширини міжрядь 45 см через 25 см в рядку. Рослини, висаджені навесні, формували повноцінні плоди, хоча й відставали у проходженні фаз на 12–15 днів. За літнього строку приживалося 70% рослин, а їхня продуктивність була значно нижчою порівняно з весняним. Рослини, висаджені восени, починали відростати лише наступної весни. У фазі цвітіння вони були в середньому на 23–27 см нижчі, ніж рослини весняного строку висаджування. Різниці у розвитку рослин на 3-й та 4-й роки вегетації не спостерігалося.

В умовах гірської зони Карпат найвища продуктивність плантацій ехінацеї пурпурової забезпечувалася на 2–4 –й роки життя – 82,4–89,7 ц/га повітряно сухої маси. На 5-й рік урожайність надземної маси знижувалася на 36%; кореневищ з коренями в 1,8 раза. Найвища врожайність насіння забезпечувалася також на 3-й рік вегетації, після чого спостерігалося поступове зниження насіннєвої продуктивності (таблиця 4).

Таблиця 4

Продуктивність ехінацеї пурпурової залежно від віку рослин

(фон N60 Р60 К60)

Рік вегетації | Т р а в а, ц/га | Вміст сухої речовини, % | Сухі кореневища та корені, ц/га |

Насіння, ц/га

сира маса | суха маса

1991 | 141 | 27,3 | 19,7 | 12,1 | -

1992 | 291 | 82,4 | 28,3 | 22,7 | 7,9

1993 | 301 | 89,7 | 29,8 | 30,1 | 8,3

1994 | 297 | 85,3 | 28,7 | 27,8 | 7,8

1995 | 216 | 57,9 | 26,8 | 22,0 | 7,0

НІР05 | 33 | 5,4 | 2,6 | 1,1

ЕНЕРГЕТИЧНА ТА ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА ВИРОЩУВАННЯ

ЕХІНАЦЕЇ ПУРПУРОВОЇ В УМОВАХ ГІРСЬКОЇ ЗОНИ КАРПАТ

У рік закладки плантації затрати сукупної енергії становили 4,3 ГДж/га, у роки її використання – 14,4 ГДж/га. Затрати, пов’язані із застосуванням добрив у підживлення (N60 навесні та Р60К60 восени) – 7,1 ГДж/га; затрати на скошування та перевезення сировини – 5,7 ГДж/га.

При використанні протягом 3-х років середньорічні витрати сукупної енергії досягали 15,9 ГДж/га, у тому числі на удобрення – 7,7 ГДж або майже 50%. При цьому енергоємність 1ц зеленої маси становила 52 МДж.

Сумарні затрати коштів за три роки використання плантації становили 2618 грн/га, у тому числі на її створення (1-й рік) – 1080 грн або 41%. У наступні роки найбільшу питому вагу займали затрати по догляду – 487 грн/га або 67%. Затрати на заготівлю надземної маси становили 236 грн/га (2-й рік вегетації), насіння та кореневищ (3-й рік вегетації) – відповідно 192 та 136 грн/га.У структурі виробничих затрат найбільшу частку займала ручна праця – 470 люд.-год./га або 92%. За три роки використання плантація ехінацеї пурпурової забезпечує 108,8 тис.грн/га умовно чистого доходу.

В И С Н О В К И

1.

Найвища продуктивність ехінацеї забезпечується на 2-4-й роки вегетації: зелена маса – 291-301 ц/га, повітряно суха маса – 82.4-89.7 ц/га; кореневища з коренями – 23.3-32.6 ц/га; насіння – 7.8-8.3 ц/га. За вмістом сирого протеїну (18.2%) вона не поступається козлятнику східному й тому може використовуватися не тільки як джерело сировини з активною фізіологічною дією на організм тварин, але також і як кормова добавка для збагачення раціонів протеїном.

2.

Повний цикл розвитку ехінацея проходить з 2-го року життя. Інтенсивний ріст надземних органів відбувається у квітні-травні, підземних – протягом всього періоду вегетації. Найвища врожайність надземної маси формується у фазу цвітіння на 3-й рік життя (при питомій вазі листків та суцвіть більше 50%), кореневищ з коренями – на 3-й та 4-й роки.

3.

4.

Якість насіння зумовлюється місцезнаходженням суцвіття. Сім’янки, які сформувалися на центральних та пагонах 1-го порядку, характеризуються схожістю 85 – 91%. У суцвіттях останніх порядків галуження формується насіння зі схожістю 77%.

5.

За оптимальних умов зберігання схожість насіння протягом року залишається на рівні 91–93%, знижуючись на 2-й рік на 9%, на 3–4-й – на 28–29%, на 5-й-на 55%. На 6-й рік зберігання схожість не перевищує 8%.

6.

Оптимальним строком сівби ехінацеї пурпурової в умовах гірської зони Карпат є друга декада квітня – сходи появляються на 15 – 30-й день після висівання. За літніх і осінніх строків сходи зріджуються протягом перших 2-х тижнів через недостатню кількість вологи у верхньому шарі грунту. Підзимній строк сівби є неперспективним через зрідженість сходів навесні.

7.

8.

У середньому за 2–3-й роки вегетації при загортанні насіння на 3 см забезпечується майже вдвічі вища урожайність кореневищ, ніж при загортанні на 4 см. Урожайність надземної маси при висіванні насіння на 2 – 3 см становить 89,2–91,6 ц/га повітряно сухої речовини.

9.

Найвища врожайність надземної маси забезпечується при ширині міжрядь 45 см та при розміщенні рослин у рядку через 20–25 см; на 2-й та 3-й роки – відповідно 87,4 та 109 ц/га; кореневищ з коренями – 24,2 та 30,7 ц/га.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Сумарні затрати коштів за три роки використання плантації становлять 2618 грн/га, у тому числі на її створення (1-й рік) – 1080 грн. або 41%. У наступні роки найбільшу питому вагу займають затрати по догляду – 487 грн/га або 67%. Затрати на виробництво повітряно сухої речовини надземних органів становлять 236 грн/га (2-й рік вегетації), насіння та кореневищ (3-й рік вегетації) – відповідно 192 та 136 грн/га. У структурі трудових затрат найбільшу частку займає ручна праця – 470 люд.-год./га або 92%. За три роки використання плантація ехінацеї пурпурової забезпечує 108,8 тис.грн. умовно чистого доходу з гектара.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1.

2.