Удосконалення технології вирощування рослин роду Мальва (Malva L.) в умовах Лівобережного Лісостепу України
Loading...
Date
2023
Authors
Панченко, Катерина Степанівна
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Полтавський державний аграрний університет
Abstract
В дисертаційній роботі представлено узагальнення світового та вітчизняного досвіду інтродуційних досліджень, біології та вирощування представників роду Мальва (Malvaceae); наведені результати власних досліджень агроекологічної оцінки окремих видів ролу Мальва (Malvaceae) щодо придатності їх вирощування в умовах України на підставі прогностичних моделей; оцінено посівні якості насіння та проведено вивчення
регуляції періоду спокою; проведені дослідження продуктивності мальви лісової (Malva sylvestris L.) залежно від схем розміщення, на основі розрахунків математичних моделей обгрунтовано способи вирощування
культури для отримання максимального врожаю сировини для лікарських і харчових потреб.
Об’єктом дослідження є представники роду Malva природної флори України та інтродуковані види, які є перспективними для вирощування за умов
Лісостепу України. Предметом вивчення є агробіологічні закономірності впливу агрокліматичних, ґрунтових режимів та агротехнічних умов вирощування на агроекологічний стан та продуктивність рослин роду Malva.
Основою дисертаційного дослідження є необхідність вдосконалення агротехнологічних досліджень в зв’язку з тим, що фітомаса та квітки (як сировина) рослин використовуються в усьому світі в фармації, народній та доказовій медицині, харчових технологіях, у косметиці, біотехнології та як елемент у системі вирощування біоенергетичних культур.
Мальви є досить екологічно пластичними, що пояснює значне географічне поширення багатьох представників цієї родини. Також екологічна
пластичність є причиною їх значної невимогливості до умов вирощування,
тому питання агротехнології вирощування цієї культури раніше не викликало значного наукового інтересу. Сортове різноманіття представлене тільки у відношенні декоративних форм цих рослин. Застосування мальви у
сільському господарстві для виробництва галузевої сировини вимагати створення сортів, які будуть здатні задовільнити високі технологічні вимоги.
Також питання перспективи впровадження мальв у сільськогосподарське виробництво тісно пов’язане з проблемою глобальних
змін клімату як фактору динаміки агротехнологічних умов вирощування
сільськогосподарських культур. Тенденції
потепління є визнаним трендом
змін клімату, що треба враховувати для стратегічного планування аграрного виробництва. Звичайним підходом є
моделювання глобальних змін клімату за різними сценаріями. Моделі, які є прийнятними для описання поширення видів рослин або тварин, можуть базуватися тільки на біокліматичних предикторах. У свою чергу, моделі для прогнозу змін агрокліматичних умов вирощування сільськогосподарських культур мають також враховувати вплив клімату на ґрунтові властивості.
Для оцінки комплексного впливу біокліматичних змінних та ґрунтовихвластивостей на просторове поширення рослин був виконаний факторний аналіз екологічної ніші. Градієнтний аналіз було використано для визначенняпараметрів оптимуму та толерантності видів до дії агроекологічних факторів.
Для вирішення завдань моделювання просторового розміщення видів у теперішньому часі та для прогнозування майбутніх змін під впливом глобальних змін клімату було використано процедуру Maxent. Для біокліматичного моделювання було використано 19 біокліматичних змінних з просторовою роздільною здатністю 2,5 хв з глобальної бази кліматичнихданих WorldClim.
У дисертації уперше встановлені тенденції трансформації глобального та європейського ареалу видів роду Мальва: мальви кучерявої (Malva verticillata L.), калачиків дрібненьких (Malva pusilla L.), калачиків непомітних (Malva neglecta Wallr.), мальви лісової (Malva sylvestris L.), лаватери однорічної (Malva trimestris (L.) з урахуванням змін клімату в найближчі 50–70 років. Створені моделі змін просторової мінливості вмісту органічного вуглецю та з загального азоту в ґрунті, а також кислотності ґрунту в межах Європейського континенту, які індуковані глобальними змінами клімату.
Визначені кліматичні фактори, що здійснюють найбільший вплив на просторове поширення рослин роду Malva. Оцінені провідні ґрунтові фактори,які впливають на вегетацію на просторове поширення рослин роду Malva.
Визначені найбільш перспективні види роду Malva для культивування в Полтавській області з урахуванням глобальних змін клімату: Malva sylvestris та Malva trimestris.
З метою регуляції посівних якостей насіння мальви лісової (Malva sylvestris L.) досліджували стратифікацію та оцінювали її результативність, було встановлено, що показники енергії, дружності, швидкості проростання та лабораторної схожості змінювалися за роками досліджень. При цьому умови стратифікації показали кращі результати при дослідженні насіння 2019 р порівняно з іншими. В середньому за три роки, стратифікація підвищувала енергію проростання на 5,0 %-5,4 %, схожість – на 4,2 %-4,6 %, дружність проростання на 6,2 %-10,5 %. Була проведено дослідження динаміки росту і розвитку мальви лісової в онтогенезі. Максимальна висота рослин сягала 89.0±4.57 см (у діапазоні 68–112 см). Кількість листків на рослині динамічно збільшувалась до 20-60 доби (в різні роки), в подальшому кількість стабілізувалась та зменшувалась до кінця вегетації. Їх маса коливалась за роками і була максимальною в другий-третій строки відборів. Маса стебел сягало максимального значення на 40-60 доби від фази п’яти листків – початкового відліку спостережень (15,20см-18,35 см). Кількість квіток стабільно зростала до 20 доби, після чого була на стабільному рівні до кінця спостережень. Маса генеративних елементів також сягала максимальних значень до 20 доби, в подальшому змінювалась мало. Кількість плодоелементів динамічно зростала від 20 доби до кінця спостережень і досягала 74, 6 шт (2021 р.). На підставі математичних розрахунків є загальний тренд збільшення та маси органів і частин рослин до 20 доби від фаза п’яти листочків. Виняток становить маса плодоелементів та маса рослини (максимальні значення на 40 добу). Було проведено дослідження впливу схем розміщення мальви лісової на її продуктивність. Незалежно від ширини міжрядь та відстані між рослин максимальне утворення квіток спостерігалось на 4-7 відбори, починаючи із початку цвітіння (15-26 шт. за відбір). В подальшому динаміка продуктивності поступово спадала до кінця спостережень. Разом з тим, при збільшенні ширини міжрядь одночасність утворення квіток зростала, що призводило до збільшення частки урожаю в певний період часу. Якщо увесь період утворення і збирання квіток (27 зборів) умово поділити на три періоди, то при ширині міжрядь 45 см в перший період збирали 49 %-51 % урожаю, а при ширині міжрядь 60 см – 57 %-60 % урожаю. Найменша частка урожаю (до 5 %-15 %)
утворювалась в третій період збору урожаю. Спостерігалась певне залежність продуктивності від схем розміщення (R2=0,7303) та маси однієї квітки від площі живлення (R2=0,9021). На підставі отриманих нами експериментальних даних були нами розраховані математичні моделі, які доводять, що умови року, ширина міжряддя та відстань між рослинами забезпечують 55 %-95 % варіювання показників. В загущених посівах подовжується період утворення квіток та знижується продуктивність за одне збирання. За даними математичного моделювання, оптимальна продуктивність квіток мальви лісової може бути досягнута за ширини міжряддя 60 см та відстані між рослинами 16-17 см.
Description
Панченко Катерина Степанівна. Удосконалення технології вирощування рослин роду Мальва (Malva L.) в умовах Лівобережного Лісостепу України : дис. ... д-ра філософії: 201 / Полтавський державний аграрний університет. Полтава, 2023. 177 с.
Keywords
лікарські рослини, рід Мальва, Malva sylvestris L., продуктивність рослин, технологія вирощування, оптимізація вирощування, medicinal plants, plant productivity, cultivation technology, optimization of cultivation