Курсовая работа (т): Аналіз еколого-біологічних особливостей ехінацеї пурпурової, інтродукованої в умовах Полісся України

Ехінацею розмножують насінням і вегетативно за допомогою кореневищ. На одному місці вирощують 4-5 років. Кращими попередниками є зернові та зернобобові культури. Обробіток ґрунту полягає в лущенні стерні, оранці на зяб на глибину 25-27см, якісній передпосівній підготовці ґрунту. Навесні можна провести три-чотири обробітки - закриття вологи, 1-2 культивації, передпосівний обробіток, що дозволяє знищити 3-4 хвилі пророслих бур’янів і очистити від них поле.

Для нормального росту ехінацеї пурпурової потрібно створити умови в яких температура, вологість, склад ґрунту, освітленість і кількість внесених добрив повинні відповідати її потребам. Ехінацея пурпурна чутлива до температурного режиму особливо в період проростання насіння, коли знижені температури і поворотні заморозки можуть викликати затримку в розвитку, а іноді і загибель рослини.

Природний ареал зростання цієї рослини - субтропіки, де щорічна температура коливається в межах 25-27 градусів Цельсія. Температура нижче 15 градусів Цельсія різко уповільнює зростання, а при заморозках від 0 до -5 градусів Цельсія, рослина гине. В умовах помірного пояса, де весняні й осінні заморозки - це закономірність, рослина вегетатує за рахунок широкої екологічної пластичності і ксеромезофільної природи. При обробленні в мезофільних умовах рослина посилює свої мезофільні риси, а в ксерофітних - ксерофільні.

Насіння ехінацеї починають проростати при температурі 10 градусів Цельсія. Оптимальний температура для проростання 20 градусів Цельсія. Температурний режим в усі наступні фази знаходиться в межах 20 - 30 градусів Цельсія. Оптимальна температура 25 - 27 градусів Цельсія. Зниження температури нижче 20 градусів Цельсія в фазі бутонізації та цвітіння призводить до уповільнення рослинних процесів, а нижче 10 градусів Цельсія до призупинення зростання. Температура нижче 3 градусів Цельсія призводить до загибелі рослини.

Ехінацея не переносить як заморозки, так і занадто високі температури. При температурі +45 градусів Цельсія відбувається параліч продихів, рослина в’яне і якщо не зробити своєчасний полив, то вирощування ехінацеї на цьому закінчується у зв’язку із загибеллю рослини. У перший рік життя потреба ехінацеї у волозі дуже велика, а в другій і наступні роки - менше.  Як рослина субтропічного поясу ехінацея пурпурова вимагає достатнього освітлення, але завдяки своїй пластичності виносить легке затінювання.  В умовах помірного клімату ехінацея добре росте на багатих гумусом, добре дренованих, достатньо зволожених ґрунтах, хоча вважає за краще ґрунту легкого та середнього гранулометричного складу з достатньою кількістю поживних речовин. Для отримання такої ґрунту в неї вносять органічні і мінеральні добрива.

Підготовка ділянки поля починається за рік до посіву. Від підготовки ґрунту, його вирівняності залежить повнота сходів, якість механізованих робіт, прибирання і величина врожаю.

Прийоми обробки залежать від попередника, потужності орного шару і засміченості. Так як ехінацея - багаторічна рослина з тривалим терміном використання, розміщувати її посіви необхідно поза сівозміни, на вивідних полях. Добрими попередниками для вирощування ехінацеї пурпурової можуть бути пар чистий, просапні, озимі.

На одному полі рослина може рости до 10 -15 років. Найбільшу кореневу і надземну масу воно дає на 3 - 4 роки життя і при подальшому використанні плантації не знижує врожайність протягом кількох років. У міру засмічення посівів бур’янами на 8 - 10 роки, поле заорюють і знову вводять в сівозміну.

Найбільша чутливість рослин до нестачі фосфору, особливо в молодому віці. У перші дні життя коренева система розвивається слабо, тому глибоке забивання добрив в цей час недостатньо для рослин. Отже, дуже важливо внесення добрив при посіві з розрахунку 50 - 60 кг / га суперфосфату.

Органічні добрива у вигляді перепрілого гною вносять під зяблеву оранку безпосередньо під ехінацею або під попередню культуру. Норму добрив розраховують під планований урожай з урахуванням забезпеченості посівів доступними N, Р, К або беруть середню норму N-90-120, Р-90-120, К - 60-90 кг / га по д.р. Підживлення проводять навесні азотними і фосфорними добривами з розрахунку 45 - 50 кг / га по д.р.

Насіння для одержання розсади висівають у парники одночасно з овочевими культурами. Розсаду висаджують у добре прогрітий ґрунт у другій половині травня.

Кореневища висаджують восени або навесні до початку вегетації рослин. Норма садіння - 3 шт. поділених коренів чи розсади на їм рядка.

Насіння сіють на початку травня, коли ґрунт прогріється до 10-12°С широкорядним (45-60 см) способом. Норма висіву насіння 3 кг/га. Глибина загортання насіння 1,5-2 см. Сходи появляються лише через 15-25 днів.

Догляд за посівами у перший рік полягає у розпушенні міжрядь, знищенні бур’янів, формуванні густоти рослин у рядку (3 рослини на 1 м рядка). На другий і наступні роки проводять ранньовесняне боронування для закриття вологи.

На 2-3-й рік життя формується багатостебловий кущ, а 4-5- річні кущі дають 15-20 стебел-квітконосів.

З ранньої весни (початок травня) до пізньої осені можна споживати молоді листки, стебла і квітки та додавати їх в салати, їжу, чаї.

Заготівля. Корені заготовляють на другий рік життя восени або рано навесні, а суцвіття - під час цвітіння. Кореневища викопують вручну, надземну масу зрізують серпами. Сушіння коренів та надземної маси не проводять, а використовують свіжими. Зберігають корені для використання взимку при пониженій температурі в льохах або інших місцях. Урожайність коренів 70-120 ц/га.

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ’ЄКТУ ДОСЛІДЖЕНЬ

.1 Ґрунтово-кліматичні умови

Польові та лабораторні дослідження проводили протягом 2009-2011 рр. в умовах Житомирського обласного державного центру експертизи сортів рослин, дослідне поле якого розташоване в центральній провінції Полісся України.

Поля Житомирського обласного державного центру експертизи сортів рослин знаходяться в Центральному (Житомирсько-Коростенському) агроґрунтовому районі Полісся України, в Черняхівському районі Житомирської області на відстані 10 км від районного центру смт Черняхів і 35 км від м. Житомир.

Тип ґрунту дерново-підзолистий з середнім ступенем опідзолення, за гранулометричним складом ґрунт супіщаний, материнська порода - водно-льодовикові відкладення. За агрохімічними показниками ґрунт на глибині орного шару (0-22 см) містить: гумусу (за Тюріним) 1,0-1,4%; легкогідролізованого азоту (за Корнфілдом) 7,8-8,3 мг; рухомих форм фосфору (за Кірсановим) - 10,9-11,7 мг; обмінного калію (за Кірсановим) - 9,1-10,0 мг /100 г ґрунту. Ґрунт є слабо кислий - рН сольове (за Алямовським) 5,6-5,7; гідролітична кислотність (за Каппеном) 2,6-2,7 мг-екв. /100 г ґрунту, ступінь насичення основами - 55,3-60,0%, тому він є придатний для вирощування головатню. Забезпеченість ґрунту основними елементами живлення, особливо калієм, недостатня (табл. 2.1).

За гранулометричним складом, в орному шарі найбільша частина фракції піску (1,0-0,05 мм) - 54,3 % та пружного пилу (0,05-0,01 мм) - 29,4 %; частка фізичної глини становить 16,3 %.

Ґрунти дослідної ділянки характеризуються легким гранулометричним складом, високою водопроникністю і аерацією, що сприяє відносно швидкому розкладанню органічних речовин і значному вимиванню елементів мінерального живлення з верхніх горизонтів у нижні. Відсутність атмосферних опадів призводять до швидкого пересихання верхнього шару ґрунту, що негативно впливає на нормальний розвиток рослин головатню, особливо у початковий період його росту.

Таблиця 2.1 Агрохімічна характеристика ґрунту дослідної ділянки (за даними Житомирського обласного державного проектно-технологічного центру охорони родючості ґрунтів і якості продукції), шар 0-20 см

Дані агрохімічних аналізів свідчать про те, що ґрунти дослідної ділянки малогумусні зі слабо кислою реакцією ґрунтового розчину. Вони характеризуються невисокою насиченістю основами і елементами мінерального живлення, чим і зумовлена їх низька родючість.

Негативною властивістю даного ґрунту є здатність утворювати ґрунтову кірку і ущільнюватися після обробітку.

Ріст і розвиток рослин, формування врожаю і його якості в значній мірі залежить від погодних умов, які в зоні Полісся в цілому відповідають біологічним потребам культури, а тому тут можна отримати високі врожаї продукції, про що свідчать багаторічні дані основних метеорологічних показників.

За багаторічними даними клімат у зоні проведення досліджень характеризується м’якою зимою, вологим і теплим літом. Середньорічна температура повітря становить 6,9 ⁰С, сума ефективних температур за період вегетації сягає 2500 ⁰С. Тривалість безморозного періоду становить 160-165 днів. Перші заморозки спостерігаються у другій декаді жовтня, останні - в кінці квітня на початку травня. Літо достатньо тепле з середньою температурою липня 18-19 ⁰С. Середньодобова температура найхолоднішого місяця січня дорівнює - 6,3 ⁰С.

За багаторічними даними в зоні середньо за рік випадає до 580 мм опадів, з яких за вегетаційний період - близько 320-350 мм, тобто майже 70 відсотків від середньорічної кількості, з максимальною кількістю в червні-липні, проте іноді і в літні місяці бувають посушливі періоди.

Середньорічна відносна вологість повітря в зоні проведення досліджень становить 75-85 %, з найнижчою в травні та найвищою - у зимові місяці року. В період активного росту і розвитку головатню круглоголового відносна вологість повітря знаходиться в межах середньорічного показника з можливим зниженням до 45-50 і нижче відсотків.

За відхиленнями від середніх багаторічних показників, що притаманні вегетаційному періоду рослини, погодні умови у роки проведення досліджень мали певні особливості. Динаміка агрокліматичних умов у 2009-2011 роках показана на рис. 2.1.-2.2.

В цілому рік був несприятливий для росту й розвитку рослин. Недостатні запаси вологи в ґрунті та кількість опадів у цьому місяці не сприяли швидкому і дружньому з’явленню сходів рослин, хоча й сіяли його 2 квітня. У травні, особливо у другій декаді, кількість опадів порівняно з середніми багаторічними була значно меншою.

Рис. 2.1. Температура повітря за квітень-липень, ⁰С

Рис. 2.2. Середньодобова сума опадів за квітень-липень, мм

Недостатня кількість вологи в ґрунті помітно стримувала ріст і розвиток рослин головатню та формування вегетативної маси. У червні опадів близько до норми (80,6 мм) було лише у третій декаді; у першій же їх зовсім не було, а в другій - випало лише 20% від норми, що помітно вплинуло на формування густоти рослин. У першій декаді липня частка опадів становила лише 20 % від норми (73,0 мм); нестача вологи співпала з встановленням високої температури повітря. У другій декаді липня кількість опадів перевищила норму, а у третій декаді їх кількість була близькою до норми.

Рослини (особливо рослини першого року розвитку) у 2009 вегетаційному році суттєво постраждали від нестачі вологи в ґрунті, а тому врожайність насіння була низькою.

Від фази цвітіння до визрівання рослин середньодобова температура повітря була в межах 24 ⁰С. Збирання рослин відбувалося за сприятливої погоди.

Погодні умови квітня 2010 року порівняно з 2009 роком за рівнем забезпечення вологою та теплом були більш сприятливими (рис. 2).

Сівба рослин була проведена 7 квітня. Через низьку температуру сходи були розтягнуті в часі. В травні середня місячна температура була на 4,2 ⁰С вища за середню багаторічну; кількості опадів в цей час теж була більша. За таких умов рослини у 2009 році формувались більш високорослими.

Погодні умови дещо погіршилися в період цвітіння-дозрівання, коли опадів випало на 10 мм більше, ніж під час активного росту рослин. Внаслідок цього ростовий процес продовжився, що спонукало до утворення нових пагонів суцвіть, які сформували квітки. Але дані суцвіття насінин не зав’язали, що утворило пустоколосицю.

Сівбу рослин у 2011 році проводили 3 квітня. У цей рік за оптимальних температурних умов і достатньої забезпеченості вологою ґрунту були отримані дружні й повні сходи. Протягом наступних фаз розвитку росли вологість була в межах середньобагаторічних норм, а температура вегетаційного періоду була нижча від норми на початкових етапах органогенезу рослин.

Таблиця 2.2. Характеристика гідротермічних умов періоду вегетації рослин