Эффективный способ культивирования кипрея узколистного

Европейский Север России – регион с развитым молочным направлением животноводства. Главной задачей агрономической службы является обеспечение животных высокопитательными кормами, что позволяет получать от скота высокую продуктивность и качественную продукцию [1‒6]. Успешное решение поставленной задачи лежит в совершенствовании технологии возделывания имеющихся культур, приготовления кормов из них и, что важно, расширения видового разнообразия выращиваемых культур [7‒14].

Кипрей узколистный ‒ перспективная кормовая, продовольственная и лекарственная культура [5, 9, 12]. Многосторонний анализ этого растения показывает широкие перспективы его применения в народном хозяйстве сраны наряду с другими кормовыми растениями [12‒14].

Побегопроизводительная способность корневых отпрысков кипрея очень высокая [15, 16]. Достоверно установлено, что даже небольшие отрезки корней кипрея способны к интенсивному росту и продуцированию побегов [17]. Рост побега в первый год весьма зависит от длины отпрыска [14].

В вопросе культивирования растений важное место занимает способ его размножения. Наиболее распространённые способы размножения травянистых растений: семенной и вегетативный [18].

Для внедрения культуры в сельскохозяйственное производство главной задачей является обеспечение в достаточном количестве семенным (посадочным) материалом, знание основных вредителей и наличие разработанной технологии возделывания [9, 14, 17, 19‒22].

Актуальность исследования заключается в необходимости определения эффективного способа размножения кипрея узколистного (иван-чая) при культивировании, т.к. имеющиеся исследования (патенты) по семенному и вегетативному размножению не отражают физиологические моменты роста и развития растений, а описывают только технический результат изобретения [17, 20, 23]. Причём не все запатентованные способы культивирования изучались в условиях Северо-Западного региона РФ.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые в усло- виях Северо-Западного региона определена эффективность выращивания кипрея узколистного из посадочного материала корневых отпрысков.

Целью нашего исследования являлось определение эффективности семенного и вегетативного способов размножения кипрея (иван-чая) узколистного при его культивировании в условиях Северо-Западного региона России.

В задачи исследования входило:

‒ изучение роста и развития растений кипрея из семян;

‒ наблюдение за ростом и развитием растений кипрея, полученных из корневых отпрысков;

‒ объективная оценка способов размножения кипрея узколистного в условиях культуры по результатам эксперимента.

Материалы и методы исследований

Для проведения опытов использовали семена и черенки корневых отпрысков кипрея узколистного.

Исследования проводились на экспериментальном участке Вологодской ГМХА имени Н.В. Верещагина в Вологодской области.

Рост и развитие корневой системы иван-чая изучали в полевых условиях на локальном почвенном массиве по общепринятой ризоло-гической методике – «метод стёкол» [24]. Опыт по изучению корневой системы проводили на окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве на покровном суглинке. Агрохимические показатели плодородия слоя почвы 0–20 см были следующие: кислотность рНKCl – 5,7 ед., содержание органического углерода С орг. – 2,4 %, подвижный фосфор P2O5 – 266 мг / кг, калий K2O – 69 мг / кг почвы (по Кирсанову).

Часть материала с рисунками по изучению развития и роста кипрея узколистного, полученного из семян, авторами изложены в статье ранее [18].

Черенки корневых отпрысков кипрея узколистного высаживали 5 мая 2018 г. Их размещали в почве на глубине 5 см в два ряда, расстояние между черенками в ряду 10 см, между рядами 30 см. Длина одного черенка составляла 10 см, диаметр 2…3 мм. Повторность опыта шестикратная. При закладке опыта использовали четыре стекла размером 250 х 650 мм. Расстояние между стеклами 35 см. Наблюдения проводили один раз в 10 дней с зарисовкой изменений на бумаге.

Результаты исследований

В опытах изучали сезонную динамику роста корней. Исследования проводили в период 2018–2020 гг.

Агроклиматические условия вегетационных периодов характеризует гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) (табл. 1) .

Таблица 1 ‒ Гидротермический коэффициент Селянинова вегетационных периодов

Годы наблюдений        Месяцы наблюдений        Среднее за май июнь июль август сентябрь вегетацию

2018	1,0	1,0	1,6	1,1	2,4	1,4
2019	0,9	1,1	3,3	2,3	2,9	2,1
2020	4,6	2,0	2,6	1,5	1,6	2,5
Среднее за годы	2,2	1,4	2,5	1,6	2,3	2,0
Среднемноголетнее	1,3	1,5	1,4	1,7	2,0	1,6

За весь период исследований ГТК следует считать удовлетворительным и благоприятным для роста и развития растений. Наибольшие значения отмечены в 2019 и 2020 годах. В первый год исследования май и июнь характеризовались пороговыми значениями по обеспеченности влагой, возможно поэтому в 2018 году отмечался слабый рост корневой системы у высаженных черенков корневых отпрысков.

Анализ семенных посевов 1 года жизни показал высокую первоначальную всхожесть семян 95,4%, количество перезимовавших растений не превысило 31%. Корневая система семенных проростков располагалась на глубине не более 5 см и не превышала в длину 3,5 см. Высота растений составляла не более 1,5 см [18].

Возобновление вегетации перезимовавших растений, полученных из семян, начинается в первых числах мая. Изучение корней растений по окончании второго года вегетации показал, что их развитие происходит на глубине не более 12 см и в основном в горизонтальном положении в одном из направлений. Суммарная длина корня не превышала 50 см. На корнях и основании стебля закладывались почки возобновления. На каждые два сантиметра длины корня приходилась в среднем одна почка. Высота вегетативной части не превышала 25 см. Растения в фазу цветения не вступали.

На третий год возобновление вегетации отмечено сразу после схода снега. К окончанию вегетации корневая система достигла глубины 30 см. Средняя суммарная длина корня составила 75 см, количество сформированных корневых отпрысков не превышало трёх. Средняя высота надземных побегов 73 см. Количество заложенных почек на 60 см длины корневого отпрыска было 15‒18 шт., из них хорошо развитых не более 10 шт.

Изучение вегетативного размножения показало, что в первый год жизни посаженые черенки корневого отпрыска длиной 10 см образовали один вегетативный стебель, который зацвел и дал полноценные семена. Рост корней был слабым и отсутствовали корневые отпрыски.

Средняя высота стебля была 25,7 см.

На второй год от основания отмершего надземного побега начинал расти второй стебель и к моменту цветения средняя высота стеблей в опыте достигла 46,8 см, а от высаженного черенка образовался корневой отпрыск длиной 30 см и диаметром 0,3 мм. К окончанию вегетации общая длина побега корневого отпрыска в среднем по вариантам составила 37,8 см, проникнув на глубину 20 см и сформировав почки возобновления, растения ушли в зиму (рисунок).

1-й год жизни                      2-й год жизни

3-й год жизни

Рисунок 1 — Рост и развитие растений кипрея узколистного из черенка корневого отпрыска

В третий вегетационный период с началом весенней вегетации наблюдался интенсивный рост новых побегов от корневого отпрыска. Рост их шёл в разные стороны. Нами зафиксировано три ответвления от главного побега. От побега, отросшего от черенка в период 2-го года вегетации, в течение 3-го года вегетации образовались ещё побеги в количестве трёх корневых отпрысков. Суммарная длина корневого отпрыска с ответвлениями в итоге по вариантам опыта составила в среднем 150,4 см.

Растения из черенков корневого отпрыска на 3-й год вегетации дали три полноценных побега. В фазу цветения побеги иван-чая имели высоту в среднем по вариантам опыта 78, 83 и 57 см соответственно .

Ростовые процессы корневой системы кипрея (иван-чая) узколистного семенных растений и растений полученных из черенков корневых отпрысков отличались (табл. 2).

Таблица 2 ‒ Рост корневой системы кипрея узколистного

Год наблюдения	Средняя суммарная длина корня из семян, см.	Средняя суммарная длина корня из черенков, см.	НСР 05
1	3,2	-	-
2	46,7	37,8	7,6
3	75,0	150,4	10,6

Данные наблюдений за ростом корневой системы свидетельствуют, что средняя суммарная длина корня кипрея узколистного, полученная из семени и черенка корневого отпрыска, имела существенные различия. На второй год исследования прирост корневой системы иван-чая из семени в среднем составил 43,5 см, у корневого отпрыска из черенка 37,8 см, т.е. в 1,2 раза меньше семенного посева. Однако на 3-й год наблюдений растение из черенка дало прирост корневой системы в 4 раза больше по сравнению с семенным. Видно, что семенной посев на второй год жизни имел наибольший прирост, чем в 3-й год, в 1,5 раза. В целом на 3-й год исследований средняя суммарная длина корневой системы кипрея из черенка корневого отпрыска превышала среднюю суммарную длину корня из семени в 2 раза.

Высота надземных побегов растений кипрея узколистного также зависела от характера посевного (посадочного) материала (табл. 3).

Таблица 3 - Высота надземных побегов кипрея узколистного

Год наблюдения	Средняя высота побегов из семян, см.	Средняя высота побегов из черенков, см.	НСР 05
1	1,4	25,7	8,7
2	22,8	46,8	12,3
3	73,0	72,7	13,8

Наблюдения за высотой надземных побегов кипрея узколистного показывают, что средняя высота побегов, полученных из семян и черенков корневых отпрысков, в изучаемых вариантах различалась существенно только в первый и второй годы. Средняя высота надземных побегов, полученных из черенков, по высоте превосходила побеги из семян в 1-й год на 24,3 см, а на второй год ‒ в 2,1 раза, или на 24 см.

Способность растений давать надземные стебли зависит от количества почек возобновления на корневых отпрысках. Растения, полученные путём семенного и вегетативного размножения, имели разное их количество (табл. 4, 5).

Таблица 4 ‒ Общее количество почек возобновления на корнях кипрея узколистного

Год наблюдения	Среднее количество почек на корне из семян, шт.	Среднее количество почек на корне из черенков, шт.	НСР 05
1	1	5	3,3
2	23	21	2,8
3	21	48	5,8

Количество почек возобновления на корнях растения зависит от длины корневого отпрыска и возраста растения. У растений, полученных из черенков, среднее общее количество почек возобновления на корне существенно больше общего среднего количества почек возобновления от семенного растения в первый и третий годы наблюдений. В первый год общее количество почек на корне из черенка больше вследствие того, что на черенке они уже имелись на момент его посадки, а у семенного растения они ещё не развились. На второй год исследования по окончанию вегетации мы наблюдали несущественную разницу в количестве почек возобновления на корнях у растений, полученных из семян и черенков. На третий год эта разница уже была существенной из-за более мощного развития самих растений, полученных из черенков корневых отпрысков.

Таблица 5 ‒ Количество хорошо развитых почек возобновления на корнях кипрея узколистного

Год наблюдения	Среднее количество почек на корне из семян, шт.	Среднее количество почек на корне из черенков, шт.	НСР 05
1	1	1	0,6
2	12	10	1,8
3	12	22	2,9

В первые два года роста и развития растений кипрея узколистного среднее количество хорошо развитых почек возобновления на корнях семенного растения и черенкованного существенно не отличалось. Существенная разница была отмечена в конце 3 года вегетации, которая составила в среднем по опыту 10 почек в пользу корней из черенков корневых отпрысков.

Исследования особенностей развития и роста растений иван-чая при вегетативном способе его размножения показали хорошее разрастание корневой системы. Корневая система проникает в почву на глубину 15‒20 см, и там концентрируется её основная часть.

Наблюдения и их анализ свидетельствуют о хорошей активности корневых отпрысков кипрея узколистного. Авторы считают данный способ размножения лучшим для эффективного возделывания растений иван-чая в условиях культуры.

Выводы

Результаты нашего исследования показали, что наибольший прирост корневой системы наблюдался у растений кипрея узколистного, полученных из черенков на 3-й год, у семенных растений ‒ на 2 год. По итогу 3 года растения из черенков корневых отпрысков в абсолютном выражении имели в 2 раза большую среднюю суммарную длину корневой системы, чем семенные посевы. Количество хорошо развитых почек возобновления на корнях кипрея узколистного 3-го года вегетации также было существенно больше у растений, выращенных из черенков корневых отпрысков. Поэтому в последующие годы такие растения значительно быстрее захватывают новые площади. Данный способ размножения кипрея узколистного из материала черенков корневых отпрысков является наиболее эффективным при его возделывании на промышленной основе в сравнении с семенным.