Влияние экологически безопасных регуляторов роста растений на урожайность и качество брокколи

Б рокколи ( Brassica oleracea L. var. cymosa Duch.= var.italica Plenck) своание получила от итальянского лова ovolo broccolis (стеблевая капуста). Культура более холодостойкая, чем капуст цветная. В последнее время брокколи получила распространение во многих странах мира [1, 2]. Родиной всех озделываемых видов капусты считают

Средиземноморье, где в прибрежных районах Италии и сейчас можно встретить дикорастущие формы [1].

По содержанию элементов минерального питания брокколи занимает ведущее место не только среди других видов капусты, но и среди овощных культур. В соцветиях и стеблях содержится белка и витамина С в два-три раза, а витамина Е – в пять раза больше, чем в капусте цветной. Брокколи богататакими веществами, как холин и метионин, препятствующими накоплению в организме холестерина и предохраняющими организм от преждевременного старения[3].

По данным диетологов (Лобыкина Е.Н. и др., 2007), продукты, содержащие угле- воды с низким гликемическим индексом (<40%), – это, в основном, овощные, зеленные культуры, фрукты, ягоды. Так в 600 г брокколи содержится порция, равная одной хлебной единице [4].

Продуктовый орган брокколи – головка, пучок плотных бутонов на нежном стебле, по форме схожа с капустой цветной. Окраска головки разнообразна: темно-зеленая, зеленая, фиолетовая, синеватая и белая [1,5,6]. Брокколи отличается пряным вкусом, напоминающим вкус сырого грецкого ореха.

Процесс ветвления охватывает все побеги как первого, так и последующих порядков, в результате чего размер головки интенсивно растет и увеличивается [7]. Ранние сорта формируют некрупную, рыхлую головку, а в пазухах листьев появляются боковые мелкие головки. Позднеспелые сорта брокколи сначала формируют крупную плотную центральную головку, а после ее срезки начинают развиваться боковые.

Лист лировидный, длинночерешковый. Стебель длинный 60-95 см,число листьев достигает 45 шт.

Брокколи холодостойка, выдерживает заморозки до -6…-9°С.

В настоящее время рынок выдвигает требования по улучшению обеспечения населения овощной продукцией, расширению ассортимента и поступлению ее в течение всего года. В связи с необходимостью получения стабильных урожаев, ежегодно возрастает интерес к различным физиологически активным веществам. Создаваемые в последние годы рострегулирующие препараты на основе природного сырья, обладающие одновременно несколькими видами активности, открывают новые подходы к управлению процессами метаболизма растений, и позволяют шире решать задачи практического растениеводства, при этом являются экологически безопасными [5, 6, 8, 9]. Матевосян Г.Л. и др. (2008) отмечают, что комплексная обработка семян, рассады и вегетирующих растений после высадки рассады и в начале образования головки фиторегуляторами является весьма эффективным способом стимуляции роста и развития растений, активации физиологического состояния растений, инициирования образования и ускорения формирования головок капусты цветной [6,10].

Условия и методы исследования

На Дагестанской ОС ВИР в 2015/2016 годах были заложены мелкоделяночные опыты с целю определения влияния биологически активных веществ на рост растений, качество продукции и дружность созревания капусты брокколи. Объектом исследований являлись два сорта: Burpess green bud (США) и Hybrid Cape Queen (Япония). Выбор сортов был обусловлен предыдущими исследованиями 2013-2014 годов, в результате которых были выделены образцы с высокой продуктивностью и качеством головок, однако их вегетационный период и дружность созревания головок были растянуты. В связи с этим продолжили работу с данными сортами, исследуя влияние ростостимулирующих препаратов на растения брокколи.

Анализ метеорологических показателей сезона вегетации 2015 и 2016 годов свидетельствовал о неблагоприятных для растений брокколи погодных условиях.

Рис. 1. Температура воздуха период вегетации капусты брокколи.

Рис. 2. Количество осадков в период роста и развития капусты брокколи.

Начиная с I-й декады июня 2015 года, стояла жаркая сухая погода:температура – 26,2°С (рис. 1.) и влажность воздуха – 59%. Максимальные значения среднесуточных-температур были выше среднемноголетних показателей на 8,8-9,1°С. В июле наблюдали наибольшее термическое напряжение и повышенную солнечную активность. Жаркая погода практически сохранялась два с лишним месяца. Максимальная температура воздуха в летний период достигала 35,7°С. Засуха особенно сильно ощущалась в 2-3 декадах июня. Спорадическое выпадение осадков было отмечено во 2-3 декадах июля. Большое количество осадков выпало в октябре – 140,6 мм и в ноябре – 160 мм, что выше климатической нормы в 3-4 раза (рис. 2.).

Лето 2016 года было также жарким, влажность воздуха составляла 64%. Сумма осадков за три месяца июнь-август составила 113,1 мм. Максимальная температура воздуха в летние месяцы достигала 35,6°С.

Осень была прохладная и дождливая, периодически выпадали незначительные осадки. Осадки выпали выше нормы в октябре – 204,0 мм. В ноябре выпал снег, минимальная температура воздуха достигла -1,5°С, в декабре – -6,4°С. Погодные условия были неблагоприятны для вегетации растений.

Нами было заложено 4 варианта в трехкратной повторности с использованием рострегулирующих веществ: Агростимул, Лигногумат [11], Экосил, Organobor (Br), в качестве контроля – обработка водой.

Рассаду брокколи обрабатывали в два срока: в фазу 2-3 листьев и 6-7 настоящих листьев перед высадкой. Размещение делянок – рендомизированное. Схема посадки рассады 0,7х0,4 м, площадь питания 0,28 м. Площадь каждой повторности – 8,4 м2 по 30 растений. Посев семян производили 17 июня, высадку рассады 27-30 июля. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсного анализа [12].

Результаты исследований

В современных условиях эффективное и рациональное использование земельных ресурсов связывают не только с увеличением выхода продукции с единицы площади, снижением затрат на производство единицы продукции, но и с сохране- нием или повышением плодородия почв, охраной окружающей среды [13], улучшением качества продукции [14] и возможностью круглогодичного обеспечения свежей продукцией населения региона [15].

Скороспелость капусты брокколи зависит от ее генотипа, условий выращивания, среди которых важную роль играет температурный фактор. Применение ростостимулирующих препаратов оказало значительное влияние на продолжительность фенофазу растений сорта Burpess green bud в начальный период завязывания головок (табл.1). Начало формирования головки (у 10% растений) при обработке препаратом Агростимул отмечено на 9 суток раньше контрольного варианта. Формирование технической спелости головок (у 100% растений) происходило дружно, и фаза сокращалась на 19 суток. Уборку урожая брокколи проводили в течение 23 суток. У растений, обработанных препаратами Лигногумат, Экосил, Organobor (Br), дату созревания головок 10% растений наблюдали позже контрольного варианта на 4, 20 и 17 суток, соответственно, однако полное созревание (у 100% растений) было более дружным, и уборку головок осуществляли в течение 15, 25, 23 суток (в контроле – 44).

Сортообразец Hybrid Cape Queen при изучении в 2015-2016 годах показал себя как средне-позднеспелый. Начало формирования (у 10%) головок при обработке ростостимулирующим препаратом Агрстимул отмечено на 13 суток позже, а препаратами Лигногумат и Экосил – на 26, а Organobor (Br) – на 34 суток позднее по отношению контролю. При этом формирование массовой технической спелости головок (у 100%) происходило намного дружнее, и фаза сокращалась: при применении препарата Агростимул – на 13 суток, Лигногумат – на уровне контроля, а препаратов Экосил и Organobor (Br) – наоборот, увеличивалась на 1 и 5 суток по отношению к контролю.

Дружность созревания головок определяется длительностью периодов от начала хозяйственной годности (у 10% растений) до массовой спелости (у 100% растений). Необходимо отметить, что период начала хозяйственной годности (10% головок) и полной спелости (100%) центральных головок проходил дружнее. Продолжительность периода хозяйственной годности головок у Hybrid Cape Queen (от 10% до 100% растений) была более укорочена. Период массовой уборки урожая с применением препаратов составил 12, 10, 13, 8 суток, соответственно. При этом в контрольном варианте период уборки был более растянут – 36 суток (табл. 1).

Таблица 1. Анализ периода созревания головок сортов брокколи, 2015-2016 годы n/n Название препарата Дата созревания центральных головок                              Дата уборки урожая

		10 %	100 %	10 %	100 %	сутки
Сорт Burpess green bud
1	Агростимул	28.08	21.09	01.09	24.09	23
2	Лигногумат	09.09	24.09	11.09	26.09	15
3	Экосил	25.09	18.10	27.09	21.10	25
4	Organobor (Br)	22.09	13.10	23.09	15.10	23
5	Контроль (вода)	05.09	19.10	08.09	21.10	44
Hybrid Cape Queen
1	Агростимул	26.09	07.10	28.09	10.10	12
2	Лигногумат	09.10	20.10	12.10	22.10	10
3	Экосил	09.10	21.10	10.10	23.10	13
4	Organobor (Br)	17.10	25.10	19.10	27.10	8
5	Контроль (вода)	13.09	20.10	16.09	22.10	36

Таблица 2. Морфобиологические изменения сортов брокколи, 2015-2016 годы
n/n	Название препарата	Размеры товарной головки, см hd		Форма головки	Розетка, см hd		Качество головки, балл
Сорт Burpess green bud
1	Агростимул	13,5	13,9	округлая	80,0	72,4	3,9
2	Лигногумат	13,7	14,0	округлая	76,8	73,4	4,0
3	Экосил	13,8	13,5	округлая	75,7	74,3	3,8
4	Organobor (Br)	14,5	15,0	округло-вытянутые	77,5	71,6	3,9
5	Контроль (вода)	14,3	13,0	округлая	69,2	63,3	3,0
	НСР	0,9	1,2		2,7	2,8
Hybrid Cape Queen
1	Агростимул	15,3	14,5	округло-вытянутые	74,2	90,4	4,0
2	Лигногумат	13,4	15,4	округло-плоская	70,5	78,4	4,0
3	Экосил	12,2	13,4	округлая	75,5	83,3	4,0
4	Organobor (Br)	10,5	14,5	округло-плоская	70,6	83,5	3,8
5	Контроль (вода)	12,4	14,0	округло-плоская	72,3	81,2	3,0
НСР		1,8	1,2		2,0	2,8

Таким образом, сорт Burpes sgreen bud (США) выделился по скороспелости, а Hybrid Cape Queen (Япония) – дружностью созревания товарных головок.

Генеративные побеги (головка) появляются при формировании достаточно крупной розетки, количество листьев которой и величина после этого продолжают возрастать (аналогично капусте цветной). Нами были отмечены морфологические различия у растений сортов, а также наблюдали их некоторые изменения в зависимости от вариантов препаратов (табл.2).

У сорта Burpess green bud высота головки по вариантам опыта составляла 13,5-14,5 см (контроль – 14,3 см); диаметр головки 13,5-15,0 см (контроль –

13,0 см). Форма головки округлая, индекс формы головок 0,97-1,02 (контроль 1,1). Высота растений составляла 75,7-80,0 см (контроль – 69,2 см); диаметр растений – 71,6-74,3 см (контроль – 63,3 см). Качество головок у сорта было высоким – 3,8-4,0 балла (контроль – 3,0).

У гибрида Hybrid Cape Queen высота головок составляла 10,5-15,3 см (конт-

Таблица 3. Характеристика сортов брокколи по урожайности, 2015-2016 годы

Урожайность, кг/делянки                                        Общая n/n           Название                                                                                                    урожайность препарата центральные головки I порядок              II порядок             III порядок           I-III порядка, кг

Сорт Burpess green bud

1 Агростимул 7,02 0,68 1,78 1,95 4,41 2 Лигногумат 5,61 0,93 0,31 0,37 1,61 3 Экосил 5,97 0,53 0,56 0,25 1,34 4 Organobor (Br) 6,63 0,37 0,69 0,53 1,59 5 Контроль (вода) 5,34 0,21 0,41 0,37 0,99 НСР 1,1 0,7 1,0 1,1 1,6 Hybrid Cape Queen 1 Агростимул 6,33 0,47 0,43 0,15 1,05 2 Лигногумат 5,94 0,31 0,32 0,38 1,01 3 Экосил 5,58 0,47 0,51 0,47 1,45 4 Organobor (Br) 5,97 0,34 0,16 0,51 1,01 5 Контроль (вода) 4,71 0,32 0,19 0,29 0,80 НСР 1,1 0,4 0,5 0,5 0,7 роль – 12,4 см); диаметр – 13,4-15,4 см (контроль – 14,0 см). Форма головки округлая, округло-плоская и округловытянутая. Индекс формы головок 0,721,06 (контроль 0,88). Высота растений составляла 70,5-75,5 см (контроль – 72,3 см); диаметр растения – 78,4-90,4 см (контроль – 81,2 см). Качество головок высокое – 3,8-4,0 балла (контроль – 3,0) (табл. 2).

Нужно отметить, качество головки во многом зависит в южных широтах от температурного фактора в период роста и развития: чем она выше, тем головка бывает более рыхлой.

Продуктивность и качество сорта тесно

Выявлено, что у сорта Burpess green bud более результативным был вариант с применением препарата Агростимул: урожайность центральных головок составила 7,02 кг (в контроле – 5,34), боковых (I-III порядка) – 4,41 кг (в контроле 0,99), общая урожайность с делянки – 11,43 кг (контроль – 6,33) (табл. 3). Урожайность в остальных трех вариантов также была выше контроля: вариант с Лигногуматом – 5,61 кг и 1,61 кг; Экосил – 5,97 кг и 1,34 кг; Organobor (Br) – 6,63 кг и 1,59 кг, соответственно.

У гибрида Hybrid Cape Queen также наблюдали самую высокую урожайность в варианте с применением препарата щими препаратами не отмечено формирования головок I-III порядка, а масса центральных головок составила 0,4-0,71 кг (в контрольном варианте – 1,43 кг). В 2016 году все опытные варианты превышали контроль. В наших исследованиях отмечено, что препарат Агростимул более эффективен и повышает массу головки на 181% у сорта Burpess green bud, у Hybrid Cape Queen – на 134 % (табл. 4). Масса дополнительных головок I-III порядка превышает контрольный вариант на 445 % и 131%, соответственно.

Ростостимулирующие препараты Лигногумат и Organobor (Br) также оказывают влияние на массу центральных голо-

Таблица 4. Эффективность использования ростостимулирующих препаратов, 2015-2016 годы

n/n Название препарата Продуктивность растения брокколи, г масса центральной голо %, вки           к контролю масса пазушных головок %, к контролю пазушных головок Burpess green bud 1 Агростимул 234 181 147 445 2 Лигногумат 187 114 54 163 3 Экосил 199 116 45 135 4 Organobor (Br) 221 130 53 161 5 Контроль (вода) 178 33 Hybrid Cape Queen 1 Агростимул 211 134 35 131 2 Лигногумат 198 126 34 126 3 Экосил 186 127 48 181 4 Organobor (Br) 199 127 34 126 5 Контроль (вода) 157 27 взаимосвязаны с облиственностью растений у брокколи. Используемыми органами в пищу у брокколи являются центральная головка и боковые побеги в генеративном или вегетативном состоянии.

В результате проведенных работ установлено, что обработка рассады и вегетирующих растений капусты брокколи ростостимулирующими препаратами повышает адаптивность растений, стимулирует их рост, развитие, формирование головок, увеличивает урожайность, продлевает период формирования головок IIII порядка (пазушные головки) (табл. 3) и улучшает их качество (табл. 2).

В исследованиях выявлено, что сортовая реакция по динамике нарастания ассимиляционного аппарата при обработке препаратами не одинакова, отмечена избирательная особенность.

Агростимул: масса центральных головок составила 6,33 кг, дополнительных головок – 1,05 кг, общая урожайность делян-кообразца – 7,38 кг. Урожайность в контрольном варианте составила: центральных головок – 4,71 кг, дополнительных – 0,80 кг, общая урожайность – 5,51 кг (табл. 3). Незначительное увеличение по продуктивности показали варианты с применением Лигногумата – 5,94 кг и - 1,01 кг; Экосила – 5,58 кг и 1,45 кг; Organobor (Br) – 5,97 кг и 1,01 кг, соответственно, что также выше по сравнению с контролем.

Известный факт, что прищипка или уборка центральных головок растений у брокколи – необходимый агроприем для усиления роста и развития растений и увеличения количества боковых побегов.

В 2015 году у гибрида Hybrid Cape Queen при обработке ростостимулирую- вок: у сорта Burpess green bud она составила 187 г и 221 г, соответственно; у гибрида Hybrid Cape Queen – 198 г и 199 г. В этих вариантах масса головок второго порядка: у сорта повысилась на 163 и 161%, соответственно, у гибрида – на 126%.

Препарат Экосил повышает масса головки стабильно у обоих сортообразцов: у сорта Burpess green bud она составила 199 г, у Hybrid Cape Queen– 186, дополнительная масса головок второго порядка превысила контроль на 135 и 181%, соответственно.

Заключение

Таким образом, по нашим наблюдениям, период наступления хозяйственной годности сортов брокколи (сентябрь-ноябрь) значительно варьировал в зависи- мости от температурного режима года, и, в частности, от времени наступления оптимальной для образования головок температуры.

Использование ростостимулирующих препаратов в открытом грунте южных регионов страны имеет перспективы в целях повышения адаптивности и урожайности растений при круглогодичном выращивании овощей и неоднократном использовании единицы пахотной земли. Важно изучить их эффективность и выявить оптимальные препараты, более подходящие для региона. В наших исследованиях большую эффективность проявил препарат Агростимул, повышая урожайность центральных головок у сорта Burpess green bud на 181%, у Hybrid Cape Queen – на 134%, а дополнительных (I-III порядка) – на 445 % и 131%, соответственно.

Обработка рассады и вегетирующих растений после высадки и в начале обра- зования головок ростостимулирующими препаратами является эффективным способом стимуляции роста и развития растений и ускорения формирования головок брокколи.

Автор приносит свою благодарность за консультацию и помощь в проведении данной работы Куркиеву У.К. и Мисриевой Б.У.