Биологические особенности фацелии рябинколистной
Фацелия рябинколистная или пижмолистная (Phacelia tanacetifolia Benth) – однолетнее растение семейства водолистниковых (Hydrophyllaceae).
Семейство насчитывает примерно 18 родов и 250 видов, распространенных в разных областях Земли (Губанов И. А., Киселева К. В. и др., 1992; Тахтаджян А. Л., 1987). Род Фацелия (Phacelia) объединяет около 200 видов, получивших распространение в большинстве своем в западной части Северной Америки и произрастающих в лесах, среди кустарников и на сухих открытых местах. Фацелия рябинколистная в диком виде встречается в юго-западных штатах США (Пельменев В. К., 1985).
Из всех видов фацелии в России распространены только два, а практически используется в хозяйствах лишь фацелия рябинколистная (Замяткин И., 2002).
Название растения произошло от греческого слова «phakelos», что означает пучок, и объясняется расположением цветков в соцветии.
Пчеловоды Европы называют её «другом пчел», «пчелиным хлебом», «пчелиной травой». Собиратель растений Давид Дуглас (1798-1834) привез её в Шотландию из путешествия по Северной Америке и Калифорнии в 1832 году. В 1837 году её описал английский ботаник Г. Бентам. Из Англии фацелия вскоре попала в Германию и затем распространилась по всей Европе, в том числе и в России (Кривцов Н. И., 2008). Ещё в конце XIX – начале XX в.в. в руководствах по ведению пчеловодства авторы советовали высевать фацелию (пучкоцветник) как медоносное растение, являющееся наиболее неприхотливым (Попов В. П., 1892; Потехин Л. А., 1915). В книге «Жизнь пчелъ и главныя правила толковаго пчеловодства», изданной в г. Пензе в 1892 г., приводится следующая рекомендация: «Весною, в мае делать посевы различных медоносных растений, наиболее пригодной из которых считается фацелия. Почву любит жирную. На десятину идет около 1 ½ пуда при разбросанном посеве (смешанном с 6 четвертинами песка)».
Фацелию используют и как медонос, и как сидерат, компостное растение, выращивают в садах в качестве декоративного растения (Кривцов Н. И., 2008). В России фацелия возделывается повсеместно, кроме сухих степей и районов Крайнего Севера (Черевко Ю. А., 2001).
Растение имеет прямостоячий стебель, достигающий в зависимости от условий произрастания 60-90 см (Копелькиевский Г. В.. Бурмистров А. Н., 1965). Стебли сочные, хрупкие (Пономарева Е. Г., 1980). Листья очередные, почти сидячие, зеленые, иногда с синеватым отливом, перисторассеченные на линейные или продолговатые доли, откуда и название «рябинколистная» (Копелькиевский Г. В., Бурмистров А. Н., 1965; Бобров Е. Г., Смольянинова Л. А. и др., 1981; Бурмистров А. Н., Никитина В. А., 1990). Листья и стебли покрыты жесткими волосками (Тахтаджян А. Л., 1987).
Цветки многочисленные, почти сидячие (Бобров Е. Г., Смольянинова Л. А. и др., 1981), актиноморфные (Пельменев В. К., 1985), обоеполые, с двойным 5-членным околоцветником, собранные в завиток (Бурмистров А. Н., Никитина В. А., 1990). Венчик колокольчатый, длиной 7-8 мм (Бобров Е. Г., Смольянинова Л. А. и др., 1981), синей или бледно-голубой окраски. В цветке 5 тычинок, выступающих из венчика. Пыльцевая обножка темно-фиолетовой окраски. Пыльцевые зерна шестибороздные, широкоэллипсоидальной, реже шаровидной или шаровидно-сплющенной формы. Экзина тонкая. Цвет пыльцы бледно-голубой (Бурмистров А. Н., Никитина В. А., 1990). Трубка венчика с 10 чешуевидными придатками, расположенными попарно в промежутках между основаниями тычиночных нитей (Бобров Е. Г., Смольянинова Л. А. и др., 1981). Пестик раздвоенный (Наумкин, В. П., 2001). Семяпочек по 2 на каждом семеносце (Бобров Е. Г., Смольянинова Л. А. и др., 1981). Плод — четырехсемянная коробочка. В 1 г - 700 семян.
На главном стебле фацелии бывает до 20 больших боковых ветвей, в свою очередь несущих веточки второго порядка. Соцветие состоит из 4-6-9 завитков. Чем крупнее ветка, на которой находится соцветие, тем больше завитков, оно имеет. Самым большим соцветием с наиболее крупными цветками заканчивается главная ось (стебель) растения. Это соцветие имеет до 11 завитков, а количество цветков доходит у него до 70, в то время как на соцветиях боковых ветвей количество цветков не превышает 40-50 (Глухов М. М., 1955). Количество развитых цветков на растении зависит от способа посева: при широкорядном их бывает до 930 – 1400, при сплошном 130-180 (Копелькиевский Г. В., Бурмистров А. Н., 1965).
Нектар выделяется железой кольцевидной формы, которая окружает основание верхней завязи цветка. Нектар в цветке накапливается на дне колокольчато-воронковидной длинной трубочки венчика, хорошо защищен от высыхания (Клименкова Е. Т. и др., 1980).
Согласно классификации нектароносных растений по морфологическим признакам, предложенной В. Н. Фоминых, фацелия относится к группе полускрыто-нектарниковых (Копелькиевский Г. В., Бурмистров А. Н., 1965).
Первые цветки на фацелии появляются через 1-1,5 месяца после посева. Период зацветания продолжается 1-2 недели, массового цветения 2-3 недели, отцветания 1-2 недели. Цветение продолжается 1,5-2 месяца беспрерывно, что объясняется устройством соцветий фацелии, представляющих сильно закрученные завитки. Раскручивание или рост завитка, продолжается в течение не менее 6 недель, и на каждом завитке всегда можно найти только что распустившиеся свежие цветки, богатые нектаром. Жара ускоряет цветение фацелии, дождливая погода, наоборот, затягивает (Глухов М. М., 1955).
Изучение интенсивности цветения показало, что в начале цветения в завитках одного растения было по 1-4 распустившихся цветка. На пятый и в последующие дни их число значительно увеличивается и достигает максимума на восьмой-девятый день. На протяжении 11 дней интенсивность цветения фацелии удерживается на высоком уровне. Цветки фацелии раскрываются с 6 до 20 часов, наиболее интенсивно – во второй половине дня. Раскрывание цветков в соцветии происходит снизу вверх. При этом завиток постепенно выпрямляется, в фазу полного цветения в нем одновременно бывает открыто от 3 до 7 цветков (Пельменев В. К., 1985).
Число цветков в расчёте на 1 га посева фацелии превышает 500 млн. (Бурмистров А. Н. и др., 1999).
Один цветок цветет 2 дня, в результате ко времени созревания первых семян на конце того же завитка часто видны еще открытые цветки (Пономарева Е. Г., 1980).
Нектаропродуктивность фацелии
Наибольшей нектаропродуктивностью отличаются цветки, распускающиеся в пределах соцветия первыми (Копелькиевский Г. В., Бурмистров А. Н., 1965).
Величина нектарников у цветков уменьшается по мере удаления от основания соцветия к его вершине, а также на более высоко растущих завитках и соцветиях (Глухов М. М., 1955). В балансе нектара первое место занимают цветки побегов первого порядка за счёт резкого преобладания их численности (Наумкин В. П., 2001).
По сведениям Копелькиевского Г. В. и Бурмистрова А. Н. (1965) нижние цветки фацелии содержат 1,15 мг нектара, цветки в средней части растений – 0,7, верхние цветки – только 0,15 мг. Большая часть нектара выделяется в первую половину цветения.
По данным Фоминых нектарность отдельных цветков фацелии резко падает к концу цветения. За промежуток немного более месяца разница в количестве нектара у одного цветка в среднем составляет 0,2 мг; по периодам цветения: в начале цветения – 0,892 мг, в разгар цветения – 0,586 мг и при отцветании – следы нектара. Андреев В. Н. объясняет уменьшение количества нектара в цветках тем, что к концу цветения распускаются преимущественно верхние цветки с меньшими нектарниками. Количество нектара в 1 цветке колеблется, по данным Украинской станции пчеловодства от 0,15 до 1,32 мг, а по Фоминых от 0,5 до 5 мг. Сахаристость нектара доходит до 28,9% (Фоминых), 42-57% (Чачков) (Глухов М. М., 1955). За сутки в нектаре одного цветка фацелии образуется 0,25-0,5 мг сахара, иногда до 2-5 мг (Бурмистров А. Н. и др., 1999; Кулаков В. Н., 2007). Анализ показал, что нектар фацелии содержит около половины сахарозы – 53,2%, остальная часть представлена моносахаридами – глюкозой (24,7%) и фруктозой (21,9%) – почти в равных количествах (Зауралов О. А., 1985).
Нектар выделяется в течение всего дня, но больше всего пчел бывает на посевах между 13 и 15 часами (Пономарева Е. Г., 1980). Исследования Фоминых подтверждают, что количество пчёл на фацелии изменяется соответственно силе нектаровыделения (Глухов М. М. 1955). По данным Пельменева В. К. (1985) наибольшее количество нектара было в пробах, отобранных в первой половине дня (от 8 до 14 часов), а после 18 часов выделение нектара резко снижалось.
На растениях фацелии пчёлы собирают нектара больше, чем пыльцы. Наибольшее количество пыльцы собирается во второй половине дня (Рыбаков М. Н., 1960).
По данным Бурмистрова А. Н. число пчёл на 100 м2 посевов фацелии в 11 ч составило 529, в 13 ч – 604, в 15 ч – 447, в среднем за день – 437. (Бурмистров АН., Кулаков В. Н., 2005). За одно наблюдение на 10 растениях в фазу массового цветения насчитывалось от 7 до 23 медоносных пчел (Пельменев В. К., 1985). Сильнее всего пчёлы летят на фацелию после слабого дождя, когда нектарники растения работают сильнее (Глухов М. М., 1955).
На плодородных, хорошо удобренных почвах нектаропродуктивность фацелии доходит до 150-400 кг и более сахара в нектаре с 1 га. Больше нектара выделяют цветки ранних сроков сева (Клименкова Е. Т. и др., 1980).
Бурмистров А. Н. и Копелькиевский Г. В. (1965) приводят следующие сведения о медопродуктивности фацелии (кг с 1 га) для разных регионов: Центрально-черноземные области, юг РФ и Украина – 300-350, фацелия пожнивная – 120; средняя полоса РФ – 150-300; Юго-восточная часть Казахстана – 100.
По данным разных авторов медопродуктивность фацелии в Западной Сибири составляет - 200-300 кг/га (Нуждин А. С., 1991), в Бурятии – 180 кг/га (Швецов Н. Е., Максимов С. П., 2008), на Дальнем Востоке – 146-255 кг/га (Пельменев В. К., 1985), в условиях Крайнего Севера (Кольский полуостров) - 160 кг/га (0,320 мг сухого сахара на 1 цветок) (Аветисян Г. А. и др., 1960), на территории Белоруссии - 230 кг/га (Шеметков М. Ф., Смирнова Н. И., 1975). Другие авторы без уточнения условий выращивания называют более высокие цифры: 500-1000-1500 кг с 1 га (Глухов М. М., 1974).
Пыльцы с 1 га фацелии можно получить до 20-30 кг (Поправко С. А., 1985). Содержание белка в пыльце цветков фацелии составляет 29,5% (Таранов Г. Ф., 1986). По данным Маковича Е. (Польша, 1986) при позднем севе цветущая фацелия больше выделяет пыльцы, чем нектара; на медосборе с этой культуры пчелы могут заготовить на зиму много перги.
Во время засухи фацелия продолжает выделять нектар и почти не теряет своих медоносных свойств.
Мед – светлый, с зеленоватым оттенком, нежным запахом и тонким вкусом, кристаллизуется мелкими кристаллами, имеет тестообразную консистенцию, подходит для зимовки пчёл (Кривцов Н. И., 2008; Федоренко С. О., 2003). Проведенные исследования питательной ценности и аминокислотного состава различных сортов монофлёрного меда показали, что фацелиевый мёд отличается высоким содержанием валина (9,30% к белку), лейцина (9,30%), фенилаланина (8,70%) и особенно пролина (3,60%), является весьма ценным питательным продуктом и относится к первосортным сортам (Наумкин В. П., 1997).
Народнохозяйственное значение
Зеленая масса фацелии может быть использована на зеленое удобрение, а в силосованном виде и на корм скоту. Силосовать фацелию следует в смеси с растениями, богатыми сахаром (злаковые травы, рожь на зеленый корм), так как стебли и листья её содержат довольно много протеина, а сахара около 3%. Поэтому в измельченной чисто фацелиевой массе молочно-кислое брожение развивается слабо и силос получается низкого качества.
Как зеленый корм животные поедают фацелию только в очень молодом возрасте, так как все растение обильно покрыто жесткими волосками, грубеющими по мере старения стебля и листьев (Пономарева Е. Г., 1980). Фацелию можно скосить на корм в начале бутонизации. После этого она опять отрастает и зацветает (Глухов М. М., 1955).
Кормовая ценность для скота невысока (Кривцов Н. И., 2008). В 100 кг зеленой массы содержится 16 кормовых единиц и 2,5 кг переваримого протеина. Фацелию на корм целесообразно высевать вместе с викой, горохом, люпином и овсом. Средняя урожайность зеленой массы фацелии составляет 200 ц/га, семян 5-6 ц/га.
Фацелия является ценным сидератом. Запаханная зеленая масса (приблизительно 200 ц/га) равноценна внесению 20 т/га перегноя. Лучше на сидераты скашивать в середине – конце цветения.
По данным Тужилина В. М. (1990) накопление биомассы составляет 343 ц/га, в т.ч. зеленая масса - 317 ц/га, корневые остатки - 26 ц/га. При урожайности зеленой массы фацелии 317 ц/га в грунте аккумулируется N 78 Р 52 К 196 (Лихочвор В. В., 2008).
В опыте, проведенном в ряде хозяйств Рязанской области, фацелия была посеяна в занятом пару на зеленое удобрение. При этом учитывалось влияние запашки фацелии на развитие и продуктивность озимой ржи в сравнении с посевами этой культуры, размещенными по неудобренным черным и вико-овсяным парам. Агротехника всех участков ржи (посев и уход) была одинаковой. Оказалось, что рожь по сидеральному фацелиевому пару имела более высокий и продуктивный стебель, чем в других вариантах опыта (черный и занятый пар), и дала повышенный урожай зерна. Урожай ржи по фацелиевому пару повысился в среднем на 2 ц с 1 га по сравнению с чистым паром.
Следовательно, посевы фацелии на взяток и зеленое удобрение экономически себя оправдывают, что подтверждает целесообразность их внедрения в хозяйствах, где кормовая база для пчел недостаточна, а часть полей оставляется под чистыми парами (Копелькиевский Г. В., Бурмистров А. Н., 1965).
Помимо удобрения, это надежный защитник почвы от иссушения, эрозии, глубокого промерзания.
Благодаря короткому периоду вегетации фацелию можно за сезон высевать 3-4 раза, накапливая большую массу органики. Фацелия отлично растет и в полутени (например, если участок затенен лесом), под кронами деревьев. Если посеять ее в смеси с горохом и другими бобовыми – резко снижается численность брухуса (гороховой зерновки), тли, клубеньковых долгоносиков и других вредителей. От соседства с фацелией гибнут саранча, почвенные нематоды, поражающие картофель и корнеплоды, уходит проволочник.
Фацелия нормализует почвенную реакцию, активно угнетает мокрицу, другие однолетние сорняки. В условиях Приморского края был испытан прием высаживания рассады капусты, томатов, огурцов под покров фацелии. Рассада отлично приживается и обгоняет в росте и развитии такую же рассаду, высаженную на голых грядках. Есть сведения об успешном применении культуры в качестве мульчи в междурядья картофеля. Очень важно, что фацелия – одно из немногих растений, являющихся хорошим универсальным предшественником для любых овощных культур (Замяткин И., 2002).
Использование фацелии в качестве сидерата очень перспективно в приусадебном овощеводстве, так как позволяет очень быстро и дешево обогатить почву органическим веществом и биологическим азотом, что значительно повышает урожайность культур, снижает заболеваемость овощных растений, уменьшает содержание нитратов и тяжелых металлов в продукции. Посев фацелии для этих целей можно провести в июле — августе, после уборки ранних овощей, запашку в сентябре — октябре. В целом эта сидеральная культура увеличивает урожайность овощей на 15–20% при улучшении качества продукции (Борисов А., 2003).
Для улучшения медоносной базы пчеловодства можно так же высевать фацелию в междурядья плодовых садов. При этом в зависимости от местных условий её можно использовать для сбора семян или запахивать по окончании цветения как сидерат (Аветисян Г. А., Черевко Ю. А., 2001). Если на пчелиную семью будет посеяно 0,2—0,4 га медоноса, то от каждой семьи можно дополнительно получить по 6—8 кг меда (Котова Г. Н., Лысов И. Д., Королев В. П., 1992).
Опыты с разными видами растений-нектароносов, выявили, что лучшими из них по привлечению энтомофагов являются бобовые растения и их смеси с фацелией. На указанных растениях длительное время обнаруживается естественный запас энтомофагов-паразитов яблонной и листовой моли, яблонной плодожорки, кольчатого шелкопряда, златогузки и яблонного цветоеда. Фацелия и ее смеси с бобовыми культурами привлекают до 60 видов энтомофагов вредителей сада.
Так, в опыте в одном из садов средней полосы России за 5 лет от паразитов всех видов погибло в среднем 40% особей яблонной и листовой моли (для исследования было вскрыто 4 тысячи коконов). Исследования показали, что в тех хозяйствах, где не проводился высев нектароносов, плодожорка повредила до 25% плодов, а где проводился – 1,5-5% (всего вскрывалось 205 тысяч плодов).
Благодаря деятельности многоядного энтомофага хаброцитуса в саду намного уменьшилось количество яблонного цветоеда. Паразиты тлей афидиусы и мухи хищницы сирфиды на фацелии получают дополнительное углеводное питание и хорошо размножаются. Эти энтомофаги в опыте снизили количество яблонной и вишневой тли. Из 900-1000 деревьев яблони достаточно сильно было повреждено только 3-4. Мухи-тахины уничтожают златогузку, ивовую волянку, кольчатого шелкопряда, клопов-щитников (ягодных и других), и они тоже получают дополнительное углеводное питание на растениях-нектароносах.
Посевы нектароносов, как показывают многочисленные опыты, позволяют значительно сократить количество химических обработок, а в ряде случаев и совсем их исключить. В случае необходимости проведения подобных обработок их необходимо делать до или после завершения цветения нектароносных растений.
Фацелией в смеси с бобовыми культурами вполне достаточно засеять приствольные круги, а лучше приствольные полосы (Шаламов В. Н., 2008). Фацелию следует высевать в плодоносящих садах во второй половине лета и использовать в последующем на зеленое удобрение. В опытах института пчеловодства, проведенных в ряде хозяйств Рязанской области, урожай яблок в садах на второй и третий год после запашки медоносов повысился по сравнению с участками, содержащимися под черным паром, на 15-25% и более. Один гектар июльского посева выделил в различные годы нектара (в пересчете на сахар): 44-102 кг (Нуждин А. С., Виноградов В. Н., 1975). По мнению специалистов указанных хозяйств, широкое внедрение сидеральных культур в садах – не только важнейший фактор в повышении их урожайности, но и основное условие ликвидации периодичности плодоношения яблонь (Копелькиевский, Бурмистров А. Н., 1965).
Фацелия – приманочное растение. Посевы её даже в небольшом количестве (3-4 га) рядом с участками семенных клеверов улучшают посещаемость цветков клевера пчелами, отчего значительно увеличивается обсемененность клеверных головок (Клименкова Е. Т. и др., 1980). Использование этого приема позволяет увеличить урожай семян красного клевера на 20 - 30 % (Пономарева Е. Г., 1960). Хорошие результаты получаются и при посеве фацелии рядом с семенниками люцерны (Клименкова Е. Т. и др., 1980).
Фацелию высевают рядом с основной культурой или на распаханных полосах через 200-300 м внутри семенного участка многолетних трав (Кривцов Н. И. и др., 2007), при этом общая площадь посева полос должна составлять 8-10% от площади участка основной культуры (Пономарева Е. Г., 1960).
Собирая нектар с приманочных растений, пчелы в значительном количестве переключаются и на посещение цветков основной культуры (Кривцов Н. И. и др., 2007).
Сорта
В настоящее время допущены к использованию следующие сорта фацелии во всех регионах, где возделывается эта культура: 9359706 Наталия – 2009 г.; 9252640 Радуга – 2009 г.; 9359759 Услада – 2007 г.; 9301151 Ульяновская местная – 1994 г.; 6701752 Рязанская – 1967 г.
Селекционная работа с фацелией была начата в 1961 г. в НИИ пчеловодства. Она проводилась в основном методом индивидуально-семейственного отбора при свободном переопылении лучшими отечественными и иностранными популяциями. В результате был выведен новый сорт фацелии Рязанская, который по данным конкурсного сортоиспытания превосходил по урожайности и нектаропродуктивности исходные популяции и другие образцы. Так, его нектаропродуктивность на 67,9% была выше исходного образца. Он не полегал, меньше осыпался и поражался болезнями, чем другие образцы (Зауралов О. А., 1985).
Сорт Ульяновская местная Ульяновского НИИСХ включен в Госреестр по Российской Федерации в 1994 г.
Мед с фацелии этого сорта – бело-серого цвета, медленно кристаллизуется. Диастазное число в нём равно 8 (норма не ниже 6,4). Содержание инвертированного сахара – 81,2 единицы (норма не ниже 75 единиц). По данным лаборатории крупяных культур Ульяновского НИИСХ, в фазу цветения этот сорт хорошо посещается пчелами (от 11,5 до 49,8 пчёл на 1 м2).
Фаза полного цветения у сорта фацелия Ульяновская местная наступает через 55-60 дней после появления всходов и продолжается от 35 до 40 дней, что и обеспечивает хороший медосбор. Вегетационный период длится 85-89 дней. Всходы устойчивы к низким температурам (до -6-7˚С), что позволяет произвести посев в ранние сроки (Сысуев Ю. И. и др., 2005).
Сорт Услада включен в Госреестр по Российской Федерации в 2007 г.
Оригинатор: ГНУ Ставропольский НИИСХ
Высота растений до 90 см. Стебли сочные. Среднее число междоузлий 8. Облиственность 45-50%. Листья с редким опушением, темно-зеленые, без воскового налета, мягкие, длиной 7,6-9,0 см, шириной 4,2-5,6 см. Соцветие – колосовидный завиток, длиной 6,2-11,0 см. Окраска цветков голубовато-сиреневая. Семена продолговато-овальные, темно-коричневые. Урожайность зеленой массы 280-300 ц/га, семян – 4,5-5,5 ц/га. Вегетационный период от всходов до начала цветения 40-48 дней, до полного созревания семян – 90-98 дней. Сорт характеризуется длительным и интенсивным цветением. Устойчив к полеганию, засухе, болезням и вредителям. Зеленая масса может быть использована в качестве сидерата и на силос.
Сорт Наталия включен в Госреестр по Российской Федерации в 2009 г.
Оригинатор: ФГНУ Российский НИПТИ сорго и кукурузы.
Куст прямостоячий. Стебель прямой, сильно опушенный, высотой 70-105 см. Форма стебля - неправильно округлая на поперечном срезе. Ветвление среднее. Листья сердцевидные, крупные, слабоопушенные, сочные. Соцветие - колосовидный завиток, длиной 25 см. Семена овальной формы. Окраска всходов зеленая. Урожайность зеленой массы - 144,0-180,0 ц/га, семян - 5,9-7,0 ц/га. Продолжительность вегетационного периода от всходов до первого укоса 54-62 дня, до полного созревания семян - 91-96 дней. Устойчив к заморозкам, засухоустойчив.
Оригинатор: ЗАО Научно-производственная фирма «Российские семена».
Куст прямостоячий. Стебель круглый, сочный, опушенный, высотой 80-95 см. Количество междоузлий 6-8. Листья непарноперисторассеченные, опушенные, светло-зеленой окраски. Восковой налет отсутствует. Соцветие - колосовидный завиток, рыхлый, бледно-фиолетовой окраски. Семена продолговато-овальные, мелкие, темно-коричневого цвета.
Урожайность зеленой массы - 342,0-368,0 ц/га, семян - 6,0-6,2 ц/га. Облиственность 50%. Устойчив к заморозкам, засухоустойчив.