Характеристика фацелии и технология её возделывания

Ботанико-морфологическая характеристика фацелии пижмолистной

Фацелия рябинколистная или пижмолистная (PhaceliatanacetifoliaBenth) – однолетнее растение семейства водолистниковых (Hydrophyllaceae).

Семейство насчитывает примерно 18 родов и 250 видов, распространённых в разных областях земли [4]. 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. Из всех видовфацелии в России распространены только два, а практически используется лишь фацелия рябинколистная [33].

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 [21]. Ещё в конце XIX - начале XX веков в руководствах по ведению пчеловодства авторы советовали высевать фацелию (пучкоцветник) как медоносное растение, являющееся наиболее неприхотливым [39]. 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 пуда при разбросанном посеве (смешанном с 6 четвертинами песка)». Фацелия имеет полускрытониктарниковый цветок, рисунок 1 [21].

Расположение нектарников (Н) в цветках важнейших медоносных растений

Рисунок 1 - Расположение нектарников (Н) в цветках важнейших медоносных растений: а - безнектарниковый цветок вишни; б, в, г - открытонектарниковые цветки горчицы, гречихи, липы; д - полускрытонектарниковый цветок фацелии; е - скрытонектарниковый цветок синяка; ж - сильноскрытонектарниковый цветок клевера красного

Фацелию используют и как медонос, и как сидерат, компостное растение, выращивают в садах в качестве декоративного растения. В России фацелия возделывается повсеместно, кроме сухих степей и районов Крайнего Севера [21].

Растение имеет прямостоячий стебель, достигающий в зависимости от условий произрастания 60-90 см [19]. Стебли сочные, хрупкие [32]. Листья очередные, почти сидячие, зеленые, иногда с синеватым отливом, перисторассеченные на линейные или продолговатые доли, откуда и название «рябинколистная», рисунок 2. Листья и стебли покрыты жесткими волосками [44].

Лист фацелии пижмолистной

Рисунок 2 – Лист фацелии пижмолистной

Цветки многочисленные, почти сидячие [4,6], актиноморфные [34], обоеполые, с двойным 5-членным околоцветником, собранные в завиток [4]. Венчик колокольчатый, длиной 7-8 мм [4], 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 [6]. Трубка венчика с 10 чешуевидными придатками, расположенными попарно в промежутках между основаниями тычиночных нитей [4]. Пестик раздвоенный, семяпочек по 2 на каждом семеносце [4]. Плод - четырехсемянная коробочка. На главном стебле фацелии бывает до 20 больших боковых ветвей, 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 [10]. Количество развитых цветков на растении зависит от способа посева: при широкорядном их бывает до 930 - 1400, при сплошном 130-180 [19].

Нектар выделяется железой кольцевидной формы, которая окружает основание верхней завязи цветка. Нектар в цветке накапливается на дне колокольчато-воронковидной длиной трубочки венчика, хорошо защищен от высыхания [17].

Согласно классификации нектароносных растений по морфологическим признакам, предложенной В. Н. Фоминых, фацелия относится к группе полускрытонектарниковых [19].

Образует ветвистый стебель высотой 40-80 см, покрытый волосками. Листья очередные, иногда с синеватым отливом. Цветки обоеполые, с двойным 5-членным околоцветником, собранные в завиток. В вершинных соцветиях развивается по 4-10 таких завитков, в которых насчитывается 40-70 цветков. Венчик колокольчатый, синей или бледно-голубой окраски. В цветке 5 тычинок, выступающих из венчика.

Пыльцевая обножка темно-фиолетовой окраски. В основании цветка вокруг завязи расположено кольцеобразное железистое образование – нектарник.

Пыльцевые зерна шестибороздные, широкоэллипсоидальной, реже шаровидной или шаровидно-сплющенной формы. Длина полярной оси 25,5-34 мкм, экваториальный диаметр 23,8-30,6 мкм. В очертании с полюса округлошестилопастные, с экватора – широкоэллиптические, реже округлые. Борозды шириной 5,1-6,8 мкм, диаметр апокольпиума 3,5 -4,5 мкм. Цвет пыльцы бледно-голубой [6]. Листья расположены в очередном порядке или супротивно, цельнокрайные или крупнозубчатые, большей частью лопастные или перисторассеченные, с узколанцетными долями, в соответствии с рисунком 2.

Стебли 20 - 70 (80) см высоты; вертикальные, одиночные или ветвистые, опушены белыми густыми короткими и редкими длинными волосками. Листья короткочерешковые, перисторассеченные или непарноперистые, 2 - 12 см длины, 1,5-6 (8) см ширины; доли сидячие, продолговатые, острые. Стебли прямостоячие, разветвленные, большей частью коротко опушенные или шетинисто-волосистые. Цветки правильные, на коротких цветоножках или почти сидячие, собраны в густые или редкие, колосовидные соцветия, голубые, фиолетовые, белые или редко грязно-желтые. Венчик колокольчатый, колокольчато-трубчатый или почти колосовидный. Плод – коробочка. В 1 грамме около 700 семян.

Цветки многочисленные, почти сидячие, собраны в колосовидные, односторонние, обычно двухраздельные соцветия, верхушки которых спиралевидно закрученные. Венчики колокольчатые, 6-9 мм длиной, розовато-голубые; лопасти тупые, цельнокрайные. Тычинки далеко выдаются из венчиков, сросшиеся с ними основаниями. Плоды – яйцевидные коробочки, на верхушке волосистые, раскрывающиеся 2 створками [4].

Биологические особенности культуры

Зацветает фацелия через 35-40 дней, после посева. Через 1- 2 недели после начала цветения наступает период массового цветения, который продолжается 2-3 недели. Один цветок фацелии выделяет от 0,15 да 5 мг нектара, в котором содержится от 28, 9 до 57 % сахара. Медопродуктивность фацелии зависит главным образом от обилия цветков на площади посева. В разных условиях выращивания и в зависимости от состояния погоды образует на одном гектаре от 256 до 991 млн. цветков.

Фацелия отлично растет и цветет и в полутени, и под кронами деревьев, избавляя хозяина от обработки почвы и удобрения.

Ценится фацелия и как кормовое растение. Растет она очень быстро, наращивая большую зеленую массу. Она нетребовательна не только к почве, но и к влаге, что позволяет выращивать ее на супесчаных почвах и песках. Корм из фацелии хорошо поедается всеми видами сельскохозяйственных животных. В 100 кг зеленого корма в конце цветения, если скашивать после сбора нектара пчелами, содержится 15,8 к. ед. и 2,5 кг переваримого протеина [27].

При весеннем посеве цветение начинается через 35-40 дней и продолжается до 1,5 месяца. Каждый цветок живет 2 дня, выделяя за это время до 4-5 мг нектара. Пчелы посещают цветки в течение всего дня, собирая нектар и пыльцу. Медопродуктивность достигает 200 -300 кг/га [17].

 Требования к теплу

Семена фацелии начинают прорастать при 3-4 оС, а дружные всходы появляются при 8-10 оС. Хорошо переносит засуху, не переносит длительного увлажнения.

Фацелия может осенью переносить заморозки до -7-9 оС. При последующем подъеме температуры продолжается рост и выделение нектара [13]. Однако, осенью, после низких ночных температур фацелия снижает свою нектаропродуктивность [22]. Основными факторами, способствующими выделению нектара, является умеренные осадки и оптимальная температура воздуха до 25-28 оС [29]. На Тульской опытной станции пчеловодства было установлено, что хорошее посещение пчелами фацелии начиналось при температуре свыше 26оС.

Требование к влаге

Семена фацелии мелкие, поэтому для получения одновременных, равномерных всходов до посева и после него поле прикатывают [12].

Если стоит влажная погода, всходы появляются обычно на 8 день, в случае сухой погоды – через 2 недели [10]. Всходы очень нежны, с сорной растительностью справляются слабо [29].

Фацелия при хорошей обработке почвы дает дружные всходы. Если влаги достаточно, быстро образуется плотный стеблестой. Фацелия имеет тонкую и поверхностную корневую систему, однако в плотно стоящем посеве, придает почве отличную спелость и подавляет развитие сорняков [31].

Хорошо переносит засуху, не выносит длительного увлажнения. Не повреждается вредителями и болезнями [25].

Отношение к свету

Фацелия неприхотлива к почве и уходу, но предпочитает открытое солнечное местоположение. Семена фацелии на свету не прорастают. При затенении и на скудной почве фацелия развивает меньше цветков [10].

На образование и выделение нектара влияет также ориентация рядков в посеве по отношению к сторонам света, что можно объяснить различным режимом освещенности растений.

Проведенными Институтом пчеловодства исследованиями было установлено, что выделение сахара на 1 растение при направлении рядков с запада на восток составляет 40,1 мг, а с юга на север – 24,0 мг.

Приведенные данные показывают, что в средней полосе лучшее выделение сахара в нектаре наблюдается при ориентации рядков в посеве с запада на восток, когда растения меньше затеняют друг друга.

В южных районах страны, наоборот, чаще выгоднее делать рядки в посевах с юга на север, так как в этом случае растения в полуденные часы лучше защищают друг друга от перегрева и больше выделяют нектара [19].

Требование к почве и особенности корневого питания

Фацелия не требовательна к почвам, ее выращивают на супесчаных, суглинистых, черноземах, торфяниках [25], можно высевать на пустырях и неудобьях [21]. Медопродуктивность при возделывании ее в чистом виде составляет на черноземах около 350 кг, на дерново-подзолистых почвах – 100 -150 кг/га [18].

По данным Башкирского научно-исследовательского института сельского хозяйства фацелия пижмолистная хорошо растет на каменисто-щебнистых почвах склонов Южного Урала. Её нектаропродуктивность в этих условиях составляет в зависимости от срока посева от 200 до 400 кг/га [16].

На бедных, а также на тяжелых заплывающих почвах фацелия развивается слабо, бывает низкоросла, с меньшим количеством боковых ветвей и цветков. В таких случаях пчелами она совсем не посещается [16]. Фацелия так же плохо растет на солончаках [10].

На улучшение агротехники фацелия отвечает увеличением нектаровыделения, а, следовательно, и интенсивностью посещаемости её пчелами. В частности, эти свойства усиливаются при удобрении фацелии. Опытами Н. Г. Ротмистрова показано, что на делянках, где был внесен суперфосфат под фацелию, цветков на растениях было почти в 2 раза больше, чем на делянках без удобрения. Такие же резкие колебания наблюдались и в медосборах. На делянках с фосфорнокислым удобрением повышение медосбора у фацелии достигло почти 92 %. Внесение калиной соли также повысило медосбор на 77,4% против неудобренной делянки. Урожай семян фацелии на удобренных делянках также оказался выше [10].

Азот оказывает сильное влияние на рост растений и одновременное угнетение секреции нектара. На бедных подзолистых почвах при возделывании фацелии рекомендовано внесение 0,5-1ц/га аммиачной селитры, что приводит к увеличению числа цветков на 28-42% и количества нектара – на 11-24%. Повышение сборов нектара достигается за счет увеличения числа цветков. При этом количество нектара в пересчете на число цветков в результате уменьшилось, т.е. положительный производственный эффект был достигнут при отрицательном физиологическом. В полевых опытах с фацелией установлено значительное повышение нектаропродуктивности и урожая семян при внесении полного удобрения на 133,1% [14].

Для повышения медопродуктивности фацелии хорошо внести в расчете на 1 га 2 ц суперфосфата, 0,5-0,7 ц калийной соли и столько же аммиачной селитры. Установлено также, что внесение 135 кг фосфора и 90 кг калия на 1 га повышает нектаропродуктивность растений на 77-91% [2]. Предпосевная обработка семян фацелии микроэлементом бором повышает продуктивность цветов более чем на 20%.

Фазы роста и развития культуры, их продолжительность

У фацелии пижмолистной выделяют следующие фазы роста и развития. Набухание семян – 1-3 дней. Прорастание – в зависимости от наличия влаги в почве продолжительность 5-12 дней. Всходы – от 4 до 10 дней. Первая пара настоящих листьев – 2-3 дня. Ветвление – 30-35 дней. Бутонизация – 20-45 дней. Цветение – 30-60 дней. Спелость – 10-15 дней. Полное созревание – 7-10 дней.

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 сильнозакрученные 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 [10].

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 8-9 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 [34]. Число цветков в расчете на 1 га посева фацелии превышает 500 млн. [7].

Один цветок цветет 2 дня, в результате ко времени созревания первых семян на конце того же завитка часто видны еще открытые цветки [34].

Технологии возделывания фацелии пижмолистной

Продуктивность возделываемых основных медоносных культур, таких как гречиха, эспарцет, подсолнечник, рапс, горчица сильно зависит от почвенно-климатических условий и от количества пчел посещаемых растения. Кроме того, у такой крупяной культуры как гречиха при повышении температуры пыльца становится горькой, что отпугивает насекомых. Поэтому возникает необходимость изыскания такой культуры, которую можно было высевать в разные сроки, с длительным периодом цветения, и чтобы цветение ее совпадало с возможными перерывами во взятке перечисленных выше основных медоносных культур – то есть позволяла создать стабильный «конвейер» [13].

Среди всего перечня медоносных культур, отвечающим данным требованиям, можно выделить фацелию пижмолистную.

Фацелию можно культивировать или на особых участках вблизи пасек или же в смешанных посевах с культурными растениями, а также в междурядьях сада. В полях ее можно высевать также в паровом поле севооборота на таких участках, которые будут засеяны лишь весной будущего года и между пропашными растениями. Под фацелию можно занимать и неудобья, на которых она не перестает быть богатым медоносом.

Если посеять её в смеси с горохом и другими бобовыми, резко снижается численность гороховой и фасолевой зерновки, тли, клубеньковых долгоносиков и других врагов урожая. Её нектар привлекает многих энтомофагов, уничтожающих плодожорок, листоверток, яблоневого цветоеда и других вредителей садовых и огородных культур. От соседства с фацелией гибнут саранча, почвенные нематоды, поражающие картофель и корнеплоды, уходит проволочник. После посева фацелии на оздоровленной, обогащенной органикой, улучшенной почве можно 2-3 года без хлопот и без химической защиты выращивать урожаи овощей и картофеля, ягодники. Наконец, фацелия нормализует почвенную реакцию, активно уничтожает мокрицу, другие однолетние сорняки [16].

Что касается норм высева фацелии, то имеющийся опыт показал, что на плодородных и хорошо разделанных почвах достаточно брать на 1 га не более 6-8 кг хороших семян; на средних или даже плохих почвах, на которых преимущественно и высевают фацелию, норму увеличивают до 10-12 кг.

Фацелию, благодаря её ускоренному росту, можно сеять на поле до трех раз. Оттого что растение холодостойкое и выдерживает заморозки доминус 5-7 градусов, её можно высевать уже в середине апреля. Перед посевом фацелии в почве делают борозды и сеют семена на глубину 1,5-3 см. Растение засухоустойчивое, не переносит чрезмерного увлажнения. Обычно семена всходят через восемь дней после посева, а в сухую погоду - через две недели. Растения быстро растут, хорошо ветвятся.

Зелёное удобрение (его еще называют сидеральное удобрение) – это свежая растительная масса, запахиваемая в почву для обогащения органическим веществом и азотом. В качестве зелёного удобрения (сидератов) преимущественно возделывают – люпин, донник, горчицу, люцерну, фацелию.

Зелёное удобрение, прежде всего, обогащает почву азотом и органическим веществом. Нередко на гектаре пашни запахивают 35 - 45 тонн органической массы, содержащей 150 - 200 кг азота. При внесении зелёного удобрения в почве накапливается не только азот, но и другие питательные вещества. Важно и то, что при запашке зелёного удобрения полностью исключаются потери накопленного в нем азота. Зелёное удобрение в почве разлагается значительно быстрее, чем другие органические удобрения, богатые клетчаткой. Зелёное удобрение несколько снижает кислотность почвы, уменьшает подвижность алюминия, повышает буферность, ёмкость поглощения. При запашке зелёной массы растений улучшается структура почвы, уменьшается объёмная масса пахотного слоя и плотность сложения почвы. Микробиологические процессы в почве значительно усиливаются ещё в период роста и развития сидератов, а ещё лучшие условия для почвенной микрофлоры создаются после запашки зелёного удобрения. Сидераты уменьшают засорённость полей и выполняют фитосанитарную роль. Так, по данным ученых [1], каждый гектар посева сидератов в паровых полях нечерноземной зоны дает прибавку урожая зерна не менее 10 ц (с учетом последействия).

Возможно использование данной культуры в пожнивных и поукосных посевах, поэтому её легко включать в конвейерное производство кормов. Кроме того, фацелия обладает способностью подавлять сорняки, а также она слабо повреждается болезнями и вредителями [28].