Урожайность и качество амаранта метельчатого в зависимости от микроудобрений

Содержание

Y

Введение 2

1 Обзор литературы 5

1.1 Использование, применение амаранта в пищевой промышленности 5

1.2 Технология возделывания амаранта 16

1.3. Микроудобрения в технологии выращивания амаранта 21

2 Экспериментальная часть 26

2.1 Условия и методика проведения исследований 26

2.1.1 Место и условия проведения опыта 26

2.1.2 Методика проведения исследований 29

3 Результаты исследования 33

3.1 Формирование продуктивности амаранта в зависимости от микроудобрений 33

3.1.1 Особенности роста и развития 33

3.1.2 Продуктивность амаранта 35

4 Экономическая часть 40

5 Экологическая часть 43

Выводы 50

Список использованных источников литературы 53

Введение

Актуальность. В решении многих задач интенсификации кормопроизводства по укреплению кормовой базы животноводства особенно важным является расширение ассортимента и введение в культуру высокопродуктивных кормовых растений. В последнее время с целью расширения ассортимента возделываемых кормовых культур ведутся поиски нетрадиционных высокобелковых кормовых растений. В этой связи особое внимание заслуживает амарант. Амарант принадлежит к семейству амарантовых (Amaranthaceae L.), роду амарант, или щирица (Amaranthus L.). Этот род включает в себя 60 видов, 20 из которых встречается на территории СНГ. Наиболее широкое распространение получил амарант метельчатый.

Зеленая масса амаранта в расчете на сухое вещество содержит 16-20 % протеина. Ее химический состав существенно изменяется в зависимости от фазы вегетации. В фазе цветения зеленая масса содержит до 3,5-4 % протеина, или 220-230 г в одной кормовой единице. Аминокислот, в частности лизина, в амаранте в три раза больше, чем в кукурузе. В фазе начала выбрасывания метелки содержание протеина в листьях составляет 21-28 %, жира – 3,2-3,4 %, аскорбиновой кислоты – 173-197 %, бета-каротина – 5,4-6,0 %.

Цель – выяснить как влияет урожайность и качество амаранта метельчатого в зависимости от микроудобрений в условиях коллекционного участка ФГБОУ Во Пензенский ГАУ г.Пенза.

Объект – урожайность и качество амаранта метельчатого.

Предмет – урожайность и качество амаранта метельчатого в зависимости от микроудобрений в условиях коллекционного участка ФГБОУ Во Пензенский ГАУ г.Пенза.

Задачи:

1. Рассмотреть обзор литературы по теме исследования;

2. Определить условия и методику проведения исследований;

3. Определить особенности роста и развития амаранта;

4. Определить продуктивность амаранта;

5. Выяснить экономическую эффективность;

6. Сделать выводы и предложения производству.

Практическая значимость. Проведенные исследования позволяют предложить хозяйствам области для внедрения в производство культуру амаранта метельчатого и рекомендовать оптимальные способы и нормы посева, обеспечивающие высокую кормовую и семенную продуктивность.

1. Обзор литературы

1.1 Использование, применение амаранта в пищевой промышленности

Под названием «амарант», чаще всего, подразумеваются окультуренные — представляющие пищевую, либо декоративную ценность виды из рода Амарант.

Рисунок 1 - Широкорядный посев амаранта

Амарант — одно из древнейших окультуренных растений. В течение нескольких тысяч лет он был одной из основных зерновых культур Южной Америки и Мексики, наряду с бобами и кукурузой. После испанского завоевания Америки эта культура была забыта. В современной Азии амарант популярен среди части жителей Индии, Пакистана, Непала и Китая как зерновая и овощная культура.

В Россию, по одним данным, амарант попал во второй половине XIX века, по другим — был известен еще в дохристианскую эпоху и использовался для хлебопечения. В 30-е годы XX века изучением и внедрением амаранта в сельское хозяйство занимался академик Н. И. Вавилов, но после его смерти все исследования этой культуры были закрыты.

На протяжении уже более чем двух десятилетий амарант в сельском хозяйстве приобретает все большую популярность. Внедрение его в комбикорма происходит медленно, животноводы стараются быть осторожными, поскольку неудачный опыт использования амаранта в сельском хозяйстве несколько десятилетий назад надолго отвратил от этого растения и производителей кормов, и животноводческие хозяйства. Тем не менее репутация амаранта восстанавливается, и многие аграрии признают кормовые сорта амаранта более выгодными, чем пшеница, соя, ячмень и другие традиционные культуры.

К концу XIX века его активно выращивали в ряде регионов до Урала, он был популярен на территории Северного Казахстана, и даже есть сведения о том, что некоторые его разновидности использовались в качестве корма для животных в восточной части Сибири. Однако в центральной части России, в Украине и в Белоруссии о нем практически ничего не знали, поэтому во времена СССР предпочтение повсеместно отдавалось традиционным культурам.

В 70-80-х годах прошлого века интерес к амаранту снова резко возрос на фоне «пришедших с Запада» слухов о его пользе и экономичности, и в нескольких регионах было принято решение снова выращивать и внедрять зерно амаранта и зеленую массу в корм животных. Но из-за недостаточной исследованности растения результаты оказались плачевными: количество и качество сельхозпродукции заметно снизились, а смертность животных, которых кормили зерном амаранта, возросла. Это заставило аграриев и фермеров прекратить повсеместные эксперименты с амарантом и вернуться к привычным кормам. Амарант был исключен из сельхозпроизводства как вредное и опасное растение [12].

В 90-х, после распада СССР, многие сельхозпроизводители, имеющие большое поголовье скота, под угрозой банкротства принялись искать альтернативные методы ведения хозяйства. Помимо прочего, они обратились к опыту европейских и американских коллег и с удивлением узнали, что печально известный в Союзе амарант давно и успешно применяется на Западе, ценится за высокую урожайность и пользу и считается одной из самых экономичных высокобелковых культур в рационе домашнего скота и птицы.

Примерно к концу 90-х — началу 2000-х отечественное сельхозпроизводство имело уже достаточно сведений об амаранте, чтобы начать безболезненно его использовать в промышленном животноводстве. Преградой осталось сохранившееся со времен СССР предубеждение против амаранта: именно оно по сей день удерживает фермеров от покупки комбикормов с амарантом. Но увеличение количества таких комбикормов и все большая их популярность позволяет предполагать, что в будущем амарант будет использоваться наравне с традиционными культурами, а может быть и активнее, поскольку по экономическим показателям он действительно не в пример выгоднее той же пшеницы, а по биологическим — сравним с ней.

В соответствии с данными Национального исследовательского совета США, опубликованными в книге «Амарант: современные возможности древней культуры» («Amaranth: Modern Prospects for an Ancient Crop»), в зернах амаранта содержится

На данный момент, амарант наиболее распространен и известен в России как декоративное растение. Чаще встречается в качестве украшения на клумбах и приусадебных участках. Но зачастую, декоративные виды и сорта не представляют пищевой и кормовой ценности.

В последнее время, в продаже стали появляться продукты из зерна амаранта, либо с его добавлением. А посевы амаранта, занимают с каждым годом всё большие площади и эта культура перестаёт быть экзотикой для аграриев страны.

Широко известный в России сорняк — щирица обыкновенная (Amaranthus retroflexus, также является видом из рода Амарант. Имеет сходства с амарантом культурных видов, но сильно уступает им в продуктовых и качественных показателях. Поэтому, щирица обыкновенная, не представляет ценности как сельскохозяйственная культура.

Амарант - теплолюбивое растение. Родина - Центральная и Южная Америка, где он уже тысячелетия служит пищевой культурой для местных народов. В настоящее время, возделывается по всему миру — от тропиков, до умеренных широт.

Возделываемые сорта амаранта окультуренных видов, подразделяются по направлениям их применения:

Зерновые — выращиваются для получения зерна, которое идёт на производство пищевых продуктов, амарантового масла и других целей.

Кормовые — зелёная масса как корм для домашних животных.

Овощные — листья и стебли этих сортов, используются в кулинарии.

Декоративные — для украшения садов, клумб, палисадников и цветочных букетов (зерно таких сортов, часто покрыто черной оболочкой, что сильно снижает его пищевую ценность).

Многие сорта амаранта, сочетают в себе сразу несколько полезных свойств, поэтому их относят к универсальным.

Ученые исследующие это растение, отмечают возможность его применения в самых широких областях производства — пищевом, кормовом, спиртовом, фармакологическом, в производстве разнообразных технических материалов (масел, плит ДВП, биоразлагаемых пластмасс, натуральных красителей), а также в производстве косметики.

Высокая урожайность амаранта, делает это растение выгодным для возделывания в сельском хозяйстве.

Например, сорт Харьковский-1 с одного гектара даёт до 2000 ц. зеленой массы и до 40- 50 ц. зерна.

Химический состав.

Амарант считается богатым источником растительного белка, который сбалансирован по аминокислотному составу и легко усваивается организмом. Состав  белка достигает до 20% в листьях, в семенах его еще больше — 23%, а полноценность белка оценивается в 97% и низким содержанием сахаров.

Исследования показали, что в белках амаранта лизина содержится в 2 раза больше, чем в белке пшеницы. А лизин, как известно, это незаменимая аминокислота, обладающая противовирусным действием, например,  вирус герпес.

Кроме белка, обнаружены в составе жирные кислоты, пектиновые вещества, крахмал, минералы и сквален, которому приписывают чудодейственно-омолаживающие  свойства. Это растение содержит до 14% клетчатки, 18% протеинов, 3% рутина, из которого производят витамин аскорутин. Отмечается содержание пектина, способного активизировать процесс выведения из организма тяжелых металлов.

Стебли и листья амаранта содержат стеролы, почти всю группу витаминов В, витамин С, Е, флавоноиды. Соцветия амаранта богаты органическим кремнием. Из микро и макроэлементов он содержит : фосфор, калий, магний, натрий, кальций, селен, цинк, марганец, медь, железо.

Семена амаранта богаты маслом, в котором присутствует до 10% сквалена.

Сквален широко применяется в косметической промышленности.

Семена богаты содержанием лизина и метионина, в  зернах амаранта этих веществ в два раза больше, чем в бобовых культурах.

Лечебные свойства амарантового масла

В настоящее время, в Российской Федерации наиболее распространённым продуктом из амаранта, является масло, которое получают из зёрен этого растения. Амарантовое масло, обладает рядом выраженных, целебных свойств и используется чаще всего в качестве лечебной, биологически активной добавки [10].

Лечебные свойства амарантового масла, превосходят другие масла, главным образом из-за наличия в нём достаточно редкого, целебного вещества- сквален

Это вещество, обладает очень многими полезными для здоровья человека свойствами, среди которых наиболее ценные — способность выводить из организма соли тяжелых металлов, холестерин, свободные радикалы и другие токсичные соединения.

Сквален играет роль регулятора многих обменных процессов, ответственных за выработку гормонов и антител, синтез ферментов и витаминов, восстановление и оздоровление повреждённых органов.

Среди растительного мира, амарант является лидером по содержанию сквалена. В амарантовом масле содержание этого вещества достигает 10%. Раньше сквален получали из жира печени глубоководных акул и стоил он 800 долларов за литр. Теперь же можно выделять сквален из амаранта.

Исследования выявили бактерицидную активность сквалена и противоопухолевый эффект. А также ранозаживляющие и регенерирующие воздействия в тканях и органах, способность очищать и оздоравливать сосуды.

Амарант, не является масличной культурой — содержание жиров (масла) составляет всего 5-7% от массы зерен и получение его из семян, не простая задача. Для этого используют специальные маслобойные прессы (см видео).

И все же, из-за лечебных свойств, масло часто является целью переработки семян амаранта. Основу которого составляют ненасыщенные жирные кислоты: олеиновая, линолевая, линоленовая (иначе этот набор называют витамином F). Что помимо наличия сквалена, также повышает ценность амарантового масла [1].

Амарант в пищевой промышленности

Зерно амаранта во всём мире, достаточно широко используется в пищевой промышленности — в производстве хлебобулочных изделий, кондитерской продукции, макаронных изделий, хлебцов, детского питания, хлопьев, поп-корна, сухих завтраков, пряников, печенья и так далее.

Зерно амаранта используется в виде крупы для приготовления каш и как основа для получения пищевых проростков. Продукты из амаранта, имеют повышенный спрос и стоимость.

В сравнении с распространёнными злаковыми культурами, зерно амаранта обладает рядом преимуществ.

Традиционные зерновые культуры содержат не более 13% белка, а в зерне амаранта его 18%. К тому же более половины этого количества белка, составляют полезные аминокислоты- альбумины и глобулины, которые легко усваиваются.

В амаранте много растворимых в щёлочи белков – глютенинов, что придает свойство продуктам из зерна амаранта- насыщать организм протеинами. По содержанию незаменимой аминокислоты- лизина, амарант в 2 раза превосходит пшеницу и в 3 раза кукурузу.

Если идеальный белок принять за 100 единиц, то пищевая ценность по качеству входящих в состав белков, распределяется следующим образом:

1-е место амарант – 75 единиц,

2-е место соя – 68 единиц,

3-е место ячмень – 62 единицы,

4-е место пшеница – 57 единиц,

5-е место кукуруза — 44 единицы.

Зерно амаранта

Более того, амарант не содержит глютен (клейковину). Поэтому все продукты из амаранта могут использоваться в безглютеновой диете.

Стоит отметить- семена амаранта, имеющие тёмную оболочку, включают в себя небольшое количество токсичных веществ. Исходя из этого факта, для пищевых и лекарственных целей, в большинстве случаев подходят сорта только со светлой окраской семян.

Зёрна различных сортов амаранта, могут несколько различаться между собой не только внешне (размер, цвет), но и по содержанию в них тех или иных веществ — сквалена, крахмала, жирные кислот и других.

Размер зёрен от 0.8 до 1.3 мм.

Зеленая часть амаранта

Свежая, молодая зелень амаранта также обладает полезными, питательными и лечебными свойствами, так как листья большинства сортов богаты витаминами С, Е, каротином, минеральными веществами – калием, кальцием, фосфором, а также магнием, железом, протеинами и аминокислотами.

Надземная часть некоторых сортов амаранта, содержит ценные биологически активные соединения – пигменты бетацианины, а именно пигмент красно-фиолетового цвета – амарантин.

Листья таких сортов как овощной сорт Валентина (ярко бордового окраса) являются сырьём для производства целебных, насыщающих организм витаминами и микроэлементами фито-чаёв, а также пищевых красителей. В сыром виде листья овощных сортов амаранта употребляются в салатах, супах и других блюдах. Наличие горечи в листьях не овощных сортов, затрудняет использование их в кулинарии [3].

Амарант как корм для животных

Листья и стебли амаранта, содержат в себе сравнительно много высококачественного белка. Что делает высокоэффективным использование зелёной массы этого растения в качестве корма в животноводстве. Зелень для этих целей используется в свежем, либо переработанном виде (силос, гранулы, травяная мука), а также в высушенном виде (сено).

Зерно соответственно также может применяться в кормлении домашней птицы. При этом повышается яйценоскость кур-несушек, ускоряется рост цыплят, повышается производство мяса птицы. Особый интерес зерно амаранта как корм, представляет при выращивании мелких пернатых (перепелов, попугаев и другой мелкой птицы).

Зелёная масса амаранта представляет собой богатый протеинами корм для КРС и свиней, что даёт значительный привес при выращивании мясного поголовья, а также при производстве молока. В вегетативной массе амаранта содержание протеина в 1,8 раза, а лизина — в 3 раза больше чем в кукурузе. По аминокислотному составу белок листьев амаранта является одним из наилучших для животных.

Гранулированная мука из листьев амаранта имеет высокое содержание- до 20% протеинов и с успехом может применяться в птицеводстве, различных видах животноводства и рыбоводстве.

При производстве зелёных кормов из амаранта следует избегать чрезмерного применения минеральных удобрений при выращивании растений [4].

Полезные свойства амаранта

Амарант — чудодейственная культура,  универсального назначения, его используют и как лекарственное, и пищевое, и кормовое, и техническое, и декоративное  растение.

Не понятно, по каким причинам в своих реформах Петр I запретил выращивать амарант и печь из его зерен хлеб, который и в России был одним из основных продуктов крестьян. Ежедневное употребление амаранта влияло на их продолжительность жизни, согласно преданиям старцы жили почти до 200 лет.

Говорят, что в России, с этими указами закончилось и долгожительство.  Так, видимо, не случайно амарант называют цветком бессмертия. Он не только себе сохраняет цветущий вид в срезке, почти на 4 месяца, но и дарует людям долгую жизнь без болезней и старости.

Листья и стебли амаранта обладают антибактериальными свойствами, народы Востока используют их для лечения простудных заболеваний, а верхушки с соцветиями заваривают в качестве эффективного средства от кашля.

Современные исследования показали, что антибактериальное  свойство амаранта зависит от содержания низкомолекулярного белка, который угнетает развитие бактерий.

Так к примеру, из проросших семян амаранта выделили белок, который содержит 86 аминокислот,  кроме этого, в семенах присутствует пептид, в составе которого 36 аминокислот, способных подавлять развитие личинок насекомых. Поэтому, раньше в Индии свежее мясо посыпали семенами амаранта,  для длительного хранения.

Армянский врач Амасияци, еще в 16 веке  предлагал пить отвар амаранта в качестве очищения желудка и кишечника, при коликах живота и колитах, при запорах. Позднее,  отвары рекомендовались травниками от головной боли и опухолей.

Аминокислоты, входящие в состав амаранта (гисцидин, глутамин, аспарагиновая кислота), позволяют использовать его отвары и настои для лечения болезней ЦНС, язвы желудка и 12-перстной кишки, улучшения коронарного кровообращения при токсических поражениях печени.

Отвар корней амаранта используют для лечения желтухи и против ришты (гельминтов). Амарантовый чай из листьев назначают при начальных стадиях сахарного диабета, при неврозе, атеросклерозе, чай укрепляет иммунную систему.

Амарант или ширица, по утверждению травников, омолаживает организм, способствует восстановлению жизненных сил и энергии, поддерживает мужскую силу и способствует восстановлению потенции.

Настой амаранта используют как  крововоостанавливающее средство при внутренних кровотечениях, назначают при болях в желудке, лечат кожные заболевания (дерматит, псориаз, диатез, экзему, аллергию, для этого настой добавляют в ванну) и женские болезни.

Употребление семян амаранта в пищу нормализует работу печени, снимает воспалительные процессы почек и мочеполовой системы, улучшает состояние сердечно-сосудистой системы.

Пророщенные семена амаранта и амарантовое масло  целители рекомендуют применять при раковых заболеваниях. Маслом лечат пролежни, ожоги, укусы насекомых. На основе амарантового масла готовятся препараты для лечения диабета и геморроя, болезней кожи и воспалительных процессов мочеполовой системы.

Применение в народной медицине

Целебные свойства амаранта широко используются  народной медициной для изготовления настоек, отваров и настоев, которые используются для лечения недугов. Вот некоторые рецепты:

Воспаления мочеполовой системы. Для лечения собирают листья, мягкие веточки, соцветия, режут их мелко и три столовые ложки заливают литром кипятка. Выпивать по 250 мл перед сном.

Для омоложения организма, очищения от ядов и токсинов. Взять в равных пропорциях такие травы: амарант, зверобой, ромашка лекарственная, березовые почки. 2 столовые ложки смеси этих трав залить 500 мл кипятка и настаивать 3 часа. Стакан настоя с чайной ложечкой меда выпивать утром и вечером.

Для лечения энуреза готовят настой амаранта, для чего столовую ложку измельченных соцветий залить стаканом кипятка и на водяной бане настоять 20 минут. После остывания принимать по 1 чайной ложечке, разведенной в 100 мл кипяченой воды, 3 раза в день. Лечение проводят две недели.

При кожных заболеваниях рекомендуются амарантовые ванны, которые ускоряют регенерацию кожи и заживление ран.  500 г высушенных листьев, веточек и соцветий залить 2 литрами кипятка и настоять до полного остывания. Затем процедить и вылить настой в приготовленную ванну. Ванна принимается 20 минут.

Профилактика простудных заболеваний. Для приготовления настойки используют сухие листья и семена амаранта и 50 г смеси заливают 200 г водки. Настаивают в темном месте 10 дней, периодически взбалтывая содержимое. настойку принимают по 10 капель, разбавленными в воде, три раза в день.

При заболеваниях ЖКТ. Собирают листья амаранта, промывают в проточной воде и выжимают сок. Сок в равных пропорциях смешивают со сливками. Принимают по столовой ложке после еды, три раза в день [5].