К агротехнике — через познание биологии

Амарант принадлежит к семейству амарантовых (Amaranthaceae L.), роду амарант, или щирица (Amaranthus). Этот род включает 60 видов, из которых на территории СНГ встречается 20. На Украине наиболее широкое распространение получили такие виды, как амарант багряный, амарант пониклый и амарант метельчатый, в Беларуси — амарант метельчатый.

Это однолетнее растение высотой 1,7−2,3 м. Стебель прямой, ветвистый, толщиной 1,6−3 см. Листья с длинными черешками, продолговато-эллиптические, на верхушке острые, у основания клиновидные. Соцветия — крупные метелки разной формы до 40−60 см длины. Цветки мелкие, однополые, собранные в клубки (ветвистые соцветия). Каждый клубок имеет разное число мужских и женских цветков. Растение ветроопыляемое. Система опыления смешанная, с разным уровнем самои перекрестного опыления. Завязь с одной семяпочкой. Масса 1 000 семян — 0,5−0,9 г. На одном растении формируется до 100−200 тыс. семян, что определяет высокий коэффициент размножения.

Корневая система амаранта отнесена к стержне-мочковатой. Около 50% приходится на долю стержневого корня, 18−20% корней первого порядка, 30−32% — второго порядка. Масса корней достигает 15% от массы надземных органов и располагается преимущественно в пахотном горизонте. Интенсивное поглощение воды и питательных веществ, необходимых для создания большой фитомассы, возможно при достаточной аэрации корневой системы.

В вегетационных и полевых опытах обнаружено сильное стимулирующее действие амаранта на процесс азотфиксации в прикорневой зоне. В ризосфере растений рода Amaranthus создаются благоприятные условия для развития различных физиологических групп микроорганизмов и, что особенно важно, азотфиксирующих бактерий родов Azotobacter, Azospirillum и др. Максимум азотфиксирующей активности приходится на фазу плодоношения амаранта. По-видимому, высокие значения потенциальной азотфиксирующей активности объясняются, с одной стороны, тем, что амарант относится к группе растений типа С4, а с другой — тем, что в его ризосфере интенсивно размножаются азотфиксирующие микроорганизмы.

Стебель амаранта (40−50% растения) накапливает влагу. Это позволяет поддерживать оптимальный водный запас в ассимилирующих органах даже в период длительной засухи. Кроме водопроводящей системы, в стебле имеются паренхимные клетки, способные накапливать воду. Такие физиологические особенности определяют засухоустойчивость амаранта и низкий транспирационный коэффициент.

Биология амарантовых такова, что растения интенсивно цветут и в фазе плодоношения. Общая продолжительность цветения достигает 45 дней и более. Вегетационный период в зависимости от вида составляет 100−150 дней. При средней продолжительности вегетационного периода 119 дней на период «посев — всходы» приходится 14 дней, «всходы — начало цветения» — 55, «начало цветения — полное созревание семян» — 50 дней. Оптимальная сумма положительных температур для полного созревания семян составляет 2 200−3 000 °С. Семена прорастают при температуре около 10 °C. Один из наиболее важных этапов развития амаранта — период от полных всходов до появления первой пары настоящих листочков. В это время для растений характерна низкая интенсивность ростовых процессов, которая приводит к снижению их конкурентоспособности по отношению к сорнякам.

Амарант плохо растет на кислых почвах. Оптимальной реакцией является рН 5,8−6,5.

В начальный период роста амарант поглощает незначительное количество азота, однако потребление продолжается до фазы молочно-восковой спелости семян, причем максимум приходится на фазу цветения. Фосфор усваивается растениями в течение всей вегетации, вплоть до созревания. Калий интенсивно поглощается в первый период вегетации.

Отличительная особенность этой культуры — экономное использование влаги. Если расход воды на образование 1 г сухого вещества у люцерны составляет 840 г, у подсолнечника — 600 г, у пшеницы — 550 г, у кукурузы — 370 г, то у амаранта — только 260 г. По засухоустойчивости амарант относится к группе растений субтропического и тропического происхождения. Низкий транспирационный коэффициент и высокая биологическая продуктивность амаранта связаны с высоким КПД фотосинтеза, присущим растениям класса С4. Средняя величина КПД усвоения энергии света за вегетацию составляет около 6%, а на оптимальном агрофоне в отдельные периоды достигает 21−24%.

В отличие от многих культур, у амаранта отсутствует так называемая полуденная депрессия фотосинтеза, т. е. интенсивность его не снижается в середине дня.

Благодаря мощной корневой системе и способности к регенерации после скашивания на высоте 18−20 см от земли, эта культура может отращивать стебли и листья в течение трех-четырех недель. На Украине она дает два укоса. При этом второй укос приходится на сентябрь, как раз когда в хозяйствах ощущается недостаток зеленой массы.

По мере старения растений изменяется их структурный состав. Если на листья в фазу выбрасывания метелки приходится 42,8%, то в начале образования семян — лишь 21,5%. Некоторые сорта амаранта имеют площадь листовой поверхности 4−6 тыс. см2 на растении.

Первые три недели рост растений замедлен вследствие малых размеров семени и незначительных запасов в нем питательных веществ. Через месяц после появления всходов амарант за сутки прибавляет уже 4−5 см. В Новгородской области наибольший суточный прирост в высоту наблюдался в фазах стеблевания и выбрасывания метелки — 3−5 см.

Важная биологическая особенность амаранта — его экологическая пластичность, которая проявляется в хорошей приспособленности к различным почвенно-климатическим условиям.

Следует отметить, что к существенным достоинствам амаранта относятся высокая засухоустойчивость, хорошая отзывчивость на агротехнику и удобрения, высокий коэффициент размножения и низкая норма высева семян, устойчивость к вредителям.