Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологический этап рекультивации нарушенных земель полос отчуждения Невиномысского канала

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Биологический этап рекультивации нарушенных земель полос отчуждения Невиномысского канала"

На правах рукописи

Зеленская Тамара Георгиевна

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭТАП РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОЛОС ОТЧУЖДЕНИЯ НЕВИННОМЫССКОГО КАНАЛА

03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь - 1998

Работа выполнена в Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент Академии Естествознания действительный член Нью-Йоркской Академик -.наук, Дударь,{О.А,,

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Агеев В.ЕЦ. .»

• у - кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Кравцов'В.В.

Ведущее предприятие:

Ставропольский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации

Зашита состоится

ш

<М 99 X г в -/ 3 часо

< в,Плм

та/д 1.2

. на заседании диссертационного советаУД 1.20.53.01 при Ставропольем юсударственной сельскохозяйственной академии по адресу: 355017 г.Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12....... ' '

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставрополье^ государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан

«

Ученый секретарь диссертационной) совета

Желтопузов В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Биологическая рекультивация нарушенных земель основывается, прежде всего, на адаптивной стратегии, ориентирующейся на биологизацию и экологизацию производственных процессов (Жученко, 1990, 1995). Ее теоретические и практические основы, в данном случае на полосах отчуждения магистральных каналов, отличаются слабой разработкой как в условиях центрального Предкавказья, так и за его пределами. Такими землями заняты тысячи гектаров (на Невинномысском канапе около 4000 га). Превращение их в долголетние сенокосы (пастбищное использование запрещено) позволит дополнительно получать большое количество кормов, а хорошев' противоэрозийное состояние рекультивированных полос отчуждений резко снижает заиленность каналов и удешевляет их эксплуатацию. Ликвидация очагов засоренности на этих землях прекращает распространение семян сорняков на поля сельскохозяйственных культур с водой, что сокращает затраты на борьбу с ними, удешевляет производство и повышает урожайность.

Цель и задачи исследований. Цель работы - на основании экологической оценки антропофитов (апофитов, рудефитов и отчасти эргазиофитов) первичных сукцессий полос отчуждения Невинномысского канала подобрать и испытать в этих условиях многолетние кормовые травы с последующим выделением видов и сортов с высокими адаптивными свойствами, способные в условиях возделывания на беспочвенных грунтах формировать высокие урожаи и противостоять эрозионным процессам и инвазии сорняко.ч. Для достижения цели ставилось решение следующих задач:

- изучить видовой состав и обилие антропофитов;

-дать каждому из них экологическую оценку по шкалам Л.Г.Раменского (ступени увлажнения, ее переменности, активного богатства и засоления почвы);

- сделать экологический прогноз возможности осуществления биологического этапа рекультивации; .

- подобрать и провести комплексную оценку группы многолетних злаковых и бобовых трав (продуктивность, питательная ценность, устойчивость к неблагоприятным факторам - засоление, тяжелый механический состав, эрозия, сорнякц);

- выделить лучшие виды и сорта с целью рекомендации для осуществления биологического этапа рекультивации полос отчуждения и предложить модель и основные его элементы;

- дать экономическую и биоэнергетическую оценку результатов исследования.

Научная новизна. Впервые успешно использованы экологические шкалы Л .Г.Раменского для прогноза биологического этапа рекультивации в условиях первых стадий антропофитных сукцессий на вывернутой материнской породе (майкопские глины). Проведена комплексная оценка группы видов и сортов многолетних злаковых и бобовых трав и разработана первая модель и элементы рекультивации полос отчуждения Невинномысокого канала.

Практическая ценность. Для производственных условий при реализации биологического этапа рекультивации полос отчуждения магистрального канала рекомендованы элементы технологии и набор видов и сортов многолетних кормовых трав, отличающихся высоким адаптивным потенциалом и эколого-хозяйственными характеристиками.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Международной научной конференции "Экологические проблемы интродукции растений на современном этапе" (Краснодар, 1993), Всероссийском совещании "Использование формового разнообразия ареологических, экологических, ценотических и культигенных особенностей интродуцентов" (Сочи, 1993), ежегодных научных конференциях СГСХА (1994,1995), Научно-практической конферкнции СГПИ "Вопросы экологии и охраны природы Ставропольского края и сопредельных территорий" (Ставрополь, 1995), Международной научно-практической конференции "Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем Кавказа" (Ставрополь, 1997), на осенней сессии заочной школы и научно-практической конференции "Экологические проблемы Ставрополья" (Ставрополь, 1997).

Публикация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в 7 научных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений. Работа изложена на 103 страницах машинописного текста, включает 6 рисунков, 25 таблиц, 3 приложения. Список использованной литературы включает 126 источников, из которых 2 принадлежат зарубежным авторам.

МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыт проводился в полевых условиях на нарушенных фунтах полосы отчуждения Невинномысского канала. Вывернутые при строительстве и планировке почво-грунты представлены засоленными майкопскими глинами. Большая часть этих земель покрыта редкой растительностью с преобладанием сорняков, подвержена эрозии, что приводит к заилению канала и распространению семян сорняков с поливной водой.

Перед закладкой опытов проводили природно-хозяйственную характеристику места исследований, включая рельеф местности," климата, почвы, гидрологических условий, растительности, хозяйственного состояния.

По агроклиматическому районированию Ставропольского края место проведения опытов относится к умеренно влажному району. За год здесь выпадает, по многолетним данным, 511 мм осадков. Климат места проведения опытов формируется в условиях Предкавказских равнин, получающих большое количество солнечного тепла. За год суммарная солнечная радиация достигает здесь 128 ккал/см2, а радиационный баланс - 44 ккал/см2, причем более половины его тратится на нагревание воздуха и почвы (H.A. Щитова, 1996). Зима заканчивается в конце первой декады марта, а начинается в первых числах декабря. Абсолютная минимальная температура -34°С, а среднемесячная-температура января -4,2°С. Снежный покров в средне'м составляет 10-12, максимальный - 40-60 см. Лето жаркое, начинается со второй половины мая. Абсолютный максимум температуры +41°С, а среднемесячная температура июля составляет 22,3°С. Продолжительность безморозного периода 185-190 дней.

За годы проведения исследований (1993-1996 гг.) погодные условия не характеризовались какими-то экстремальными показателями.

1994 и 1996 годы отличались пониженным годовым количеством осадков, а остальные - повышенным по сравнению с многолетними данными. Январь и февраль большей частью были несколько теплее, чем обычно, а декабрь - холоднее. В 1993 году в октябре и ноябре средняя месячная температура была отрицательной (-0,3°С). Среднегодовая температура была близкой к норме, за исключением 1993 г., когда она была на два градуса ниже.

Экологическая оценка растительности, произрастающей в ходе формирования первичных сукцессий на полосах отчуждения канала, дана по шкалам Л.Г. Раменского (1956) с целью прогнозирования направления интродукции кормовых растений для биологического этапа рекультивации.

Сравнительная оценка многолетних кормовых трав по степени их пригодности для хозяйственного использования проводилась в опыте, заложенном в 3-х кратной повторности при последовательном однорядном размещении вариантов. Однорядное размещение вызвано необходимостью избежать влияния почвенной пестроты участка. Площадь опытного участка -600 м2. Площадь делянки- 10м2.(5 х2м). В качестве материала были взяты новые и традиционные сорта основных многолетних злаковых и бобовых трав, рекомендованные к районированию и районированные в Ставропольском крае.

В течение 1994-1996 годов проводились следующие учеты, наблюдения и анализы:

- фенологические наблюдения по методике ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса;. ■" 1 ......

продуктивность травостоя определялась укосным методом согласно методике ВНИИ, кормов "имени В.Р^ Вильямса. Учитывали зеленую и воздушно-сухую массу сена;

содержание протеина, клетчатки, БЭВ, жира, Са и Р по общепринятым. методикам в лаборатории4 массовых' 'анализов СНИИСХа. Расчитывали выход кормовых единиц и переваримого протеина;

высота травостоя"определялась в десятикратной повторности в период учета травостоя; . т

густота стояния травостоя определялась на площадках размером 0,25м2 в трехкратной, повторности; ¡1

покрытие почвы растениями устанавливалось по десятибалльной шкале и выражалось в процентах;

зимостойкость определяли по данным густоты травостоя в осенний и весенний периоды;

про+ивоэрозионное свойство дернины оценивали по шкале С.С. Шанина (число побегов на один м2): отличное - более 5000, хорошее - 3000-5000, удовлетворительное - 1500-3000, плохое - менее 1500 штук.

Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась методом дисперсионного анализа в вычислительном центре Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии.

Анализы почвенных образцов выполнялись на кафедре почвоведения Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии, используя следующие методы: гумус - по Тюрину в модификации Симаковой, фосфор (Р70,) - по Мачигину, калий - по Мачигину в углеаммонийной вытяжке на пламенном фотометре, РН - в водной вытяжке, азот (нитратный) - по Грандваль-Ляжу дисульфофеноловым методом.

Азот, фосфор и калий, в растительных образцах, определяли в одной навеске по Куркаеву, жир - по Руковскому, золу - озолением высокой температурой (500-600°С), кальции - тригонометрически с индикацией флюфорексином, клетчатку - по Гинсбургу и Штоману.

Экономическая эффективность рассчитана по технологическим картам с использованием действующих ныне нормативных затрат и 'цен 19961997 годов'. :; . • ,

Биоэнергетическая эффективность, производства сена многолетних трав на полосах отчуждения канала проводилась по методике ВАСХНИЛ, 1983. , .,,..,••

Уход за участком заключался в борьбе с сорняками путем их подкашивания. ,..., , .

Мы также пользовались рядом общеизвестных разработок по методике проведения опытных работ на солончаках и пастбищах (И.В.Ларин, 1930;

Агротехника многолетних трав, 1959; Методикаопытных работ на сенокосах и пастбищах, 1961; Методика паспортизации природных'кормовых угодий, 1967; Общесоюзная инструкция по, проведению, геоботанического обследования природных кормовых угодий и составлению крупномасштабных геоботанических карт, 1984). ' . ....... ■ ><•

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Геоботаническая характеристика

Описание растительности выполнено на степных целинах, прилегающих к каналу (гора Недреманная), а также непосредственно на полосах отчуждения, используя общепринятые методики или их модификации (Дударь, 1976).

Растительность степных целин.

Были описань1 участки в 100 м2 на южных склонах горы Недреманной в пологой балке. Использование травостоя - сенокосно-пастбищное. Почва - чернозем солончаковый, подстилаемый мощными майкопскими глинами.

Растительность степных целин-зоны канала относится к разнотравно (полынно)-злаковым (пырей, типчак) степям. Они содержат ряд ценных кормовых растений: прутняк, донник, типчак, пырей и др., которые ¡ложно планировать и использовать для целей рекультивации полос отчуждения канала.

Растительность полос отчуждения канала.

На участках перед закладкой опытов проведена обработка почвы,-которая состояла из вспашки, многократного дискования, культивации, прикатывания допосевного и послепосевного.

На участках после вспашки или технического этапа рекультивации при свободном произрастании господствуют однолетние сорные растения из семейства маревых: лебеда розовая, лебеда лоснящаяся, лебеда татарская, лебеда копьевидная, марь белая. Эти преобладающие растения достигают к концу вегетации 60-120 см высотой, образуют практически сплошные заросли, во второй половине сильно грубеют и борьба с ними механическими средствами затруднена. Кроме того, встречаются и другие сорные растения - амброзия, щирица, дурнишник, однолетние злаки (куриное просо, мышей), вьюнок и другие. Важно отметить, что уже в первый год поселяется и пырей ползучий, который со временем становится господствующим растением. На 100 м2 такого участка нами был отмечен 51 вид цветковых растений.

В 1993 году была дана характеристика видового состава и обилия флоры на прилегающей территории Невинномысского канала с установлением таксономической принадлежности. На участках

с первичными сукцессиями выявлено 147 видов, принадлежащих к 117 родам и 29 семействам. Наибольшее количество видов принадлежит к следующим семействам: Астровые - 33, Мятликовые - 25, Капустные - 14, Маревые —11, Бурачниковые - 7, Бобовые - 9 видов, й т. д. Латинские названия даны по сводке С.К: Черепанова (1981).

Анализ показал, что среди них есть виды, которые могут произрастать • на сильносолончаковых почвах: Atropis convoluta L., Atriplex littoralis L., Centaurea diffusa Lam.,-Eremopyrum orientale /L./Jaub. Spach. и др.

Обнаружены растения, характерные для почв, свободных от вредных солей: Arenaria serpillifolia L., Convolvolus arvensis L., Erigeron canadensis L. и др.

На основе экологической оценки по шкалам Л.Г. Раменского были сделаны предложения по интродукции многолетних кормовых трав сенокосного типа, обладающих соответствующим адаптивным потенциалом.

Продуктивность многолетних кормовых трав на полосах отчуждения канала.

Испытуемые образцы трав, посеянные весной 1994 года, дали существенно различающиеся показатели урожайности. Все злаки находились в фазе кущения. Отдельные растения костреца безостого вошли в генеративную жизненную фазу и сформировали семена, как и многолетние бобовые травы - люцерна посевная, лядвенец рогатый и эспарцет посевной. В первый год жизни был проведён один укос'трав.

Лучшими видами и сортами среди злаковых трав но средним трёхлетним данным оказались: пырей удлинённый Солончаковый, пыреи средний и кострец безостый. Их урожайность зелёной массы составила 29,6; 25, Г и 21,4 т/га соответственно. Пырей удлинённый, сорт Ставропольский 1, сформировал урожай значительно меньший, чем другие виды пырея. Более низкие показатели у житняка гребневидного, сорт Викрав, и житняка сибирского - 15,5 и 15,6 т/га зеленой массы соответственно (табл. 1).

Овсяница луговая из всех злаковых трав дала самый низкий урожай (в среднем 3;7 и 5,4 т/га соответственно). -Это указывает на ее пониженную адаптивность к условиям опыта.

Многолетние бобовые травы по урожайности в 3-5 раз уступали злаковым травам. За три года возделывания она в среднем составила: люцерны посевной 5,3; лядвенца рогатого 5,9 и эспарцета посевного 2,9 т/га.

Урожайность многолетних трав на полосах отчуждения Невин-номысского калача в воздушно-сухом состоянии практически по всем вилам отражает урожайность в виде зеленой массы (табл. 2).

Изучение развития многолетних трав на полосах отчуждения канала показало практическую возможность культивирования всех испытанных

Урожайность многолетних трав (зеленая масса, т/га)

№ Виды и сорта Годы исследований Среднее

п.п. 1994 1995 1996

1. Житняк гребневидный (Викрав) 11,5 20,3 14,7 15,5

2. Житняк сибирский 12,1 21,7 13,0 15,6

3. Кострец безостый 18,7 20,1 21,4

4. Овсяница луговая (Россиянка) 3,0 4,7 3,6 3,7

5. Овсяница луговая (Ставропольская 20) 3,9 7,2 5,3 5,4

6. Пырей средний (Ставропольский 1) 20,3 31,1 24,1 25,1

7. Пырей удлиненный (Ставропольский 10) 11,6 24,3 17,9 ' 17,9

8. Пырей удлиненный (Солончаковый) 27,0 33,4 28,5 29,6

9. Люцерна посевная . (Славянская) 2,5 7,2 6,4 5,3.

10. Лядвенец рогатый 1,8 7,8 8,3 5,9

11. Эспарцет посевной (Песчаный 1251) 1,2 4,9 2,8 2,9

НСР(Ю5 1,4 1,5 1,0

Б % X 4,92 3,12 2,75

Урожайность многолетних трав (воздушно-сухая масса, т/га)

№ Виды и сорта Годы исследований Среднее

п.п. 1994 1995 1996

1. Житняк гребневидный (Викрав). 2,8 5,2 3,9 3,9

2. Житняк сибирский 3,1 5,6 3,4 4,0

3. Кострец безостый 4,7 6,7 5,5 5,6

4. Овсяница луговая (Россиянка) 0,8 1,2 1,0 1,0

5. Овсяница луговая (Ставропольская 20) 1,0 1,9 1,4 1,4

6. Пырей средний (Ставропольский 1) 5,4 7,8 6,3 6,5

7. Пырей удлиненный (Ставропольский 10) 3,0 6,6 4,7 4,7

8. Пырей удлиненный (Солончаковый) 7,0 8,8 7,7 7,8

9. Люцерна посевная (Славянская) 0,7 1,7 1,5 1,3

10. Лядвенец рогатый 0,5 1,9 2,1 1,5

11. Эспарцет посевной (Песчаный 1251) 0,3 1,3 0,8 0,8

ней.,,, 0.3 0.3 0.2

Б % ч 3.93 2,44 1,90

трав, в первую очередь таких, как пырей удлиненный (Солончаковый, Ставропольский 10), пырей средний (Ставропольский 1), кострец безостый и житняки - гребневидный (Викрав) и сибирский. Хотя бобовые и имели наиболее низкие показатели продуктивности, их фитомелиоративная роль очень высока (обогащение фунтов азотом) и они; за исключением эспарцета, могут рекомендоваться для рекультивации.

Основные показатели трав.

В первый год жизни при весеннем посеве в условиях засоленных фунтов массовые всходы дали из злаков - пыреи, житняки и кострец безостый, а изреженные - овсяница. Все они через 12-15 дней после поязления всходов вошли в фазу начала кущения. Часть особей переходила в фазу трубкования, но генеративных органов в первый год жизни не сформировала, и лишь отдельные растения костреца безостого достигали фаз цветения и созревания семян.

У всех многолетних бобовых трав в первый год жизни отдельные растения цвели и сформировали семена.

Густота растений (количество особей на м2) в первый год вегетации была наибольшей у житняка фебневидного Викрав и житняка сибирского (372 и 334 соответственно). Близкая к ней была сформирована пыреем удлиненным (Солончаковый - 373 м) и (Ставропольский 10 - 320), которые в возрасте 1,5-2 месяцев оказались способными предотвратить эрозий) и смыв фунтов в русло канала.

В первый год жизни наибольшее количество растений с хорошо развитым листовым аппаратом было сформировано такими злаковыми травами, как пырей удлиненный (Солончаковый и Ставропольский 10), житняки и кострец безостый. Овсяница луговая имела самые низкие показатели.

Наибольшей полнотой покрытия (табл. 3) в первый год жизни к середине вегетации обладали' такие злаки, как пырей, житняк и кострец безостый, которые своими побегами полностью покрыли профиль почды.

На третий год жизни проективное покрытие было полным у всех злаковых трав, у люцерны и лядвенца, а 72-89% оно достигало на посевах овсяницы и эспарцета.

Питательная ценность злаковых и бобовых трав

В опыте выращивание злаковых и бобовых трав проводилось на фунтах, представленных материнскими породами (майкопскими глинами), вывернутыми в холе строительства Невинномысского канала, а не на настоящих, исторически сложившихся почвах. Поэтому значительный интерес представлет оченк« кормового достоинства этих растений,

.. , _ Таблица 3

Морфо-биологические показатели многолетних трав

третьего года жизни (1996 г)

^ Виды и сорта п.п. Количество растений, шт./м2 Длина листьев, см Ширина листьев, мм Высота , растений, см Покрытие ■ почвы перед укосом, %

1. Житняк гребневидный (Викрав) 340 20 3,5 66 100 -

2. Житняк сибирский 286 20 2,0 62 • loo ;

3. Кострец безостый 213 37 4,8 75 100 ;

4. Овсяница луговая (Россиянка) 40 12- 3,0 42 78

5. Овсяница луговая (Ставропольская 20) 33 12 3,4 . 44 89

6. Пырей средний (Ставропольский 1) 187 32 4,4 89 100

7. Пырей удлиненный (Ставропольский 10) 312 31 5,0 91 100

8. Пырей удлиненный (Солончаковый) 340 32 3,9 94 100

9. Люцерна посевная (Славянская) 42 — — - 40 100

Ю.Лядвенец рогатый 50 — — 36 100

11. Эспарцет посевной (Песчаный 1251) 20 — — 25 72

выращенных в таких необычных условиях. Такая оценка, как и все предыдущие, проводится впервые, а поэтому представляет особый научный и практический интерес (табл. 4).

Для химического анализа брали образцы трав с первого укоса. По содержанию протеина, как наиболее пенного компонента, бобовые травы занимают лидирующее положение (13.2-15,6% ). а злаки уступают им по этим показателям (7,4-11,9%). Вместе с тем, сравнительно высокое содержание протеина отмечается в сене костреца безостого, житняков гребневидного и сибирского (11,86; 10,94 и 10,24% соответственно).

Содержание жира у злаков не превышало 3% (2.5-3.09$-). а у бобовых было несколько выше - 3,1%.

Повышенное содержание клетчатки у злаков (31-33%) связано с тем. что их побеги быстрее грубеют, чем у бобовых (27,0-27.5%). Поэтому их уборку на сено для получения более качественного корма следует проводить в более ранние фазы.

Как и следовало ожидать, у бобовых оказалось повышенное содержание кальция (0,3-0,6%) и калия (2,1-2.8%).

В целом, питательная ценность всех видов трав, выращенных на беспочвенных полосах отчуждения канала, близка к таковой у аналогичных растений, возделываемых на обычных почвах. Это подтверждает возможнос ть получения качественного корма (сена) в этих условиях, казалось бы далеких от нормальных.

Содержание кормовых единиц у различных видов и сортов трав находится в пределах 0,4-0,5 в одном килограмме сена. т.е. отличается несущественно. Наибольший выход кормовых единиц получен при возделывании в этих условиях пырея удлиненною (сорг Соланчаковый) -4,70 т/га кормовых единиц (табл.5).

Сорная растительность в посевах многолетних трав

Изучение видового состава и обилия сорной растительности в посевах многолетних трав показало, что в первый год жизни многолетние травы обладают низкой конкурентной способностью, на второй и третий год их жизни она увеличивается. Повышенной устойчивостью обладают пырей удлиненный (сорта Солончаковый и Ставропольский I) и житняк гребневидный. Овсяница проявила слабую конкурентную способность в борьбе с сорняками,что относится и к изучаемым многолетним бобовым травам (табл. 6).

Все остальные виды были менее конкурентоспособны. По лому показателю представляется возможным составить следующий ряд (в среднем за 3 года, от более к менее устойчивым видам): пыреи удлиненный (Солончаковый —> Ставропольский) —* пырей средний —> жнгняк

Результаты химического анализа растений

(фаза бутонизации, колошения, выметывания метелок, 1995-1996 гг)

11.11. Нпдм п сорта' Содержание в воздушно-сухом состоянии, с/г

протеин клетчатка жир зола БЭВ Са РА К.,0

1. Жишик 1 ребневилный (Впкран) 10,94 33.27 2,65 5.73 47,40 0,18 0.45 2,19

2. Житняк сибирский 10.24 33.07 2,60 5.60 48.53 0,18 0,40 1,83

3. Кострец безосты 11 11.86 31.11 2,53 6.42 48,09 0,17 0,51 2,5

4. Опсяжша луговая (Россиянка) 8.24 30,96 2,78 6,38 51.65 0,20 0,49 1,89

5. Овсяница луговая (Ставропольская 20) 8.39 31,41 2,75 6.26 51,19 0,19 0,52 1,95

6. Пыреи средний (Ставропольски/! 1) 8,84 32,65 2,61 6,32 49,59 0,20 0,44 2,16

7. Пыреи удлиненный (Ставропольский 10) 7.43 . 31.96 2.98 6,51 51,13 0,15 0,39 1,78

N. Пырей удлиненный (Солончаковый) 7,39 32.00' 2,98 6,55 51,07 0,15 0,40 1,80

9. Люцерна посевная (Славянская) 15.55 27,46 3,07 8,36 45,56 0,36 0,51 2,80

Ю.Лядвенец рогатый 14.46 26,98 3,09 8,52 46,94 0,33 0,53 2,77

11. Эспарцет посевной (Песчаный 1251) 13,17 27.70 3,12 7,08 48,94 0,62

Питательная ценность сена

~ Виды и сорта Выход кормовых единиц, т/га

1994 г 1995 г 1996 г среднее

1. Ж¡р ими гребневидный (Ви ,рав) 1,45 2,70 2,02 2,05

2 Житняк сибирский 1,67 3,02 1,83 2,17

| 3. Кострец безостый 3,00 4,28 3,52 3,60

4. Овсяница луговая (Россиянка) 0,51 0,76 . 0,64 0,63

5 Овсяница луговая (Ставропольская 20) 0,63 1,19 0,88 0,90

6 Пырей средний (Ставропольский 1) 3,24 4,68 3,78 3,90

7. Пырей удлиненный (Ставропольский 10) 1,89 3,96 2,82 2,86

8. Пырей удлиненный (Солончаковый) 4,20 5,28 4,62 4,70

| 9. Люцерна посевная (Славянская) 0,47 1,13 1,00 0,86

Ю.Лядвенец рогатый 0,33 1,27 1,40 1,00

11. Эспарцет посевной (Песчаный 1251) 0,20 п,85 0,52 0,52

Засоренность посевов многолетних трав

№ П.II. Виды п сорта . 1994 г 1995 г 1996 г среднее

количество, штЛг масса, г/м: количество, шт/м2 масса, г/м2 количество. шт/м2 масса, г/м2 количество, шт/м2 масса, г/м2

1. Житняк гребневидный (Викрав) 147 284,3 76 177,0 94 153,6 105 204,9

2. Житняк сибирский 289 311,5 108 213,7 101 161,4 132 228,8

3. Кострец безостый 162 293,8 95 188,0 87 140,2 114 207,3

4. Овсяница луговая (Россиянка) 309 527,1 266 494,9 182 396,5 252 472,8

5. Овсяница луговая (Ставропольская 20) 291 533,7 249 512,0 205 377,9 248 474,5

6. Пырей средний (Ставропольский 1) 130 217,4 90 145,5 63 78,8 94 147,2

7. Пырей удлиненный (Ставропольский 10) 122 208,3 86 122,8 53 64,6 87 131,9

8. Пырей удлиненный (Солончаковый) 95 197,1- 42 94,4 29 55,9 55 115,8

9. Люцерна посевная (Славянская) 276 409,6 216 359,0 186 268,4 226 345,6

Ю.Лядвенец рогатый 251 427,2 180 325,3 154 248,0 195 333,5

11. Эспарцет посевной (Песчаный 1251) 282 446,8 223 374,5 202 291,7 235 371,0

гребневидный —> кострец безостый —> житняк сибирский —> лядвенец рогатый —> люцерна, эспарцет, овсяннйца луговая.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ НА ПОЛОСАХ ОТЧУЖДЕНИЯ КАНАЛА

Производство той или иной сельскохозяйственной продукции как на старопахотных, так и на рекультивированных землях должно быть эффективным. При возделывании на полосах отчуждения, например, пырея удлиненного сорта Солончаковый практически полностью исключаются явления эрозии и дефляции, устраняется занос почвогрунтов и семян сорняков на поля, заиление русла канала и т.д. :

Наивысшая урожайность сена была получена в течение 1994-1995 годов пырея удлиненного сорта Солончаковый - 7,8 т/га. Денежная выручка оказалась по этому варианту наибольшей и составила 1560 тыс. рулей с гектара. Производственные затраты на этом варианте находились в пределах 936тыс. рублей. Это объясняется большим количеством затрат науборочные мероприятия. Наивысшая урожайность в варианте с пыреем удлиненным Солончаковым обусловила наименьшую себестоимость, которая составила 120 тыс. рублей за одну тонну сена. Прибыль и рентабильность в этом варианте были самыми высокими и составили 624 тыс. рублей с гектара и 66,7% соответственно.

Таким образом, расчет экономической эффективности показал, что наиболее эффективно производство сена на полосах отчуждения Невинномысского канала пырея удлиненного Солончакового. А производство сена люцерны в виду низхой урожайности является нерентабельным (табл. 7).

Производственные процессы в сельском хозяйстве базируются на широком использовании машинных технологий, эффективность которых оценивается в основном натуральными и стоимостными показателями.

Наряду с этими показателями, имеющими существенные колебания, связанные с ценообразованием, нормативной базой и степенью экономической обоснованности цен, возникает необходимость в биоэнергетической оценке технологических процессов в сельскохозяйственном производстве.

Биоэнергитическая оценка возделывания той или иной культуры подразумевает определение соотношения количества энергии, аккумулируемой в урожае культурами в процессе фотосинтеза и совокупных затрат энергии, вкладываемых в производство продукции.

На производство продукции растениеводства расходуются материальные. энергетические и трудовые ресурсы, (табл. 8)

Экономическая эффективность производства сена (1994-1996 гг)

Показатели Многолетние травы i

житняк фебневидныи кострец безостый пырей удлиненный люцерна посевная

Урожайность, т/гл 3.9 5.6 7.8 1.3

Денежная выручка с 1га, тыс. руб. 780 . 1120 1560 325';

Производственные затраты на 1 га, тыс. руб. 706 840 ; 936 ' , (.',> i 335

Себестоимость 1 т сена, тыс. руб. 181 150 120 258

Прибыль на 1 га, тыс. руб. 74 280 624 ;10

Уровень рентабельности, % 10,5 33,3 66,7 ' -3,0

Биоэнергетическая эффективность производства сена (1994-1996 гг)

№ Виды и сорта Затраты совокупной энергии, МДж/га Энергоемкость МДж/га Энергетический коэффициент производства Приращение валовой энергии тыс. МДж/га

1. Житняк гребневидный (Вйкрав) 3171,9 16770 5,28 3598,1

2. Житняк сибирский 3264,3 17200 5,27 13935Л

3. Кострец безостый 3411,8 24080 7,05 20668,2

4. Овсяница луговая (Россиянка)' 29,87,5 4300 1,44 1312,5

5. Овсяница луговая (Ставропольская 20) 3099,1 6020 1,94 2920,9

6. Пырей средний (Ставропольский 1) 4017,7 27950 6,95 23932,3

7. Пырей удлиненный (Ставропольский 10) 3806,4 20210 5,31 16403,6

8. Пырей удлиненный (Солончаковый) 4213,9 33540 7,96 29326,1

9. Люцерна посевная '•(Славянская) 3164,0 5590 1,76 2426,0 ...

Ю.Лядвенец рогатый 3253,2 6450 1,99 3196,8 ' : ' ;

11. Эспарцет посевной (Песчаный 1251) 2844,7 3440 1,21 595,3

Расчет биоэнергетической эффективности показал, что энергетический коэффициент производства и приращение валовой энергии на один гектар там выше, где выше урожайность сена. Наиболее высокие показатели энергетического коэффициента производства и приращения валовой энергии составили при производстве сена пырея удлиненного сорта Солончаковый. Эти показатели составили 7,96 и 29326,1 МДж/г соответственно, что подтверждает высокую биоэнергетическую эффективность производства сена пырея удлиненного сорта Солончаковый на полосах отчуждения Невйнномысского канала.

ВЫВОДЫ

1. В ходе первичных сукцессий.на грунтах полос отчуждения канала формируются антропофитные фитоценозы, представленные рудефитами, апофитами и, отчасти, эргазиофитами, относящиеся к 147 видам, 117 родам и 29 семействам (с преобладанием Астровых-33, Мятликовых-25, Капустных-14, Маревых-11, Бурачниковых-7, Бобовых-9 видов, и т.д.).

2. Экологическая оценка синантропной флоры по шкалам Л.Г. Раменского показала, что она включает в свой состав виды как с индексами высокой устойчивости.к неблагоприятным факторам (засоленность, степень увлажнения, богатства почвы и пр.), так и растения с относительно низким потенциалом толерантности. Это обстоятельство послужило теоретической предпосылкой для подбора и испытания группы многолетних кормовых трав, предназначенных для проведения биологического этапа рекультивации.

3. Все испытанные виды трав (8 образцов злаков и 3 бобовых) показали хотя и разные адаптационные реакции, но смогли проходить в течение трех лет полностью фазы онтогенеза, включая генеративную.

4. К концу вегетации первого года жизни такие травы, как пырей удлиненный, пырей средний, житняки и кострец имели 100% покрытие почвы, что препятствовало развитию явлений эрозии и дефляции. На третий год жизни проективное покрытие почвы было полным у всех злаковых и бобовых культур, кроме овсяниц и эспарцета.

5. В ранневесенний период активно отрастают пыреи и житняк гребневидный. Наибольшая конкурентная способность к сорнякам отмечена у пырея, наименьшая - у бобовых.

6. По продукционному потенциалу (урожай воздушно-сухой массы, в среднем за 3 года, т/га) многолетние травы можно разбить на три группы:

а) высокий (7,8-5,6 т/га) - пырей удлиненный Солончаковый, пырей средний и кострец безостый;

б) средний (4,7-3,9 т/га) - пырей удлиненный Ставропольский 1. житники сибирский и гребневидный;

в) низкий (1,5-0,8 т/га) - лядвенец рогатый, овсяница луговая, люцерна . посевная и эспарцет посевной.

Все бобовые попали в последнюю группу, но учитывая их высокую фитомелиоративную роль, они могут быть рекомендованы, за исключением эспарцета, для биологической рекультивации.

7. Питательная ценность всех видов многолетних трав отвечает требованиям стандартов, но была лучшей у бобовых, в основном из-за повышенного содержания протеина. Факт получения качественных кормов с беспочвенных фунтов заслуживает самого детального рассмотрения и дальнейшего изучения.

8. На полосах отчуждения Невинномысского каната наиболее эффективно производство сена многолетней злаковой травы - пырея удлиненного Солончакового, уровень рентабельности составил 66,7%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для проведения биологического этапа рекультивации полос отчуждения каналов, где почвогрунты представлены майкопскими глинами, наиболее эффективно использование таких многолетних злаков, как пырей удлиненный Солончаковый, пырей средний Ставропольский 1, кострец безостый, пырей удлиненный Ставропольский 10, житняки, а из бобовых - лядвенец и люцерна, как возможные компоненты для травосмесей.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Перспективы интродукции кормовых и почвозащитных растений на полосах отчуждения Невинномысского канала на основе анализа флоры сорняков //Материалы международной научной конференции, "Экономические проблемы интродукции растений на современном этапе: вопросы теории и практики."- Ч. I.- Краснодар, 1993.- С.66- 69 (в соавторстве):

2. Индикационное значение экологической характеристики сорняков для интродукции растений //Материалы всеросийского совещания - Сочи, 1993.- С.44-45 (в соавторстве).

3. Структура урожая лядвенца рогатого в завимости от норм и способов посева //Сб.науч.тр.СГСХА "Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур".- Ставрополь, 1994.-С.36-38 (в соавторстве).

4. Биологическая рекультивация полос отчуждения каналов //Материалы научно-практической конференции СГПИ.-Ставрополь, 1995,- С.83 (в соавторстве).

5. Многолетние травы для биологической рекультивации полос отчуждения каналов //Тезисы докладов межреспубликанской научно-практической конференции, носвященной 150-летию со дня рождения И.Я. Динника,- "Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем Кавказа,- Ставрополь. 1997.- С.61-62 (в соавторстве).

6. Химический состав кормовых растений, выращиваемых на полосах отчуждения.- Информлисток, №209-97, Ставроп. ЦНТИ, 1997- 4с.

7. Питательная ценность кормов, полученных с полос отчуждения.— Информлисток. N2210-97, Ставроп. ЦНТИ, 1997,- 4с.

.! -:\г г у. л м'У-'у г