Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ ПАСТБИЩНЫХ ТРАВ В ЗОНЕ ЗАПАДНЫХ ПОДСТЕПНЫХ ИЛЬМЕНЕЙ ПРИ КАСПИЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ ПАСТБИЩНЫХ ТРАВ В ЗОНЕ ЗАПАДНЫХ ПОДСТЕПНЫХ ИЛЬМЕНЕЙ ПРИ КАСПИЯ"



На правах рукописи

Снмансков* Наталья Викторовна

ПРОДУКТИВНОСТЬ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ ПАСТБИЩНЫХ ТРАВ В ЗОНЕ ЗАПАДНЫХ ПОДСТЕПНЫХ ИЛЬМЕНЕЙ ПРИКА СПИЯ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

' Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук --^

Астрахань -2004 ~ ^, /

Рабата выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства РАСХН

Научный руководитель:

доетор сельскохозяйственных наук, профессор ЕЛ, Григоренкова

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, В.В. Кравиов

доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.Ш. Шахмедов

Ведущие предприятие:

Калмыцкий научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Зашита диссертации состоится «ЗД» ноября 2004 г. в часов на заседании Регионального диссертационного совета КМ 212.009,01 при Астраханском государственном университете по адресу; 414000, п Астрахань, ул. Шаумяна, 1, Естественный институт.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.

Автореферат разослан « 2 У» октл^гзгш г.

Ученый секретарь диссертационного совета Р

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент М.Ю. Пучков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Природные кормовые угодья занимают в Астраханской области более 2-х млн, га. Они составляют основу кормовой базы животноводства, определяют экологическое состояние и природное разнообразие флоры, растительности и фауны.

В условиях острозасушливого климата и негативного антропогенного влияния (бессистемный выпас скота, высокая его нагрузка, распашка обширных территорий под овощебахчевые культуры, эксплуатация и строительство мелиоративных систем и др.) произошло постепенное объединение природных кормовых угодий, их эрозия, дефляция и деградация, увеличились плошали открытых песков. Особенно обеднели и резко изменились фигоценозы на легких супесчаных .ш-песчаных почвах Западных подстепных ильменей Прикаспия. В последние 30 лет увеличилась сбитость, снизился кормозапас сухой массы от 10-12 до 1,2-2,0 ц/га. Из травостоя выпали ценные кормовые растения и получили широкое распространение вредные и ядовитые.

Важное значение в восстановлении деградированных пастбищ и повышении их продуктивности имеет интродукция, отбор и подбор адаптированных, высокопродуктивных видов и сортов кормовых растений, обладающих сравнительно высокой питательностью и хорошей поедаемостью всеми видами скота, создание новых поколений сортов пастбищных трав и на их основе создание устойчивых и эффективных агрофитоценозов, разработка элементов технологии возделывания пастбищных трав на зеленый корм и семена.

Цель и задачи исследований. Цель проведенных исследований -комплексное изучение пастбищных кормовых растений, научное обоснование создания адаптированных, высокопродуктивных агрофитоценозов и разработка агротехнических приемов возделывания пастбищных трав в одновидовых и смешанных посевах, обеспечивающих получение биологически полноценной

продукции на деградированных территориях аридных-паетбищг

ЦНБ МСХЛ фонд научной литературы

J7 - 3 % 7

t«

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

- изучить эколого-бнологнческие особенности, продуктивность и питательную ценность видов и сортообразцов пастбищных трав;

- но результатам сравнительной оценю! различных видов и сортообразцов выделить исходный материал для селекции многолетних мятликов ых трав;

- изучить фактические величины элементов фотосннтетической деятельности перспективных популяций и сортов многолетних мятликовых трав;

- установить взаимосвязи элементов фотосиктетической деятельности с продуктивностью мятликовых агрофитоценозов;

- выявить кормовые достоинства и питательную ценность, перспективных популяций и сортов многолетних мятликовых трав;

- разработать элементы энергосберегающей технологии возделывания. мятлнковых трав на корм и семена;

- создать высокопродуктивные мятпиковые агрофнтоценозы.

Основные положения выносимые на защиту:

- комплексная оценка биологических особенностей хозяйственно-ценных признаков и физиологических основ продуктивности пастбищных трав;"

- научное обоснование создания устойчивых и эффективных^ агрофитоценозов в экстремальных условиях;

- закономерности формирования урожая перспективных и новых поколений сортов, технология возделывания многолетних пастбищных трав в одновидовых и смешанных посевах на корм и семена;

- биоэнергетическая оценка агротехнических приемов возделывания-пастбищных агрофитоценозов.

Научная новизна. Проведена всесторонняя оценка по комплексу; хозя Йствеино-иениых признаков, устойчивых к действию н последействию неблагоприятных факторов и обоснована необходимость возделывания

многолетних пастбищных трав в одновидовых и смешанных посевах на деградированных пастбищах аридных зов. Выведены наиболее продуктивные виды и сортообразцы пастбищных трав, приспособленных к потаенно* климатическим условиям региона. Выделены перспективные экопшы и популяции, создан селекционный материал многолетних мятликовых трав и новая линия 26 пырея удлиненного. Установлены корреляционные связи некоторых физиологических признаков с продуктивностью пастбищных трав.

Определены нормы, способы и сроки посева, влияние минеральных удобрений на продуктивность н питательную ценность перспективных и новых поколений сортов пырея, в одновидовых и смешанных посевах.

Научно-практическая значимость работы.

Результаты комплексного исследования адаптивности и продуктивности многолетних пастбищных трав, создание эффективных агрофигоиенозов имеют первостепенное значение для оптимизации землепользования, решения проблемы восстановления деградированных пастбищ и улучшения их экологического состояния.

Создана новая линия 26 пырея и на ее основе разработаны приемы повышения фуражной и семенной продуктивности агрофитоиенозов пастбищных угодий в 2-3 раза.

Относительно невысокие затраты, необходимые для создания пастбищных агрофитоиенозов позволяют широко внедрить приемы восстановления и повышения продуктивности аридных пастбищных угодий в условиях западных подстепных ильменей и сопряженных территорий со сходными почвенао-клим аттическими условиями.

Фактический материал и личный вклад соискателя. В основу диссертации положены научные исследования автора, проведенные по тематическим планам НИР РАСХН.04 (корма. 1995-2000).

Личное участие автора заключается в организации и выполнении исследований, сборе полевых и лабораторных материалов, их обработке, анализе и обобщении полученных материалов. В отдельных разработках, сборе

и камеральной обработав данных принимали участие коллега и студенты АГУ. Их вклад в рабопс отражен в совместных публикациях.

Апробация работы. Основные результаты исследований, вошедшие в диссертационную работу доложены:

на международной научной конференции «Экосистемы Прикаспия XXI веку» (Элиста, 1998);

II Всероссийской научной конференции «Экологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 1999);

Международной научно-практической конференции «Проблемы регионального природопользования аридных зон Евразии (Соленое Займите, ПНИАЗ, 2000)-

Международной конференции «Социально-экономические преобразования в прикаспийском регионе: поиск оптимальной модели устойчивого развития» (Элиста, 2002).

Основные положения работы ежегодно докладывались н обсуждались на заседаниях кафедры ботаники Астраханского государственного университета (1996-2000), заседаниях ученого совета Государственного научного учреждения всероссийского научно-исследовательского института орошаемого:■ овощеводства и бахчеводства (2001-2003).

Внедрение и производственная проверка результатов проводилась в 2001-^ 2003 годах в совхозе «Юбилейный» Камызякского района, совхозе «Пойменный» Приволжского района Астраханской области, в совхозе «Астраханский» Наримановского района. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (5 глав), выводов, предложений производству. Объем работы: 123 страницы компьютерного текста, 42 таблицы, 4 рисунка, 9-ть приложений, б фотографий, список использованной литературы - 126 наименований, в том числе 8 зарубежных авторов.

Условия, объекты и методика проведения исследований Исследования проводились в 1996-2003 гг. на территории совхоза «Озерный» Икрянинского района, и в экспериментальном хозяйстве Государственного научного учреждения Всероссийского НИИ орошаемого овошеводства и бахчеводства.

Совхоз «Озерный» расположен в зоне западных подстепных ильменей Прикаспия. Эта зона характеризуется набором урочищ: Озерных котловин, бугров Бэра и межбугровых равнин. • , .

Угодья представляли собой землю, практически ■ вышедшую из пастбищного оборота по причине эрозии и сбитости неумеренной пастьбой скота. Почвенно-растительный покров бурых почвах сформировались полынио-злаковые, полынные фитоценозы, а на солончаках преимущественно солеросы, В связи с легкостью механического состава, бурые почвы эрозионноопасные, имеют низкое содержание гумуса. Опытные участки размещались на склоне бугра Бэра. В зоне западных подстепных ильменей, где проводились нашя исследования, доминируют бурые полупустынные ильм енно* луговые и пойменные почвы. Содержание гумуса - 1,1%, гидролизуемого азота - 30-50мг/кг, подвижного фосфора — 12-16 мг/кг, обменного калия -260 мг/кгна 100 почвы.

Экспериментальное хозяйство Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводства, расположено в дельте реки Волга. Почвы опытного участка аллювиально-луговые, тяжелосуглинистые, среднезасоленные. Содержание гумуса -, 1,71,8%, азота легкогндроднзуемого - 5,7 ыг/кг подвижного фос<{юра - 4,5 мг/кг, обменного калия — 205,0 мг на 100 г. почвы.

Объектами исследований являлись виды и сортообразиы из мировой коллекции ВИРа и из селекционных 'учреждений страны. Основным материалом являлись из семейства мятликовых: пыреи, житняки, волоснецы, кострецы; из бобовых - люцерна желто-гибридная, люцерна синяя, эспарцет, донник белый.

В результате сравнительного изучения и оценки видов, сортов и соргообразцов пастбищных трав выделены наиболее перспективные с хорошо выраженными пастбищными свойствами; ранним и интенсивным отрастанием, продолжительным периодом вегетации, устойчивостью к систематическому стравливанию, высокой кустистостью и облнственностью, урожайностью надземной массы.

В результате селекционной проработки отработанных образцов злаковых растений был выделен исходный материал и методом многократного отбора создан сорт пырея «Озерненский» Линия 26, который передан в Государственное сортоиспытание в 2004 г.

Решение поставленных задач осуществлялось путем постановки следующих опытов:

Опыт 1. Изучение и оценка биологических особенностей, продуктивности н питательной ценности различных видов многолетних трав: житняка, пырея, волоснеш, костреца, люцерны синей «Надежда», люцерны желтогибридной, эспарцета песчаного, донника белого, черноголовника многобрачного. Общая площадь делянки 30м1, учетная 10м2, повторность четырехкратная.

Опыт 2. Создание исходного материала для селекции многолетних мятликовых трав. Изучались различные виды и сортообразцы пырея и пырейника. Размещение делянок стандартное, расположение стандарта через 10 номеров. Плошадь делянки 1м1.

Опыт 3. Подбор оптимального способа посева пырея удлиненного (Линия 26). Изучался сплошной посев 15 см, черезрядный - 30 см, широкорядный с междурядьями — 45 см, 70 см, 90 см. Общая площадь делянки 40м2, учетная площадь Юмг. Повторность четырехкратная.

Опыт 4. Подбор оптимальной нормы к срока высева пырея удлиненного (Линия 26), Высевали 6 кг/га семян (2,1 млн. т/га), 8 кг/га (2,8 млн, т/га), 12 кг/га (4,2 млн. т/га), 16 кг/га (5,7 млн. т/га), черезрядном (30 см) и широкорядном (70 см) способах посева. Общая плошадь делянки 40м2, учетная

- 10м2. Повторность четырехкратная. Изучали четыре весенних и четыре осенних срока сева.

Опыт 5. Продуктивность и питательная ценность пырея удлиненного (Линия 26) в смешанных посевах. Общая площадь делянки 40м1, учетная площадь 10м2. Повторность четырехкратная:

Для всесторонней оценки результатов исследований полевые опыты сопровождались наблюдениями, анализами и учетами.

1. Метеорологические-' наблюдения проводились в течении всего вегетационного периода на метеостанции с. Икряное Икрянинского района и на метеостанции п. -Табола ГНУ Всероссийского НИИ

''' орошаемого овощеводства и бахчеводства, Камязякского района.

2. В фенологические наблюдения за фазам» . роста и развития многолетних трав доводились постоянно согласно В.В. Прокофьеву (1989), за начало фазы принимались наступление ее у 10% растений, массовое у-75%.

3. Основной метод биогеографического изучения кнтродуцеята — наблюдение за ним в разных условиях и развития, т.е. в разные периоды жизни и в разнообразных местообитаниях, согласно Е.П. Коровину (1934), Д.Н. Кашкарову (1938), Б.А. Келлеру (1951).

4. Оценка посевов по биометрическим показателям проводилась по основным фазам вегетации на специально закрепленных площадках в 4-х кратной повторности. Из биометрических показателей определялись - высота растений, кустистость, облиственность, площадь листового аппарата, чистая продуктивность фотосинтеза.

5. В основу исследований скорости накопления сухой биомассы, динамики формирования площади листьев н фотосиятетической продуктивности были положены -принципы В. Блэкмана (В1астпаа 1919 г.) и А.А, Иичшоровича с соавторами (1961 г.). Фотосинтетическая деятельность растений определялась по методике

А.Л. Ничипировича 1961). Площадь листьев рассчитывали по формуле с применением метода высечек;

5 = Р»1п Р1

Где 5 — обшая плошадь листьев и робы, см1; - площадь одной высечки, см2; п — количество высечек, шт.; Р - общая масса листьев, г.; Р1 - масса высечек, г,

6. фотосинтетический потенциал (ФП) определяли путем суммирования показателей плошадн листьев на гектаре посева за вегетацию. Чистую продуктивность фотосинтеза рассчитывали но уравнению ЧПФ ** (В2 - ВО ФП где В2В, — сухая масса растений с единицы площади в конце и в начале периода.

7. Опенка численности и выживаемости растений проводилась подсчетом количества растений на делянках. Выживаемость растений определялась на основе подсчета числа растений в течение вегетационного периода по годам в сопоставлении с количеством появившихся всходов. В первый год вегетации подсчет густоты стояния растений проводился ежемесячно, а в последующие годы два раза в год - весной (май) и осенью — (октябрь) (Методика ВНИИ кормов, 1987).

8. Опенка засухоустойчивости проводилась непосредственно в поле. Показателем засухоустойчивости служит количеством растений, сохранившихся на делянках, после действия засухи. Зимостойкость оценивалась по результатам подсчета густоты стояния растений осенью и весной.

9. Учет урожая зеленой массы и семян проводили путем сплошного скашивания на учетных делянках по вариантам опыта. Урожай приводили к 100% чистоте и стандартной влажности. Достоверность прибавки урожая проверяли путем обработки данных урожайности методом дисперсионного анализа.

10. Химический анализ растений, расчет питательности кормов выполняли в Астраханской областной . проектно-изыскательнон станции химизации по общепринятой методике.

11. Расчет' биоэнергетической эффективности проводили по методическим рекомендациям ВНИИ кормов (1983), методическим указаниям ВИР (1992).

12. Сравнение вариантов в опытах проводили по наименьшей существенной разнице, данные обрабатывались методами дисперсионного анализа по Б А. Доспехову (1979).

Результаты исследований 1. Изучение и «пенка биологических особенностей, продуктивности и питательной ценности различных видов многолетних трав.

Благоприятными условиями для вегетации растений американские ученые (Уоллес, Брекман, 1995) считают такие, когда количество осадков в месяц выпадает, не менее 50-100мм.

В годы проведения наших исследований количество выпавших осадков, в период вегетации растений, не соответствовало их потребности в воде. Условия вегетации исследуемых растений различались по обеспеченности влагой, тем не менее, т.е. были лимитированы ею. Недостаток влаги в почве отрицательно влиял на развитое и продуктивность многолетних трав.

Отличительной биологической особенностью большинства многолетних трав являлось очень медленное их развитие после появления всходов. Из-за этого посевы зарастали сорняками, сильно иэреживались, а растения под влиянием сорняков задерживали процесс кущения, ослаблялся рост и высоту. При уменьшении освещенности вегетативные стебай многолетних трав на 40% формировались нормально, генеративные же не образовались. Ослабление света до 70% от полной освещенности приводило к уменьшению количества как генеративных, так и вегетативных органов. При более слабой освещённости посевы-трав первого года, жизни зачастую изреживались. Обычно такие условия создавались при сильной засоренности посевов.

Температурный режим, изменяясь в широких пределах по сезонам года, оказывал большое влияние на развитие и продуктивность растений. Пониженная температура ранней весной задерживали прорастание семян, снижали полевую всхожесть, удлинялся вегетационный период. При поздних сроках посева температура пахотного слоя почвы, повышающаяся до 35 и более, вызывали гибель всходов трав.

По типу развития многолетние травы подразделяются на озимые, яровые и полуозкмые. Однако характеризовать некоторые виды многолетних трав по этому признаку не всегда удается. Озимым типом развития обладают пырей удлиненный, овсяница луговая, житняк. Основное их отличие от других видов трав заключается в том, что они в год посева не образуют генеративных побегов. Генеративные побеги образуются только из побегов осеннего кущения. Этот факт говорит о том, что семена многолетних трав целесообразнее высевать осенью.

Основными показателями эффективности того или иного вида растений, сорта, популяции в конкретных почвенно-клнматических условиях является адаптированность, долговечность, оцениваемая по полноте всходов и динамике изрежнвання травостоя по годам, использования солнечной радиации и влаги на формирование урожая, продуктивности, высоким содержанием питательных вешеств в урожае.

Ф.Д. Самуллов (1996), Г.В. Удовенко (1977), Г.Э. Насганова (1996), А.Б. Шунгаева, А.В,Шунтаева, Г.Э. Настинова (2003), и др. указывают, что всхожесть семян после действия неблагоприятных факторов зависит от силы действующего фактора и является интегральным показателем, отражающим способность адаптироваться к его действию. Видимо этот обобщающий фактор и объясняет широкое использование всхожести семян после действия водного, солевого, температурного и др. стрессов, как критерия устойчивости.

Выявлено (табл. 1.), что среднее(0,5 %МаС1) засоление оказывает действие на обмен вешеств, выражающийся в торможении процессов прорастания и снижения конечной всхожести.

Еще более тормозящее действие на процессы прорастания семян оказывает сильное засоление (1%НаС1). При этом количество проросших семян у кострепа безостого, находилось на уровне 50-52% от контроля, в то время как в остальных вариантах этот показатель заметно выше.

Таблица 1.

Энергия прорастания и вхожесть семян кормовых растений в лабораторных условиях, %

№ Кулыуразид, сорт Энергия прорастания Всхожесть

Н20 КаС1 0.5 •ЫаС11.0 Н;0 №010.5 ИаС! 1.0

1 Житняк гребневидный 60,8 46,2 32,6 98 67,9 51,7

2 Пырей--" 62,0 48,0 37.3 98 68,8 1 52,3

3 Волосенец ситниковый 61,7 48,0 36,7 97 66,2 51,4

4 Кострец безостый 52,6 38,2 26,8 92 61,7 47,8

5 Люцерна синяя {(Надежда» 63,1 44,0 32,4 93 ей 47,0

б Люцерна жЕлтогибридная 67,5 50,2 36,4 95 64.7 49,8

7 Эспарцет песчаный 5!,7 46,3 25,9 92 58,9 45,4

8 Донник белый 50,6 47,1 24,9 92 59,8 44 т3

9 Черноголовник многобрачный 46,3 36,3 23,2 83 45,6 34,8

Поэтому засоление в 1% ЫаСГ можно считать пороговым для прорастания семян кормовых растений. В зависимости от генетически обусловленной нормы реакции семян кормовых трав на засоление, обезвоживание, перегрев и степень изменения этих процессов, адаптационная способность различных видов и сортов различна, что определяет уровень устойчивости нх в период прорастания. Совокупность результатов позволяет выделить при ранней диагностики соле жаро и засухоустойчивости как наиболее адаптивные виды - пырей удлиненный, волоснец ситниковый, житняк гребневидный^ люцерну желтогибридную и эспарцет.

Нами обнаружено, что полевая всхожесть близка к показателям всхожести в лабораторных условиях при хлоридном засолении. Естественно, что в природных условиях на процесс прорастания действует комплекс факторов. В условиях Астраханской области в наиболее выраженном минимуме находится уровень волообеспеченности; в большинстве случаев он и является основным определяющим расхождением между лабораторной всхожестью в нормальных условиях и полевой всхожестью, а также конечным уровнем продуктивности.

Установлено, что гибель растений в зависимости от года стояния травостоя вида растений и складывающихся погодных условий составлял 9,735,8%,

По темпам линейного роста пырей опережал житняк в среднем за 3 года на 8,2см, люцерна желтогибридная на 5,6 см.

Во второй год вегетации раньше всех начали отрастать волоснец ситниковый, затем житняк. Начало отрастания пырея наблюдалось на 4-5 день позднее житняка.

По облиственности выделялись из мятликовых трав волоснец 939,4%) и пырей бескорневишкый (38,0%). Из бобовых люцерна желтогибридная (55,7%).

Наблюдения за развитием листовой поверхности показали, что максимальную площадь листьев (формировали пырей (18,б тыс.м3 га) и люцерна желтогиОридцая (24,7 тыс.м га). Во все годы исследования сформированная листовая поверхность обеспечивал накопление от 1,7 до 3,3 т/га сухой массы. Коэффицент корреляции (п) между площадью листьев и урожаем сухой кормовой массы у пырея высокий и составлял 0,68-0,65, у многолетних бобовых 0,62-0,60,

По данным А.А. Ничипоровича (1972) и К.А. Асророва (1971) к хорошим посевам можно отнести такие, продолжительность активной деятельности фотосинтетического аппарата (ФП), которых соответсвует-2,5 млн. м/га дней. В наших опытах наибольшее интенсивная фотосинтетическая деятельность, т.е. фотосинтетический потенциал, отмечался у пырея бескорневишного (2,7 млн.

м2/га дней), у волоснеца ситникового (2,4 млн. м2/га дней), у люцерны

желто гибридной (3,03 млн. м2/га дней) (табл. 2.).

Расчеты КПД ФАР, показали, что опытные посевы кормовых

многолетних мятликовых растений второго года жизни использовали лишь

0,17-0,19% приходящей ФАР, бобовые на 0,20-0,21%, Третьего года жизни

соответственно многолетних мятликовых на 0,38-40%, бобовых-0,36-0,38%,

Таблица 2,

Основные показатели фотосинтетической деятельности посевов многолетних

трав, 1999 г.

№ Вид, сорт Сухая масса, т/га Площадь листьев тыс. м^га Фотосинте тический потенциал млн.м2 сут/га Чистая продукгивн ость Фотосинтез а г/мг сут. Суточный прирост сухой массы кг/га

1 Житняк гребневидный, контроль 3,5 16,4 2,20 5,76 74

2 Пырей бескоркевишны й 4,4 18,6 2,70 5,97 86

3 Волоснец ситниковый 3,8 17,9 2,40 5,18 80

4 Кострец безостый 2,6 12,7 1,98 5,50 54

5 Люцерна синяя «Надежда» 5,3 32,9 2,72 3,74 110

6 Люцерна желтогибридная 5,8 37,8 3,03 3,75 120

7 Эспарцет песчаный 4,3 33,1 2,65 3,42 . -90

8 Донник белый 4,3 - 1,49 3,54 90'

9 Черноголовник многобрачный 2,9 12,7 0,98 6,6 60

Динамика накопления биомассы многолетних трав показала, что кострец в первом году пользования уступал пырею и житняку во всех фазах вегетации. Так, в фазе выхода в трубку урожай его равнялся 0,97 тонн/га или ниже житняка на 46,2%, а пырей на 62,9 В фазе колошения кострец сформировал 2,42 тонн/гз или меньше житняка на 47,1% и пырея на 63,2%. Наибольшая продуктивность у мятликовых трав отмечалась в фазе колошения - начало

цветения, у бобовых цветение — плодообрашение ( Обладая сравнительно быстрыми темпами роста хорошим побегообразованием многолетние травы формировали на 2-ой, 3-ий и 4-ый год жизни высокий урожай сухой кормовой массы. Максимальный урожай сухой массы накапливали пырей и люцерна желгогибридная (табл. 3)

Таблица 3.

Урожайность сухой кормовой массы различных кормовых растений, т/га

Урожай сухой массы + -

№ Культура, сорт 1999 2000 2001 средний за 19992001г. контроль

1 Житняк гребневидный, контроль 2,4 1,8 2,0 0,0

2 Пырей бескорневищный 2,7 2,2 2,3 +0,3

3 Волосенец ситниковый 2,3 1,8 К9 -0,1

4 Кострец безостый 2.0 1,6 1т8 1,7 -0,3

5 ) Люцерна синяя «Надежда» 3,0 2,4 2,1 2,5 + 0,5

6 Люцерна желгогибридная з,з 2,6 2,3 2,7 + 0,7

7 Эспарцет песчаный 2.7 2*2 2,0 2,3 + 0,3 -

8 Донник белый 2,6 2,1 22 + 0,2

9 Черноголовник многобрачный 2,8 2,5 2,1 2,5 + 0,5

НСРм т/га 0,038 0,043 0,052 -

По урожаю кормовой массы и семян положительно отличились: пырей

Ставропольский 1, Ставропольский 10, Солончаковый, Ростовский 31, шероховатостебельный СусамырскиЙ, удлиненный СЗ-7-57(табл, 4).

, Таблица 4,

Сравнительная продуктивность пырея в коллекционном питомнике _(среднее за 1997-2000 гг.)_

Сортообразец Высота растений Облнствен-ность, % Урожай,т/га

зеленой массы сухой массы семян

Пырей удлиненный, стандарт 68 41 13,9 2,4 0,42

Пырей удлиненный 2 65 42 14,1 2,7 0,43

Пырей удлиненный СолытковыЙ 87 48 18,8 3,6 0,51

Пырей удлиненный 3 72 1 40 И.б 2,0 0,38

Пырей ползучий Данский 40 43 10,2 2,1 0,27

Пырей удлиненный Ставропольский10 92 52 20,7 3,9 0,59

Пырей средний Ставропольский i 90 56 16,9 3,7 0,50

Пырей удлиненный Apropico Cri ello 95 47 15,8 3,2 0,32

Пырей волосоносный 70 49 12,9 .2,3 0,30

Пырей Смитта 70 52 13,5 2,6 0,41

Пырей удлиненный CS-7-57 93 56 21,4 4,0 0,56

Пырей удлиненный, стандарт 69 42 14Д 2,5 0,40

Пырей промежуточный Дамсинский 79 44 12^5 ^ 3 0,29

Пырей промежуточный Ростовский 31 86 49 17,9 3,2 0,36

Пырей шероховато стебельный Карабалыкский 78 41 и,з 2,7 0,32

Пырей шероховатостебельный 197 81 43 14,9 3,1 0,29

Пырей шероховатостебельный Павловский 77 50 2,3 0,30

Пырей промежуточный 1 73 50 15,1 2,4 0,29

Пырей шероховатостебельный Сусамыкский 96 52 20,5 4,2 0,41

На основания результатов оценки сортообразцов и многократного отбора создана новая линия пырея (Линия 26), которая была включена в 2000г. в схему конкурсного сортоиспытания, а в 2004 г. передана в Государственное сортоиспытание как сорт «Озерненскяй»,

Результат »сучения этого сорта в конкурсном питомнике (табл. 5) показали, что он превосходил стандарт по урожаю сухой кормовой массы на 37%.

Таблица 5.

Урожайность и питательная ценность кормовой массы пырея в конкурсном

сортоиспытании (среднее за 2000-2003 гг.)

■ Сортообразец Урожай^ т/га Обменной энергии МДж

Зеленой массы Сухой массы Кормовых единиц Переваримого протеина

Пырей удлиненный местный, стандарт 15,3 4,1 18,0 0,74 48380

Пырей удлиненный Солончаковый 20,7 5,5 24,1 0,98 64350

Пырей средний Ставропольский I 20,2 5,9 25,3 1,03 69030

Пырей средний Ставропольский 10 22,4 6,0 26,3 1,08 70800

Пырей удлиненный С5-7-57 22,8 6,2 27,2 1,12 7.3160

Пырей промежуточный Ростовский 31 19,2 5,3 23,3 0,96 6.2540

Пырейник шероховато-стебельный Сусамыкский 21,6 5,8 25,5 1,05 6,8440

Линия 26 (Озерненский) 24,9 27,4 1,20 79060

НСР05 0,44 0,05 0Г37 0,30

, Сравнительная оценка различных кормовых культур показала, что пырей,

житняк, волоснец и люцерна желто гибридная обладают комплексом ценных хозяйственных признаков:

- морозо-, засухо-, солеустойчивостью;

- продуктивным долголетнем травостоев;

- высокой урожайностью и выходом питательных веществ с гектара.

Однако для использования в зоне западных подстепных ильменей Прикаспия, как фитомелиорантов и в мероприятиях по восстановлению деградированных пастбищ, необходимы новые адаптированные к региону, толерантные сорта и научно-обоснованные приемы энергосберегающей технологии возделывания их. В связи с этим нам и были продолжены исследования по изучению сортообразцов многолетних мятликовых трав различного эколого-географнчеекого происхождения,

2. Создание исходного материала для селекции пырея Сселекционная работа по созданию новых поколений сортов для аридных условий Прикаспийской низменности проводилась на базе коллекции насчитывающей 18 сортообразцов пырея. В качестве стандарта использовали пырей удлиненный местный из Соленого займища Астраханской области. По итогам трехлетних наблюдений новый сорт пырея Озерне некий выделялся но мощности куста, семенной продуктивности и питательной ценности. Изучение химического состава пырея Озерненский показало, что по содержанию протеина, жира, золы, фосфора, кальция он несколько превосходил пырей Ставропольский 1 и пырей Ставропольский 10 (табл. б).

Таблица 6.

Химический состав многолетних трав в воздушно-сухом веществе, %

Культура, сорт В % на воздушно - сухое вещество

гигро-влага протеи н жир клетча тка зола фосфо р калыш й

Пырей средний Ставропольский 1 11,73 12,25 2,08 20,04 4,69 0,61 0,03

Пырей удлиненный Ставропольский 10 12,72 10,75 3,00 19,43 5,25 0,51 0,04

Пырей удлиненный Озернинский (Линия 26) 12,87 12,39 3,2 18,8 5,32 0,59 0,04

Житняк гребневидный Викрав 12,69 14,63 2,57 20,81 5,46 0,69 0,04

Кострец безостый Ставропольский 31 12,02 14,63 2,62 )7,92 6,19 0,75 0,03

Растения пырея хорошо поедаются и переносят вытаптывание животными. Он удобен для механизированного возделывания и уборки.

3. Подбор оптимального способа, нормы и срока сева пырея

Учитывая, что в обшей схеме технологии возделывания многолетних трав, н в частности нового сорта пырея, решающее значение в формировании высокого урожая в условиях полупустыни имеют ■ способы, нормы и сроки высеваизучапи: рядовой (15 см), черезрядный (30 см) и широкорядный (?0 см) способы посева; различные нормы высева - 2 млн. шт. (6 кг/га), 3 млн, шт. (8 кг/га), 4 млн. шт. (12 кг/га) и 5 млн. шт. (16 кг/га) и четыре осенних (15.08, 30.08, 15.09, 30.09) и четыре весенних (3 декада марта, 1 декада апреля, 2 декада апреля и 3 декада апреля) срока сева.

Установлено, что полнота выходов пырея при рядовом посеве составляла 41,1-50,2%, сохранность 42,3-56,5%; при черезрядном соответственно 45,4-47сохранность 40,5-54,2%; при широкорядном - 47,3-54,6% и 44,6-52,7%.

В среднем полнота всходов составляла от 41 до 54,8%, сохранность 40,556,5%. Количество вегетативных побегов на рядовых и черезрядных посевах составляло 10-25 шт., на широкорядных 40-55 шт. на 1м1. Формирование генеративных побегов на первом году использования было единичным и не превышало 2 шт. на 1м2. Во втором году использования травостоя побегообразование возрастало в 1,5-2 раза. Максимальное количество побегов отмечалось на варианте широкорядного посева с нормой 4 млн. шт. семян на 1 га.

В среднем за 3 года (1998-2000 гг.) преимущество вариантов с более высокими нормами посева сохранялось. Так, продуктивность рядового посева с нормой высева 4 млн. шт. семян на 1 га было выше варианта с нормой 23 млн. шт. семян на 11%, черезрядного способа — на 20%, широкорядного способа посева на 4,2% (табл. 7.).

Таблица 7.

Урожайность пырея Озерненский в зависимости от способов и норм высева

(1999-2001 гг.), т./га.

Способы и нормы высева Урожай Кормовые единицы Валовой энергии ГД на 1 га Обменной энергии с I га

Зеленой массы Сухой кормовой массы

Рядовой 15 см, 2 млн. шт. 3,0 0,96 0,62 13,9 6,6

Рядовой 15 см, 3 млн, шт. V 1,02 0,66 14,6 7,1

Рядовой 15 см, 4 млн.шт. 3,4 1,09 0,71 15,9 7,6

Рядовой 15 см, 5 млн.шт. 3.3 1,06 0,69 15,5 7,4

Черезрядный 30 см, 2 млн.шт. 3,5 1.11 0,72 16,2 7,7

Черезрядный 30 см, 3 млн.шт. 3,7 1,18 0,76 17,0 8,0

Черезрядный 30 см, 4 млн.шт. 3,8 1,22 0,78 17,5 8,3

Черезрядный 30 см, 5 млн.шт. 3,4 1,09 0,70 15,8 7,5

Широкорядный 70 см, 2 млн.шт. 3,8 1,24 0,87 19,7 9,25

Широкорядный 70 см, 3 млн.шт. 4,0 и8 1,02 22.9 10,84

Широкорядны й 70 см, 4 млн.шт. 4,8 1,54 1,23 27,6 13,1

Широкорядный 70 см, 5 млн.шт. 3,8 1,43 1,14 25,7 12,0

НСР05 0,04 0,18 0,24

Большое влияние на семенную продуктивность пырея оказывает и срок посева. Установлено, что посеве в первой декаде сентября (4.09) максимальный урожай семян в этом случае давал сорт пырея СЬерненский (табл. 8.).

Таблица 8.

Урожай семян пырея в зависимости от осенних сроков посева и года использования (посев 1998 г.).

Год учета Сорт Сроки посева

4.09 25.08 15.08 15.09

1998 Ростовский 31 (стандарт) Ставропольский 10 Озерненский 0,20 0,24 0,26 0,31 0,35 0,36 0,39 0,40 0,43 0 0 0

1999 Ростовский 31 (стандарт) Ставропольский 10 Озерненский 0,38 0,41 0,44 0,39 0,44 0,45 0,40 0,44 0,47 0,22 0,24 0,26

2000 Ростовский 31 (стандарт) Ставропольский 10 Озерненский 0,25 0,27 0,32 0,28 0,30 0,36 0,26 0,29 0,36 0,20 0,24 0,28

В сумме за три года Ростовский 31 (стандарт) Ставропольский 10 Озерненский 0,83 0,92 1,02 0,98 1,03 К17 1,05 МЗ 1,26 0,42 0,48 0,54

HCPo.es = 0,065 т/га дня сравнения частных ■средних

НСРо.44 = 0,044 т/га для сравнения средних по 1 фактору

В сельскохозяйственной практике по ряду организационных причин и складывающихся природных условий осенние посевы многолетних пастбищных трав не всегда производятся. Поэтому был проведен опыт по изучению влияния весенних посевов на семенную продуктивность пырея Озерненский.

. Высокий урожай семян получен при весеннем посеве в первой декаде апреля.

4. Продуктивность пырея в смешанных посевах с многалетнимн бобовыми

травами.

1 При возделывании пастбищных трав на корм широко используются смешанные посевы многолетних, мятликовых и бобовых трав. Высеянные

I

смеси, они лучше противостоят неблагоприятным условиям, меньше страдаюг от сорняков, полнее используют питательные вещества, свет и солнечную энергию. Корм смесей обычно сбалансирован по содержанию питательных основных веществ.

Исследования показали, что в смешанных посевах уже не ранних фазах роста и отношения между компонентами, конкурирующими между собой за свет, складываются таким образом, что сначала одни виды (пырей и житняк) становятся доминантными, к концу вегетации доминирующими становится второй компонент 9люцерна и эспарцет).

В смешанных посевах листовой ассимиляционный аппарат формируется в зависимости от видового сочетания компонентов, почвенно-климатических условий и технологий возделывания. Важной особенностью бобовых является способность в течении вегетационного периода образовывать новые листья и сохранять большую облнственность растений в сравнении с мятликовыми. При этом в начале вегетации и фазу вымешивания пырея и житняка — бугошгзания люиерны и эспарцета площадь листьев была меньшей. Во вторую половину вегетации у люцерны и эспарцета эти величины были больше.

Это можно объяснить биологическими особенностями растений бобовых культур их морфологическими различиями. Растения мятликовых формируют максимальную листовую поверхность несколько раньше, чем растения бобовых.

Наблюдения показали, что пырей, житняк и многолетние бобовые растения не угнетают друг друга, они формируют большую общую фотосинтезирующую поверхность и сравнительно высокий урожай зеленой и сухой кормовой массы (табл. 9)

Таблица 9.

Продуктивность, питательная ценность и энергетические параметры смешанных посевов мягпнковыхн бобовых трав (среднее за 2001-2003 гг.)

Вариант опыта Зеленой массы т/га Сухой кормовой массы т/га Кормовые единицы т/га Удельная энергоемкость МДж/кгОЭ Сбор энергии ГДж/гаОЭ

Пырей Озерненский 3,42 0,99 0,80 11628 23598

Житняк Викрав 3,21 0.85 0.69 10272 22080

Люцерна . Желто гибридна я 3,82 0,96 0,78 12224 26358

Эспарцет песчаный 2,96 0,74 0,60 10064 20424

Пырей + люцерна 3.93 1,29 0,97 13362 27117

Пырей + эспарцет 3,58 1,17 0,95 12000 24702

Житняк + лтоодэна 3,67 1,08 0,87 12478 25323

Житняк + эспарцет 3,59 1,03 0,83 1IS18 24055

НСР« 0,06 0.04 0,03

Смешанные агроценозы, благодаря различной корневой системы (мочковатой и стержневой) рационального распространения их в пространстве и увеличения густоты проникновения, более полно поглощают и используют влагу. .

Проведение фенологических наблюдений, определение динамики нарастания биомассы, а также изменения соотношения компонентов в смеси позволило правильно установить сроки максимальной продуктивности агрофитоценозов и дать оценку питательной ценности корма.

Технология считается эффективной если АК больше 1 (или больше 100%, если оценка ведется в процентах). На основании .данных по продуктивности вариантов агроценозов и удельной энергоемкости фитомассы определены продукционные и энергетические параметры вариантов агрофитоценозов.

Составляя полученные данные продуктивности и затраты энергии на производство продукции с единицы плошади, нашли агроэнергетический коэффициент (АК), Принимая во внимание, что расчетный срок эксплуатации пастбищных агрофитоценозов составляет не менее 8 лет, а затраты на подержание и ремонт ценозов не превышает 50% от первоначальных затрат, энергетическая эффективность технологии значительно выше.

.Приведенные расчеты убедительно свидетельствуют об агроэнергетической эффективности и хозяйственной целесообразности широкого внедрения предлагаемых приемов технологии восстановления деградированных пастбищных земель Западных подстепных ильменей.

Выводы

В условиях острозасушливого климата Астраханской области и негативного антропогенного влияния произошло постепенное обеднение естественных кормовых угодий, их эрозия, дефляция и деградация, увеличение плошади открытых песков.

1. Для восстановления деградированных пастбищ улучшение их продуктивности долголетия, повышение кормовой ценности испытаны различные виды и сорта многолетних мятликовых и бобовых трав и выделены наиболее перспективные из них. Разработаны энергосберегающие элементы технология возделывания.

2. Установлено, что в условиях зоны западных подстепных ильменей Прикаспня, расширение набора устойчивых и высокопродуктивных многолетних трав одно из условий повышения продуктивности фитоценозов. Высокий адаптивный потенциал пырея удлиненного, житняка гребневидного, люцерны желто-гибридной определяют более широкий ареал их возделывания.

3. Из испытанных 18 видов и соргообразцов пырея на почвах западных подстепных ильменей Прикаспия наиболее ценными оказались пырей Ставропольский 1, Ставропольский 10, Солончаковый, Ростовский 31, широховатостебельный Сусзмырский и удлиненный CZ — 7-57, позволяющих в благоприятные по климатическим условиям годы в 5-6 раз, а в острозасушливые годы в 2-3 раза увеличить урожайность сенокосов а пастбищ.

4. В результате комплексного изучения хозяйственно-ценных признаков различных видов пырея в коллекционном питомнике и проведения многократного отбора выведена новая линия 26 пырея удлиненного, отличительной особенностью которого является высокая зимостойкость и засухоустойчивость, способность формирования урожая высокопитательного корма и семян.

5. Оптимальным способом посева новой линии пырея является широкорядный на 70 см с нормой высева 12 кг на га.

6. Установлено, что оптимальным сроком посева пырея является 1 декада сентября, при весеннем сроке посева последняя декада марго - первая декада апреля,

7. При возделывании пастбищных трав на корм наиболее высокий урожай формируют смешанные посевы многолетних мятликовых и бобовых трав. Пырей, житняк, люцерна и эспарпет не угнетают друг друга, они формируют большую общую фотосинтетическую поверхность и высокий урожай зеленой массы (3,59 тн на га) и сухой кормовой массы (0,17-0,19 тн на га).

8. Установлено, что наибольшее содержание питательных веществ в зеленой массе н сухом веществе многолетних кормовых трав накапливается на 3 год произрастания,

9. Высокое значение атроэнергетического коэффициента получено смешанными посевами перспективной линии 26 пырея удлиненного с люцерной желто-гибридной (9,2), которое оказалось выше, чем у чистых посевов пырея и люцерны (6,8 и 7,0). Этот показатель был наибольшим при оптимальных сроках сева с междурядьями 70 см (9,8).

Предложения производству

1. Хозяйствам рекомендуется использовать для восстановления деградированных пастбищ пырей удлиненный, кострец безостый, . житняк гребневидный, люцерну желто-гибридную,

2. Посевы осуществлять как в чистом виде, так и в смеси с бобовыми.

3. Лучшей схемой посева является широкорядна» с междурядьями 70 см, оптимальная норма высева для пырея удлиненного 12 кг на га я для костреца безостого 8 кг на га, а лучшим сроком посева в Астраханской области рекомендуется последняя декада марта, первая декада апреля.

4. Для широкого испытания и внедрения в производство прехпагается новая линия 26 пырея удлиненного, выделенная в результате многократного отбора.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Григоренкова E.H., Симанскова Н.В, Многолетние травы. // В кн. Мелиорация и использование орошаемых земель в Астраханской области // Отв.ред. Н.В. Челобанов. - Астрахань, 2003. - С. 397 - 401.

2. Григоренкова E.H., Симанскова Н.В. Технология улучшения и рационального использования природных кормовых угодий. // В кн.:

3. Земледелие в Астраханской области // Огв.ред. Н.В. Челобанов. -Астрахань, 1998.-С.348-369.

4. Симанскова Н.В. Биоэкологические особенности костреца безостого // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы П Всероссийской науч.конф. 20-22 октября. -Астрахань, 1999. - с. 121 - 1222

5. Симанскова Н,В. Изучение путей повышения продуктивности кормовых трав в зоне западных подстепных ильменей // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного \ Прикаспия:

6. Материалы Российской научной конференции 19-20 октября 1998. -Астрахань, 1998. С.- 122-123.

7. Симанскова Н.В. Продуктивность пастбищных трав в зоне западных подстепных ильменей // Сб. Проблемы социально-экономического развития аридных территорий России Материалы международной научно -практической конференции. 19-21 мая 2001 гола.- с. Соленое Займище, Астраханской области. -М., 2001., т.2.с.253.

8. Симанскова Н.В. Продуктивность многолетних трав в зоне западных подстепных ильменей //Экосистемы Северного Прикаспия в 21 веку:

9. Материалы международной науч.конф. 24-30 мая 1998. - Элиста, КГУ, 1998. -С. 103.

Симанскова Н.В. Эколого-биологические особенности костреца безостого в зоне западных подстепных ильменей Прикаспия // Межд. научн. конф. Элиста - Тегеран, 2001,

Симанскова Натальи Викторовна (Россия)

Продуктивность н питательная ценность пастбищных трав в зоне западных подстепных ильменей Прнкаспня

В полупустынной зоне Астраханской области создана коллекция пырея, включающая 18 образцов различных эколого-географических популяций и экотилов, которые послужили материалом для активизации селекционного процесса. Впервые в результате комплексного изучения экологии, биологии отобранных образцов и опенки их кормовых достоинств создана новая линия 26 пырея, которая была включена в 2000 году в схему конкурсного сортоиспытания, а в 2004 году передана в Государственное сортоиспытание, как сорт «Озерне некий».

Новая линия 26 пырея удлиненного рекомендуется для рекультивации деградированных пастбищ в Прикаспийском регионе путем создания многолетних агрофитоценозов.

Предложена технология возделывания новой линии пырея в чистых и смешанных посевах.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю Григоренковой Екатерине Николаевне д. с-х. н., профессору кафедры природопользования и землеустройства Астраханского государственного университета, а также Кравцову Виктору Васильевичу д. с-х. Н., заведующему лабораторией многолетних трав, за внимание при выполнении исследований, за добросовестную критику и советы, способствовавшие совершению и завершению диссергационой работы,

Подписано в печать 21.10 2004 г. Формат 60x84/16. Уя. изд. л. 1,16. Тираж 70 эю. Заказа 164. Отпечатано на ризографе в ООО «ПФ «ИМИДЖ ПРИНТ»