CC BY
23
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДИКОРАСТУЩИХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВ ЯКУТИИ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И В КУЛЬТУРЕ
© Павлов Н.Е.*, Сторожева Н.Н.*
Октемский филиал Якутской государственной сельскохозяйственной академии, Республика Саха (Якутия), Хангаласский улус, с. Октемцы Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства,
г. Якутск
Изучены образцы ячменя короткоостого, пырея ползучего, лисохвоста тростникового и бекмании восточной - основных агроценозообра-зователей Якутских лугов в естественных условиях и в культуре.
Изучение эколого-биологических особенностей луговых злаков, в естественных условиях и в культуре, может иметь практическое значение при разработке эффективных методов преобразования дикорастущих форм луговых злаков в высокоурожайные сорта и в повышении урожайности естественных сенокосов и пастбищ. Нами с этих точек зрения изучались образцы ячменя короткоостого, пырея ползучего, лисохвоста тростникового и бекмании восточной - основных агроценозообразователей Якутских лугов в естественных условиях и в культуре (табл. 1).
Таблица 1
Урожайность и структура травостоя дикорастущих злаковых трав в разных условиях произрастания
Вид Высота травостоя (см) Зеленая масса, (г/м2) Генеративные побеги Вегетативные побеги Всего побегов, штук
Удлиненные Укороченные
штук | % штук | % штук | %
В естественных условиях
Ячмень короткоостый 80-100 1600 273 6 1274 28 - - 4550
Пырей ползучий 1330 59 3 1104 58 708 37 1913
Лисохвост тростниковый 2180 210 14 572 38 - - 1504
Бекмания восточн 1274 264 36 176 24 - - 733
В условиях культуры
Ячмень короткоостый 84,2 3620 2937 39 1205 16 3388 45 7530
Пырей ползучий 3500 1254 37 1830 54 304 9 3388
Лисохвост тростниковый 2910 704 44 192 12 704 44 1600
Бекмания восточная 1725 1017 55 758 41 74 4 1849
* Профессор кафедры Агрономии Октемского филиала Якутской государственной сельскохозяйственной академии, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник.
* Научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства кормовых культур Якутского научно-исследовательского института сельского хозяйства, кандидат сельскохозяйственных наук.
Опыты проводились на естественном пойменном лугу среднего течения р. Лены находящемся рядом с опытным полем и на коллекционном питомнике дикорастущих злаковых трав Якутии. Почва мерзлотно-лугово-чер-ноземная.
Ячмень короткоостый - полуверховое рыхло-кустовое растение, достигающее высоты до 100 см. На супесчаных и песчаных почвах пойменных лугов Якутии, а также на слабо солончаковых почвах аласов часто является фоновым растением и составляет основную массу травостоев.
Хорошо поедается всеми видами сельскохозяйственных животных, как в сене, так и на пастбище, особенно в ранние фазы развития.
Введение в культуру благоприятно воздействовало на формирование надземной массы ячменя. Как видно из табл. 1, ячмень короткоостый в коллекционном питомнике превосходит урожай зеленой массы в естественном лугу в 2 с лишним раза. Улучшилась структура травостоев у сеяных образцов ячменя. Значительно увеличилось по сравнению с естественной популяцией участие генеративных, а также вегетативных укороченных побегов ячменя. В условиях культуры генеративные побеги ячменя составляют 39 % от общего количества побегов. А в естественных условиях произрастания на их долю приходилось всего 6 %. Если в естественных популяциях ячменя не было вегетативных укороченных побегов, то в условиях культуры их участие в травостое составило 45 %.
Анализ вертикального распределения травостоев ячменя показал, что основная масса урожая сосредоточена на высоте до 40 см (80-89 % от общего урожая). Наибольшая масса стеблей (до 24 % от общего урожая) сосредоточена в первых двух горизонтах (0-10 см и 10-20 см), а листьев - во втором горизонте (10-20 см).
По нашим данным в естественных условиях произрастания в ячмене содержится 8,3 % сырого протеина, 33,9 % клетчатки, 2,7 % жира и 39,9 % безазотистых экстрактивных веществ. В 100 кг сена содержится 50 кормовых единиц и 5,5 кг переваримого протеина (табл. 2).
В условиях культуры для ячменя отмечено улучшение его кормовых достоинств. Так, в коллекционном питомнике ячмень (из южной Якутии) в фазе цветения содержит 16,3 % сырого протеина, 27,9 % клетчатки, 3,1 % жира и 41,2 % безазотистых экстрактивных веществ. В 100 кг сена содержится 72 кормовых единиц и 11,6 кг переваримого протеина (табл. 2).
Пырей ползучий - многолетний верховой корневищный злак с сильно развитой корневой системой. Стебли прямостоячие, высотой до 100-130 см. Листья линейные 20-30 см длины и 4-10 мм ширины. Соцветие прямой колос длиною 4-15 см. К почве и влаге пырей не требователен. Легко переносит суровые зимы Якутии, а также продолжительное затопление - до 40-50 дней и засоленность почвы [1].
Таблица 2
Химический состав дикорастущих злаковых трав в разных условиях произрастания
Вид % на абсолютно сухую массу В 100 кг кормов содержится (кг)
Сырой протеин Клетчатка БЭВ Кальций Фосфор Кормовых единиц Переваримого протеина
В естественных условиях
Ячмень короткоостый 9 36 40 0,4 0,2 50 5,6
Пырей ползучий 11 35 41 0,4 0,2 60 7,3
Лисохвост тростниковый 7 39 39 0,2 0,2 59 5,1
Бекмания восточная 8 33 45 0,2 0,2 52 4,4
В условиях культуры
Ячмень короткоостый 18 30 40 0,5 0,3 72 11,6
Пырей ползучий 18 32 36 0,4 0,3 56 11,0
Лисохвост тростниковый 20 33 31 0,4 0,3 66 14,6
Бекмания восточная 12 27 47 0,4 0,2 58 7,4
В Якутии пырей ползучий встречается почти во всех районах, кроме северных. Растет преимущественно в среднеувлажненном поясе аласов. Менее распространен в поймах рек. Исключение составляет Олекминский район и смежные с ним приленские районы, где пырей ползучий хорошо произрастает и на пойменных лугах [2].
В наших опытах введение в культуру пырея ползучего способствовало значительному увеличению количества побегов на 1 кв. метре - 3388 побегов против 1871 побега на естественном ценозе. Урожай зеленой массы увеличился в 2,6 раза, чем в пырейном лугу. Прирост кормовой массы пырея в культуре идет в основном за счет увеличения кустистости побегов. По высоте травостоя он значительно уступает пырею в естественных условиях. Изменилась также структура урожая. В сеяном травостое значительно увеличилось участие генеративных побегов (с 3 до 37 %) а участие вегетативных укороченных побегов уменьшилось (с 37 до 9 %). Распределение массы по вертикальному профилю травостоя в культурных ценозах пырея отличается от диких более высоким сосредоточением основной массы в среднем ярусе травостоя. Если в естественном пырейном лугу в горизонте до 25 см сосредоточено около 40 % кормовой массы, то в сеяном травостое пырея основная масса (45 %) приходится на горизонт от 25 до 45 см. Характер распределения листьев по горизонтам не претерпевает особых изменений и в обоих случаях оно равномерное.
Пырей ползучий характеризуется высокими кормовыми достоинствами. В фазе цветения он содержит 11-18 % сырого протеина, 32-35 % клетчатки, 36-41 % БЭВ. В 100 кг сена, убранного в фазе цветения, содержится 56-60 кормовых единиц. В условиях культуры в сене пырея ползучего возрастает содержание сырого протеина и фосфора, но отмечается значительное снижение углеводистых соединений.
Лисохвост тростниковый - верховой корневищный злак. Луга с травостоем из лисохвоста тростникового в Якутии характерны для увлажненного
пояса аласов, а также в долинах рек центральных и юго-западных районов. Произрастает лисохвост тростниковый в основном на черноземно-луговых или дерново-луговых почвах с различной степенью солонцеватости.
Как показали наблюдения, в естественных среднеувлажненных участках поймы лисохвост тростниковый формирует среднерослый (105 см) травостой, состоящий из генеративных и вегетативных удлиненных побегов. Притом значительное количество составляют вегетативные укороченные побеги - 44 % от общего количества. Увеличивается также количество генеративных побегов (с 14 до 44 %). По сравнению с пыреем ползучим и ячменем ко-роткоостым увеличение урожая кормовой массы незначительное (2910 г/м2 в условиях культуры и 2180 г/м2 в естественных условиях). Травостой сеяного лисохвоста тростникового низкорослый (75 см), но выделяется хорошей семенной продуктивностью. При введении в культуру улучшается облист-венность и существенно изменяется характер распределения зеленой массы и листьев по горизонтам. Если в естественном ценозе надземная масса распределена по вертикальному профилю более или менее равномерно, то в сеяном травостое основная надземная масса и листья сосредоточены в нижних горизонтах травостоя.
В условиях культуры улучшается качество корма. По нашим данным в 100 кг сена дикорастущего лисохвоста тростникового содержатся 5,1 кг переваримого протеина и 59 кормовых единиц, а в условиях культуры они увеличиваются соответственно до 14,6 и 66 кг (табл. 2).
Бекмания восточная - корневищно-рыхлодерновинное растение до 120 см высотой. Хорошо поедается домашним скотом, отличается хорошей зимостойкостью и выносливостью к длительному затоплению. В Якутии встречается повсеместно. Произрастает на средне- и сильноувлажненном поясе аласных лугов, в низинах и возле стариц на пойменных лугах.
Как показали опыты, бекмания восточная в условиях культуры образует генеративные, удлиненные и укороченные вегетативные побеги. В естественном лугу отмечено отсутствие укороченных вегетативных побегов. По характеру побегообразования и участию тех или иных типов побегов в формировании кормовой массы бекмания восточная наиболее подходит для сенокосного использования. У нее от 36 до 55 % надземной массы представлено генеративными побегами, от 24 до 41 % - удлиненными и только 4 % - укороченными вегетативными побегами (табл. 1).
По урожаю зеленой массы бекмания восточная уступает рассмотренным выше луговым злакам. В среднеувлажненном пойменном лугу урожай зеленой массы с 1 м2 было 1274 г, а в условиях культуры - 1725 г. Травостой её в богарных условиях низкорослый (65 см), чем при достаточном водоснабжении в естественных условиях произрастания (115 см).
Бекмания восточная в естественных условиях характеризуется равномерным распределением надземной массы по профилю травостоя и посте-
пенным снижением ее массы с высотой. А в условиях культуры основная масса травостоя сосредотачивается в приземных слоях надземного пространства - в горизонте 25-35 см.
Из данных химического анализа бекмании восточной видно повышение кормовых достоинств в условиях культуры. Так, при интродукции бекмания восточная из Южной Якутии в фазе цветения содержит 12 % сырого протеина, 3 % жира, 27 % клетчатки и 47 % безазотистых экстрактивных веществ (табл. 2). В 100 кг сена содержится 58,0 кормовых единиц и 7,4 кг переваримого протеина. А в естественных условиях содержится 8 % сырого протеина, 2,6 % жира, 33 % клетчатки и 45 % БЭВ. В 100 кг сена содержится 59 кормовых единиц и 4,4 кг переваримого протеина (табл. 2).
Судя по результатам опытов можно заключить, что многолетние дикорастущие злаковые травы Якутии довольно сильно реагируют на улучшение условий произрастания. Это делает их весьма перспективными при введении в культуру и использовании в селекции трав. У них в культуре наблюдается увеличение интенсивности побегообразования, накопления урожая зеленой массы, облиственности и повышения питательности корма. Однако нужно заметить слабую отзывчивость гигрофитов, как лисохвост и бекма-ния, на введение их в культуру без орошения.
Многолетние наши исследования показывают, что дикорастущие травы Якутии обладают широким адаптивным потенциалом и являются ценным исходным материалом для создания пластичных сортов, которые могут воз-делываться и в широтах с умеренным климатом и в резко-континентальных условиях Центральной Якутии. Введение в культуру «дикарей» значительно улучшает структуру их травостоя, побегообразование и кормовые достоинства растений [3].
По комплексу хозяйственно ценных признаков среди изученных дикорастущих злаковых трав выделены как перспективные для использования в селекционных работах и введения в культуру образцы ломкоколосника ситникового, ячменя короткоостого, пырея ползучего, пырейника изменчивого и кострецов безостого и Пумпелля, которые могут служить донорами устойчивости к стрессовым факторам среды.
Список литературы:
1. Андреев Н.Г. Луговедение. - М.:Колос, 1971. - 270 с.
2. Куваев В.Б. Классификация растительности южной части Якутии на ландшафтной основе // Ботан. Журн. - 1966. - Т. 51, № 11. - С. 1564-1579.
3. Павлов Н.Е., Томская Ф.Г., Софронова Е.П. Интродукция и селекция кормовых трав в Якутии / РАСХН. Сиб. Отд-ние. Якут. НИИСХ. - Новосибирск, 2006. - 240 с.
