CC BY
88
Адаптивные севообороты и конвейерное производство кормов донника на засоленных землях Атырауской области
Б. М. Мухамбетов, к.с-х.н., Атырауский филиал ЮЗНИИЖиР
В Прикаспийской низменности, являвшейся в прошлом дном моря, остались в почве после отступления огромные запасы токсически действующих на растения солей. В этой связи определяющим схему севооборотов служат почвенномелиоративные условия орошаемых земель.
При разработке схемы севооборота в освоении засоленных земель Прикаспийской низменности основополагающим подходом должны служить адаптивные севообороты, насыщенные исключительно солевыносливыми культурами, пригодными для возделывания в условиях отсутствия дренажа дифференцированным режимом орошения, техникой полива, соответствующей структурой посевных площадей, способствующей исключению реставрации вторичного засоления почвы.
Наряду с этим схемы севооборота должны быть построены таким образом, чтобы можно было организовать конвейерное производство кормов с целью резкого снижения потребности в сельскохозяйственной технике и силовых машинах.
Всем этим требованиям вполне отвечают созданные нами в Атырауском филиале ЮЗНИИЖиР сорта донника белого Аркас и зубчатого Сарайчик.
Сорт донника белого Аркас с 2005 г. районирован для возделывания на орошаемых землях Атырауской, Уральской, Актюбинской и Кызыл-Ординской областях Республики Казахстан.
Исходные растения отобраны в 1982 году на залежи, заброшенной в результате вторичного засоления, бывшего совхоза «Баксайский» Аты-рауской области.
Они характеризовались скороспелостью, повышенной устойчивостью к засухе и мучнистой росе, обладали высокой урожайностью сена и семян, но облиственность была низкой — ниже 34%. Для повышения облиственности отбор велся по крупности листьев и ветвистости стеблей. И в результате проведенных селекционных улучшений методом отопи облиственность сорта донника белого Аркас была доведена до 47% на первом году, до 44,5% на втором году жизни. Стебли у него прямостоящие, округлые, высокие до 190—210 см на втором году и до 140—150 см на первом году жизни, ветвистость средняя, неравномерная — в верхней части растения — высокая, а в нижней — слабая. Кустистость средняя (6—8
стеблей). Листья крупные, в нижней части ромбические, в верхней обратнояйцевидные. Длина листьев достигает 4,2 см, ширина 2,1 см, зазубренность листьев плавная, прилистники цельно-крайные, у основания расширенные. Кумарина содержится 0,3—0,4% в растениях первого года, 0,9—1,1% второго года жизни. Семена широкоовальные 2,3 мм длины и 1,4 мм ширины. Масса 1000 семян 2,2—2,4 г. Семена молочно-желтые с темными оттенками.
Вегетационный период донника белого Аркас от весеннего отрастания до уборки на зеленую массу — 50—55 дней (второй год жизни) и 60—65 дней (первый год жизни), до хозяйственной спелости семян — 110 дней. Хорошо и быстро отрастает весной и после укосов. Первый год жизни обеспечивает укос с 19 июня по 15 ноября, а второй год жизни в фазе бутонизации (с 25 мая) до фазы начала цветения (с 1 по 20 июня).
Селекция донника в основном направлена на снижение содержания кумарина в растениях, придающего кормам горький привкус, снижающий их поедаемость и качество.
Привлекательным в этом отношении является вид донника зубчатого, который характеризуется меньшим содержанием кумарина. Однако отрицательным его свойством является низкорос-лость и отсюда низкая урожайность. Поэтому до настоящего времени не созданы его сорта, отвечающие требованиям сельскохозяйственного производства. Сорт донника зубчатого Малоку-маринный, созданный еще в 1960 году В.В. Суворовым, по этой причине не нашел широкого применения, во всяком случае, в каталоге районированных сортов этот сорт не значится.
Наибольшее видовое разнообразие донника сосредоточено в пустынных районах Западного Казахстана [1], а первичной областью распространения донника по всему миру?, по В.В. Суворову [2], является Прикаспийская низменность, где произрастают эндемичные виды донника Каспийский, Волжский.
Отличительной особенностью южных европейских подвидов донника от северных является высокорослость, высокая урожайность, обли-ственность, солевыносливость и высокое содержание белка в растениях [1, 2].
Принимая это во внимание, мы обследовали в 1985—1990 гг. Прикаспийскую низменность с целью отбора исходного материала для селекции донника зубчатого. Привлекли внимание образцы донника зубчатого, произраставшие на побе-
режье Каспийского моря на приморских солончаках, где сумма токсических ионов превышала
0,9%. Высота отдельных растений на таких почвах достигала более двух метров, урожайность зеленой массы более 500 ц/га, уровень грунтовой воды находился в 5 см от поверхности песчаных почв с минерализацией 24 г/л.
Район естественного произрастания донника зубчатого, у которого производился отбор семян (зимовка Шутовка бывшего совхоза «Тендыкс-кий»), ежегодно периодически не реже 1—2 раз за сезон затапливается водой Каспийского моря с минерализацией 9—10 г/л.
Исходный селекционный материал подвергся селекционному улучшению на всех этапах селекционного процесса на экспериментальном участке Атырауского филиала РГП «ЮЗНПЦСХ» в п. Сарайчик в 1990—2004 гг.
Отбор биотипов донника зубчатого велся исключительно по позднеспелости, затем среди них
— по высоте и кустистости растений. Таким образом был создан сорт донника зубчатого Сарайчик, который с 2005 г. был районирован для возделывания на орошении в Атырауской, Актюбин-ской, Уральской областях. Куст прямостоящий, кустистость сильная (8—10 стеблей), ветвистый, листья овально-ланцетовидные, крупные (длина
— 4,8 см, ширина — 2,6 см), неопушенные, черно-бурой окраски, сильно зазубренные, зубцы игольчатые, 25—28 см с каждой стороны. Прилистники длинные, у основания расширенные, надрезно-зубчатые. Стебли окрашены в антоци-ановый цвет, сильно зазубренные. Облиствен-ность 49—51%. Кисть длиной 24—26 см, на кисти расположены 160 цветков, лепестки цветков ярко-лимонно-желтые, семена средней крупности, сплющенные, с ясно выраженным носиком, бобы мелкие, округлые, с ясно выраженным килем, длина 6—7 мм. Твердые семена — 100%, масса семян — 2,1 г.
Сорт характеризуется позднеспелостью: от весеннего отрастания (5—10 мая) до созревания семян (10—15 сентября) проходит более 150 дней, от всходов (10—15 апреля) до полной укосной спелости (20 июля) — 95—100 дней, первый год завершается в фазе ветвления, которая наступает после 20—25 мая. Донник на первом году достигает высоты более 80 см, обеспечивающей сенокошение после 20 июля, а максимальной высоты (более 150 см) — в конце первой декады августа, и с третьей декады июля до конца вегетационного периода (15 ноября) в течение 110— 120 дней на первом году жизни он остается в фазе ветвления, обеспечивая при этом сенокос.
На втором году жизни донник обеспечивает сенокос с 15 июня, с фазы ветвления, высота его в этой фазе (с 15 июня) варьируется от 80 до 150 см, а в фазе бутонизации (с 12 по 18 июля) она составляет 160—170 см, а в фазе цветения (20
июля—18августа) — выше 220—230 см. То есть на втором году жизни длительность фазы сеноуборки составляет более двух месяцев (15 июня—15 августа), а за весь вегетационный период донник зубчатый на первом и втором годах жизни обеспечивает сенокос в течение более 150 дней (15 июня—15ноября).
Урожайность донника зубчатого Сарайчик достигает 800—1100 ц/га зеленой массы, 180— 260 ц/га сена, 9—11 ц/га семян. Кумарина почти что не содержит — 0,050%. Солевыносливость самая высокая среди всех имеющихся полевых кормовых культур — может произрастать и обеспечивать экономически состоятельную продуктивность на сильнозасоленных по токсическому иону почвах (0,7—0,9%).
Солевыносливостью культур определяется практическая перспективность улучшения засоленных земель, что имеет не только большое народнохозяйственное значение, но и является крупной научно-технической проблемой.
О солевыносливости донника зубчатого авторы сообщают: В.В. Суворов — [2] «это наиболее солевыносливый из всех видов донника, нередко входит в состав галофитных степных растительных сообществ», В. Боков и др. [3] — «При освоении влажных солончаков, где белый и желтый донники выпадают из-за избыточного увлажнения, может представлять интерес зубчатый донник»; Т. Масалимов [4] — «Донник зубчатый или солончаковый в Башкирии встречается на солончаках многих районов»; А.И. Иванов и другие [5] — «За способность расти на засоленных почвах его иногда называют солевыносливым»;
Н.В. Артюков [6] — «Донник произрастает на луговых солончаках в нашей Курганской области»; Г.И. Макарова [7] — «В Западной Сибири возделываются донник желтый и донник белый. На увлажненных солонцеватых почвах и сырых солончаках встречается донник зубчатый». Имеются данные об испытании донника зубчатого на солончаках: по сведениям Н.В. Артюкова [6], возделывание его отлично удается на луговых солончаках, а Г.И. Макаровой [8], что он «в условиях культуры на солончаках дает 70—200 центнеров зеленой массы или 18—48 центнеров сена и 1— 7 центнеров семян с 1 га».
По мнению К.Д. Постоялкова [9], донник зубчатый по солевыносливости превосходит все полевые культуры, уступая лишь сочным солянкам, а по способности выдерживать подтопление приближается к болотным растениям.
Из приведенных данных следует, что донник зубчатый может произрастать на солончаках при болотном водном режиме почв, что подтверждается произрастанием донника зубчатого в естественных условиях на солончаках Прикаспия, а также в культуре при испытании на сильнозасо-ленной почве. Следовательно, при возделывании
донника Сарайчик отпадает необходимость строительства коллекторно-дренажной системы и промывки почвы, на что, как известно, затрачивается очень много финансовых и людских ресурсов.
Не менее важная особенность донника — его высокая урожайность. В этом отношении ему нет равных среди кормовых культур, возделываемых на сено как на богаре, так и на орошении в азиатской части бывшего СССР, включая Республику Казахстан. Об этом свидетельствует многочисленная литература [10—12].
Однако, несмотря на высокую урожайность и солевыносливость, донник не популярен среди практиков из-за грубостебельности и осыпаемости листьев при поздней его уборке на сено, с середины фазы цветения, когда обеспечивается наибольший выход продукции сена. Поэтому площади его посева в мире невелики — не более
1,4 млн га [5]. Грубостебельность донника серьезный отрицательный признак. Чтобы преодолеть его, на наш взгляд, селекция донника на протяжении длительного времени в США была направлена не на долголетие, а на превращение его в однолетнее растение [7]. Общеизвестно, что сено, получаемое из растения донника первого года жизни, в корне отличается от сена второго года жизни донника отсутствием грубых непоедаемых скотом стеблей, большей облиственностью, высокой питательной ценностью. С учетом этого, селекция с донниками была направлена нами на создание высокоурожайного сорта, обеспечивающего нежным и питательным сеном на первом же году жизни, причем при сочетании высокой урожайности с довольно длительным высокопродуктивным периодом сеноуборки (более 110—120 дней) с тем, чтобы сократить потребность в сеноуборочной технике (табл. 1).
При возделывании донника зубчатого Сарайчик на орошении не только удается избежать грубостебельности сена, но и, что особенно важ-
но в нынешнее время в условиях нехватки техники, снизить потребность в сеноуборочной технике в десятки раз. Это достигается благодаря возможности продления продуктивной фазы сеноуборки до 150 дней за сезон, тогда как при возделывании остальных имеющихся в орошаемом и полевом кормопроизводстве республики кормовых культур (люцерна, пырей, овсяница, эспарцет, житняк, костер и др.) продолжительность продуктивной фазы сеноуборки — колошения — бутонизации и цветения — не превышает 15—20 дней, причем время их сеноуборки календарно совпадает [9]. Полученной продукцией сена в столь коротком промежутке времени (15—20 дней) не окупаются затраты на амортизацию техники, не говоря уже о других расходах.
Из обзора литературы следует, что не только в Казахстане, но и во всем мире до настоящего времени не созданы высокопродуктивные сорта кормовых культур, обеспечивающих непрерывную ежедневную, то есть конвейерную сеноуборку в течение возможного для проведения сенокоса времени. Все это явилось необходимой предпосылкой выбора направления селекции — повышение не только продуктивности растений, но и длительности продуктивной фазы с тем, чтобы обеспечить экономическую состоятельность производства сена и окупаемость сельскохозяйственной техники. Созданные нами сорта донников по пригодности к сеноуборке различаются на раннеспелые, обеспечивающие сенокос с 20—25 мая по 20 июня (белый Аркас), и позднеспелые с более растянутым периодом сеноуборки — с 20 июня по 24 августа (зубчатый Сарайчик). Донники в Казахстане известны как сухопутная культура богарного травосеяния, причем в этих условиях они, как правило, не обеспечивают продуктивность сенокосной массы на первом году жизни.
На орошении же продуктивность донника на первом году жизни не только высокая, доходящая до 180 ц/га сена, но он обеспечивает такую про-
1. Химический состав и питательность донника
№ Культура Содержится в % от сухого вещества Каротин, мг Перевариваемый протеин, мг Кормовая единица
протеин р к # И О и клетчатка зола а О 5 О С-
1 Донник белый Аркас, 1-го года жизни 18,75 1,68 38 20,48 9,00 19,0 3,00 2,25 62,41 112,5 0,53
2 Донник белый Аркас, 2-го года жизни 15,75 1,60 31,81 7,01 7,7 8,0 15,75 120,0 0,46
3 Донник зубчатый Сарайчик, 2-го года жизни 19,25 2,15 28,13 10,91 17,0 3,70 19,25 146 0,49
4 Люцерна 11,25 2,44 29,44 9,62 10,5 3,13 19,25 67,5 0,47
2. Продуктивность севооборотных культур и продолжительность конвейерного периода
4^
сл
№ Вид и сорт донника Фаза развития Продолжительность фазы в днях Урожайность сена, ц/га Сбор сена по фазам культур и в период конвейера, ц Доля продукции по фазам развития
2002 2003 2004 2005 Ср 2002 2003 2004 2005 Ср 2002 2003 2004 2005 В сумме за 4 года
1 Донник белый Аркас, 2-го года жизни бутонизация 19 10 5 15 12,25 110 22,5 49,3 118,5 75,08 2090 225,0 246,5 1777,5 4339,0 6,62
цветение 33 21 22 24 25,0 120,2 60,3 95,2 155,9 107,9 3966,6 1266,3 2094,4 3741,6 11068,9 16,87
2 Донник зубчатый Сарайчик, 2-го года жизни бутонизация 11 8 8 14 10,25 105,7 123,3 106,5 200,7 134,05 1162,7 986,4 852,0 2809,8 5810,9 8,86
цветение 35 16 19 18 22,0 130,0 239,1 183,0 252,0 201,02 4550,0 3825,6 3477,0 4536,0 16388,6 24,98
3 Донник белый Аркас, 1-го года жизни ветвление 59 59 59 59 59 31,2 181,6 148,5 113,2 118,62 1840,9 10714,4 8761,5 6678,8 27995,6 42,67
Продолжи- тельность конвейерного периода 157 114 113 130 128,5 13610,2 17017,7 15431,4 19543,7 65603
Средний сбор сена в период конвейера, ц 16400,75
Средняя урожайность сена с 1 га, ц 127,6
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
дуктивность в фазе ветвления с 28 июня — 10 июля до конца вегетации — 15 ноября, то есть в течение более 4 месяцев сено заготавливается в наиболее питательной и легко усвояемой фазе развития — ветвлении.
Таким образом, можно смело заключить, что биологические свойства созданных нами сортов донников позволяют продлить за сезон период ежедневной конвейерной уборки с 25 мая по 15 ноября, что послужило предпосылкой разработки научных основ и схем мелиоративного севооборота.
Исследования велись на лугово-бурой средне-засоленной до 45 см, и очень сильно засоленной (ниже этого слоя) почве тяжелого механического состава. Почвообразующими породами служат аллювиальные отложения четвертичного периода, представленные суглинками, подстилаемыми переслаивающейся толщей супесей и суглинков. Плотность почвы — 1,29—1,41 г/см2, удельный вес
— 2,71—2,73 г/см3, пористость — 45,68%, естественная влажность — 15,04—18,84%, слабо карбонатные (СО2 — 3,0—4,6%). Мощность гумусового горизонта 25 см, содержание гумуса 1,2%, азота валового — 0,077—0,175%, подвижного фосфора — 2,30 мг/100 г , а калия — 64,8 мг/на 100 г. почвы. Величина РН — 7,1—7,8, реакция слабощелочная.
В 2002—2005 гг. на этом фоне была изучена продуктивность четырехпольного севооборота по следующей схеме:
1. Донник белый Аркас первого года жизни.
2. Донник белый Аркас второго года жизни.
3. Донник зубчатый Сарайчик первого года жизни (паровое поле).
4. Донник зубчатый Сарайчик второго года жизни.
При этом 3 поле, занятое донником зубчатым Сарайчик, используется как пастбище и служит в качестве мелиоративного пара, выполняет функцию предупреждения реставрации вторичного засоления почвы.
Опыты закладывались в четырехкратной повторности, площадь делянок 50 м2, оросительная норма составила 4,0 тыс. м3/га (донник белый Аркас первого года жизни), 3,0 тыс. м3/га (донник зубчатый Сарайчик второго года жизни) и 2,0 тыс. м3/га (донник белый Аркас первого года жизни и донник зубчатый Сарайчик первого года жизни), поливная норма — 1000,0 м3/га.
По методике оценка севооборота проводится в сравнении с базовым севооборотом, успешно применяемым в данном регионе. Однако имеются целые регионы и области, где испокон веков не были освоены севообороты практикой в связи с тем, что они не были научно разработаны.
К таким районам относится Прикаспийский
регион, охватывающий три западные области (Уральская, Атырауская, Мангыстауская), где из-за вторичного засоления почв получило развитие кочевое преложно-залежное земледелие на орошении.
По существу, разрабатываемый нами севооборот является одним из первых в мире, предназначен для бездренажного освоения податливых к вторичному засолению почв, чем и объясняется ненадобность сравнительной его оценки с базовым вариантом.
В таблице 2 приведены конкретные данные, показывающие длительность фаз развития, продуктивность фазы и другие показатели, характеризующие конвейерное производство кормов донников на данной местности. Здесь следует отметить, что для удобства культуры в таблице 2 приведены не по порядку их чередования в севообороте, а в порядке наступления укосной массы в период конвейера с 25 мая по 30 сентября.
Из данных таблицы 2 следует отметить, что в среднем за четыре года конвейерный период длится с 25 мая по 30 сентября с продолжительностью 128,5 дня. При этом средний сбор сена в период конвейера составляет 16400,75 ц, а средняя урожайность донников с 1 га — 127,6 ц. Доля продукции по фазам развития донников составляет в фазе ветвления 42.67, в фазе бутонизации
— 15,48 и в фазе цветения — 41,85%.
Эффективность использования сельскохозяйственной техники при производстве таких работ, как скашивание и сгребание сена, повышается при конвейерном производстве сена донников в
8,5 раза, а на единицу техники производится сена в 10,9 раза больше по сравнению с люцерной с урожайностью 100 ц/га и периодом сенокошения 15 дней (фазы бутонизации и цветения). Таким образом, следует заключить, что проблему острейшей нехватки технических ресурсов можно решить повсеместным введением донникового севооборота и организацией конвейерного производства кормов.
Литература
1. Суворов, В. В. Донник / В. В. Суворов. — М.: Сельхозиздат, 1962. - С. 14.
2. Боков, В. Донник — перспективная культура / В. Боков. — М., 1965. — С. 35.
3. Масалимов, Г. И. Донник / Г. И. Масалимов. — Уфа: Башкирское книжное изд-во, 1991. — 18 с.
4. Иванов, А. И. Донник / А. И. Иванов и др // Каталог мировой коллекции ВИР. — Л., 1984. — Вып. 376. — С. 13.
5. Артюков, Н. В. Донник и люцерна в Курганской области / Н. В. Артюков. — Курган, 1979. — 72 с.
6. Макарова, Г. И. Донник — на солонцы / Г. И. Макарова // Омское книжное изд-во, 1961. — С. 7.
7. Постоялков, К. Д. Луга и пастбища Казахстана / К. Д. По-стоялков // Алма-Ата: Кайнар, 1972. — С. 33—48.
8. Нурымов, Д.Овдустж Казакстанда мал азыгындык дакылдар
/ Д. Нурымов. — Алматы.: , 1981. — 129 с.
9. Писарева, З. С. Производство грубых кормов в Читинской области / З. С. Писарева // Достижения науки и техники АПК. — М., 2004. — С. 42—43.
