CC BY
18УДК 633.2
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВ СТЕПНОГО ЭКОТИПА В УСЛОВИЯХ
ПРИСИВАШСКОЙ СТЕПИ КРЫМА
Дударев Д.П., кандидат сельскохозяй-ственых наук, доцент; Тарасенко Б.А., кандидат сельскохо-зяйственых наук, доцент; Изотов А.М., доктор сельскохозяй-ственых наук, профессор; Агротехнологическая академия ФГА-ОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»
В статье изложены агробиологические особенности многолетних злаковых трав - пырея удлиненного (Elytrigiaelongata, сорт Ставропольский 10), житняка гребневидного (Agropyronpectinatum, биотип) и костреца безостого (Bromusinermis, сорт Таврийский), приведена их продуктивность в условиях Присивашья Крыма. Показано, что в Присивашье Крымского полуострова наиболее продуктивной культурой, обеспечившей наиболее высокий сбор зеленой массы и сухого вещества, является пырей удлиненный.
Ключевые слова: многолетние травы, злаки, пырей удлинённый, кострец безостый, житняк гребневидный, урожайность, Присивашье.
ECOLOGICAL TEST OF PERENNIAL CEREAL HERBS OF STEPPE ECOTYPE IN CONDITIONS OF THE PRIIVASH STEPPE OF CRIMEA
Dudarev D.P., Candidate of agricultural Science, Associate Professor; Tarasenko B.A., Candidate of agricultural Science, Associate Professor; Izotov A.M., Doctor of agricultural Science, Professor;
Agrotechnological Academy FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University».
The article describes the agrobiological features of perennial grasses - elongated wheatgrass (Elytrigiaelongata, variety
Stavropolsky 10), crested wheatgrass (Agropyronpectinatum, biotype) and awnless rump (Bromusinermis, variety Tavriysky), their productivity of the Crimea in the conditions of Prisivash is given. It is shown that in the Sivash region of the Crimean peninsula, the most productive crop, which provided the highest collection of green mass and dry matter, is elongated wheatgrass.
Keywords:perennial herbs, cereals, elongated fur, boneless stork, ridge-shaped reed, yield, Prisivashye.
Введение. Основным фактором, ограничивающим урожайность однолетних и многолетних культур в Присивашном Крыму, является влага. Дефицит ее в последние годы ощущается все сильнее, это с одной стороны связано с
62
прекращением подачи воды по Северо-крымскому каналу и последующему резкому сокращению площади орошаемых земель, а с другой - с природными процессами, ведущими к усилению засушливости климата. Помимо этого, отрицательным фактором является наличие в регионе почв с различной степенью солонцеватости, что также оказывает негативное воздействие на эффективность ведение полеводства. Основной специализацией полеводства в Присивашье является выращивание зерновых, технических и кормовых культур. Среди кормовых культур наибольшее распространение имеют многолетние травы семейства бобовых, в частности люцерна. Эта культура в Крыму хорошо изучена и широко распространена, посевы же многолетних злаковых трав на полуострове и в Присивашье в целом, отсутствуют. Хотя некоторый положительный опыт по выращиванию этих культур, в частности пырея солончакового или удлиненного в Крыму имеется. Так, в середине восьмидесятых годов прошлого столетия им были заняты большие массивы земель в аридных районах Керченского полуострова, Присивашья, а также в сельхозпредприяти-яхспециализирующихся на овцеводстве [5]. Однако последовавший в начале девяностых годов кризис привел к резкому сокращению отрасли животноводства, в частности овцеводства и как следствие площади, занятые пыреем удлиненным были распаханы. В настоящее время место многолетних злаковых трав в полеводстве Республики Крым занимают однолетние злаковые культуры, урожайность которых в неорошаемых условиях и затраты на их выращивание не всегда отвечают требованиям производства. В результате, с целью внедрения в производство, возникает потребность в изучении многолетних злаковых трав степного экотипа, которые по своей биологии более устойчивы к неблагоприятным условиям произрастания. К таким культурам можно отнести пырей удлиненный, житняк гребневидный и кострец безостый. При этом их дикие формы являются типичными представителями растительных сообществ аридных степей и обладают высокой засухоустойчивостью, жаростойкостью и солевыносливостью [7, 10].
В связи с этим исследования были направлены на изучение агробиологических особенностей многолетних злаковых трав для выявления высокоурожайных видов с целью их внедрения в полеводство Присивашья Крыма.
Цель исследований - подбор многолетних злаковых трав, максимально приспособленных для произрастания в засушливых условиях Присивашья Крыма. Для достижения этой цели в процессе исследования были поставлены следующие задачи: - определить наиболее продуктивную многолетнюю злаковую культуру в почвенно-климатических условиях Присивашья Крыма; - выявить динамику формирования продуктивности травостоев многолетних злаковых трав различных лет жизни в специфических почвенно-климатических условиях Присивашья.
Материал и методы исследований. Для изучения агробиологических особенностей и оценки продуктивности многолетних злаковых трав в Присивашье
63
Крыма в период с 2015 по 2019 гг. был заложен однофакторный полевой эксперимент. Его задачей было выявить возможность эффективного выращивания многолетних злаковых трав в засушливых условиях региона на темно-каштановых слабосолонцеватых почвах. Для этого на изучение были поставлены наиболее засухоустойчивые злаковые травы: пырей удлиненный (Elytrigiaelongata, сорт Ставропольский 10), житняк гребневидный (Agropyronpectinatum, биотип) и кострец безостый (Bromusinermis, сорт Таврийский). Повторность опыта четырехкратная. Размещение вариантов в пределах повторения рендомизирован-ное. Общая площадь делянки 50 м2, учетная площадь - 40 м2. Способ сева — рядовой. Посев осуществлялся в 2015-2016 гг. при первой возможности выхода в поле ранней весной. Все исследуемые культуры высевались нормой 6 млн. всхожих семян на гектар. Предшественник многолетних трав - озимая пшеница.
Густоту посева определяли в фазу полного колошения-выметывания изучаемых культур в четырехкратной повторности на фиксированных делянках площадью 0,25 м2. Сухое вещество в биомассе растений определяли термостатно-весовым методом. Урожайность зеленой массы определяли с первого года жизни в фазу полного колошения поделяночно, путем скашивания в валки с последующим взвешиванием на площадных весах. Статистическую обработку данных эксперимента проводили с помощью ПК, методом дисперсионного анализа [6].
Результаты и обсуждение. Как известно, на продуктивность многолетних злаковых трав значительное влияние оказывает их способность к кущению, в результате чего культуры формируют густоту стеблей в травостое, что в конечном итоге определяет их продуктивность особенно на первом году жизни. При этом кущение многолетних злаков происходит по нескольким схемам в зависимости от их биологических особенностей. Так житняк гребневидный по мнению В. Р. Вильямса [1] является рыхлокустовым злаком. Недостатком такого типа кущения является формирование кочек-розеток на поверхности поля, особенно при редком посеве. Это в конечном итоге способствует повышенной засоренности этой культуры в первые годы жизни. Кострец безостый является типичным корневищным злаком и обладает повышенной конкурентоспособностью, со временем он вытесняет другие культуры и сорняки из посева, способствуя формированию сплошного массива культуры. Что касается пырея удлиненного, то эта культура, как правило, развивается по рыхлокустовому типу, образуя короткие подземные побеги, и при низкой плотности посева, так же как и житняк, образует кочки [2, 3, 4].
Проведенные в Присивашье исследования показали, что кущение житняка гребневидного в условиях Крыма происходит по рыхлокустовому типу развития куста, кострец безостый развивался как типичный корневищный злак, образуя побеги из почек узла кущения и корневищ. Пырей удлиненный кустился по рыхлокустовому типу, куст культуры в основном формировался из подземного узла кущения и в меньшей степени из подземных укороченных корневищ.
На первом году вегетации у всех исследуемых нами многолетних трав на-
64
блюдалось слабое развитие побегов кущения (табл. 1), что говорит о их озимом типе развития. Существенных различий в количестве сформированных побегов на единицу площади между исследуемыми культурами на первом году вегетации выявлено не было. Основу стеблестоя у всех исследуемых культур составляли укороченные вегетативные побеги, а у костреца безостого и удлиненные вегетативные. Образование генеративных побегов у всех исследуемых трав было единичным.
Таблица 1. Густота стеблей многолетних злаковых трав в зависимости от года вегетации травостоя, шт./м2
Культура Год использования Среднее по культуре (НСР0=15,29)
первый второй третий
Кострец безостый 324 618 847 596
Житняк гребневидный 314 435 509 419
Пырей удлиненный 308 532 595 478
Среднее по году (НСР05=14,51) 315 528 651 Xср.= 498
Примечание: *для частных средних НСР05= 25,52 шт./м2
На втором году вегетации интенсивность кущения всех изучаемых культур существенно возросла, в среднем по опыту на 1,67 раза. Так, наибольшее количество побегов на единице площади было сформировано кострецом безостым, а наименьшее в 1,42 раза ниже житняком гребневидным. На третьем году вегетации кущение рыхлокустовых злаков пырея и житняка было менее интенсивным, чем на втором, количество побегов на этих вариантах увеличилось лишь на 1,11 и 1,17 раза по отношению к прошлому году. Кострец же как корневищный злак, развивался более динамично и сформировал в 1,37 раза побегов больше на единице площади, чем в прошлом году.
В среднем за три года исследования, наибольшее количество побегов было сформировано многолетними злаками на третьем году вегетации, что говорит о постепенном развитии травостоя злаков. Кострец безостый, как корневищный злак, во все годы вегетации отличался более интенсивными темпами образования побегов по сравнению с рыхлокустовыми злаками.
Важным показателем, характеризующим структуру зеленой массы многолетних злаковых трав и оказывающим влияние на ее качество, является обли-ственность растений. Как показали исследования, наибольшая облиственность в годы исследования была характерна для костреца безостого, она в свою очередь зависела от количества вегетативных побегов в зеленой массе (табл. 2).
Высокая облиственность вегетативных побегов, по отношению к генеративным объясняется большим количеством у них листьев и отсутствием соцветий. При этом в листьях содержится большее количество питательных веществ, в первую очередь белка, нежели в стеблях и соцветиях.
65
Таблица 2. Облиственность растений многолетних злаковых трав в зависимости от года использования травостоя, %
Культура Год использования Среднее по культуре (НСРО5=2,15)
первый второй третий
Кострец безостый 47,41 41,96 42,54 43,97
Житняк гребневидный 44,50 31,34 24,60 33,48
Пырей удлиненный 40,63 38,95 42,75 40,78
Среднее по году (НСРо5=1,72) 44,18 37,42 36,63 Хср.= 39,41
Примечание: *для частных средних НСР05= 3,15%
Во все три года исследования наиболее облиственными были растения костреца безостого, это связано с тем, что в его надземной биомассе преобладают вегетативные побеги, доля же генеративных в общей массе побегов по годам исследования составляла не более 43,3 %. Важной биологической особенностью многолетних трав является факт снижения степени облиственности растений с увеличением возраста травостоя, что связано с увеличением доли генеративных побегов в травостое. Особенно сильно на третьем году вегетации снижалась об-лиственность растений житняка: в 1,27 раза по сравнению со вторым годом, что также связано с увеличением доли генеративных побегов в его зеленой массе и в целом с биологическими особенностями культуры, обеспечивающими высокую засухоустойчивость, путем снижения площади транспирации.
Показателем, характеризующим эффективность реализации культурой своего потенциала в определенных условиях, является ее продуктивность. Урожайность зеленой массы всех исследуемых культур учитывалась с первого года вегетации (табл. 3). Так, на первом году вегетации урожайность многолетних злаковых трав в условиях Присивашья была невысокой, что связано с биологическими особенностями исследуемых культур, а именно с их озимым типом развития и низкой обеспеченностью влагой растений в год посева. Наиболее продуктивными в год сева в среднем по опыту оказались пырей удлиненный и кострец безостый. Различия в урожайности между этими культурами находились в пределах ошибки опыта. Наименьшую урожайность сформировал житняк гребневидный - в 1,58 раз ниже.
На втором году вегетации урожайность многолетних злаковых трав возросла более чем в два раза по отношению к первому году. Наибольшей продуктивностью отличался пырей удлиненный, урожайность костреца безостого по сравнению с ним была на 8,6 %, а житняка гребневидного - на 26,3 % ниже.
Тенденция увеличения урожайности культур с увеличением возраста посева прослеживалась и на третьем году вегетации, прирост урожайности в этом году по отношению к предыдущему составил порядка 62 %. При этом увеличе-
66
ние урожайности посевов в основном произошло за счет повышения плотности стеблестоя в биомассе. Наибольшую продуктивность и на этом году вегетации сформировал пырей удлиненный. Достоверно уступал ему на 11,3 % по величине этого показателя кострец безостый. Наименьшую урожайность зеленой массы сформировал житняк - на 9,0 % ниже, чем пырей удлинённый. Высокая продуктивность пырея удлиненного в среднем по опыту по отношению к остальным исследуемым злакам объясняется, в первую очередь большей высотой растений культуры в укосную спелость. Так, на третьем году жизни высота стеблей пырея составляла не менее 120 см, костреца безостого - 95 см и житняка не более 60 см.
Таблица 3. Урожайность зеленой массы многолетних злаковых трав в присивашской зоне Крыма в различные годы вегетации, т/га
Культура Год использования Среднее по культуре (НСР0=0,38)
первый второй третий
Кострец безостый 3,19 7,98 12,85 8,01
Житняк гребневидный 2,05 6,43 9,95 6,14
Пырей удлиненный 3,23 8,73 14,48 8,81
Среднее по году (НСР05=0,38) 2,82 7,71 12,43 Хср.=7,65
Примечание: *для частных средних НСР05= 0,67 т/га
Важным показателем, характеризующим продуктивность исследуемой культуры помимо зеленой массы, является сбор сухого вещества с га (табл. 4).
Во все годы исследования выход сухого вещества с гектара, как и урожайность зеленой массы повышался с увеличением возраста травостоя. В первый год вегетации наибольший сбор сухого вещества обеспечили посевы пырея удлиненного и костреца безостого, менее продуктивным оказался житняк гребневидный.
Урожайность сухого вещества на втором и третьем году вегетации по отношению к первому году существенно возрастала. Наиболее продуктивным из исследуемых культур по величине этого показателя оказался пырей удлиненный.
Таблица 4. Выход сухого вещества с урожаем многолетних злаковых трав в присивашской зоне Крыма в различные годы вегетации, т/га
Культура Год использования Среднее по культуре (НСР05=0,12)
первый второй третий
Кострец безостый 0,96 2,23 3,47 2,22
Житняк гребневидный 0,68 2,12 3,28 2,03
Пырей удлиненный 1,00 2,71 4,49 2,73
Среднее по году (НСР05=0,12) 0,88 2,35 3,75 Хср.= 2,33
Примечание: *для частных средних НСР = 0,21 т/га
67
Таким образом, в среднем за три года исследований наиболее продуктивной культурой в Присивашье Крыма как по урожайности зеленой массы, так и по сбору сухого вещества с единицы площади оказался пырей удлиненный.
Выводы. В условиях Присивашья наиболее продуктивной культурой, обеспечившей высокий сбор зеленой массы и сухого вещества, оказался пырей удлиненный - 8,81 т/га и 2,73 т/га соответственно. Достоверно уступал пырею продуктивности зеленой массы кострец безостый, в среднем за годы исследования он сформировал урожайность на уровне 8,0 т/га. Наименее продуктивной культурой в условиях Присивашья, за три года исследований оказался житняк гребневидный - 6,14 т/га. При этом, следует отметить, что житняк гребневидный раньше других исследуемых культур трогался в рост и после скашивания образовывал отаву, пригодную для стравливания до наступления устойчивых холодов, что в засушливых условиях Присивашья может положительно влиять на развитие овцеводства, нуждающегося в кормах круглый год. Что касается отавности, то в условиях Присивашья многолетние злаковые травы второго полноценного укоса для получения урожая зеленой массы в годы исследования не формировали.
Список использованных источников:
1. Привалова К. Н. Развитие идей академика В. Р. Вильямса о рациональных сроках использования луговых травостоев / К.Н.Привалова, А.В. Родионова, Е. Е. Проворная // Кормопроизводство. - 2003.- № 12.- С. 6-8.
2. Константинов П. Н. Житняк / Константинов П. Н. - М.: Издательство Всесоюзной Академии им. В.И. Ленина, 1936. - 33 с.
3. Косарев М. Г. Житняк / Косарев М. Г. - М.: Сельхозгиз, 1942. - 168 с.
4. Шаин С. С. Житняк / С.С. Шаин, Б.А. Карунин. - М. : 1950. - 356 с.
5. Оненко В. Пырей удлиненный / В. Оненко // Кормовые культуры. -1990. - № 9. - С 14.
6. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Доспехов Б. А. - М. : Агропромиздат, 1985. - 352 с.
7. Кравцов В.В. Стрессоустой-
References:
1. Privalova K. N. Development of the ideas of Academician V. R. Williams on the rational timing of the use of meadow travostoms / K.N. Privalov,
A.V. Rodionov, E.E. Provory // Fodder production. - 2003. - No. 12. - P. 6-8.
2. Konstantinov P.N. Zhitnyak/ Konstantinov P.N. - M.: Publishing House of the All-Union Academy named after V.I. Lenin, 1936. - 33 p.
3. Kosarev M. G. Zhitnyak / Kosa-rev M. G. Selkhangelgiz, 1942. - 168 p.
4. Shain S. S. Zhitnyak/S.S. Shain,
B.A. Karunin. - 1950. - 356 p.
5. Onenko V. Elongated Wheat-grass /V. Onenko // Fodder crops. -1990. - No. 9. - From 14.
6. Dospehov B.A. Field experience methodology (with the basics of statistical processing of research results)/ Dospehov B. A. - M.: Agro-industrial publishing house, 1985. - 352 p.
7. Kravtsov V.V. Stress resistant
68
чивые сорта Agropyron Е1о^аШт (Пырея удлиненного) / Кравцов В.В., Кравцов В.А., Капустин А.С., И з в е -стия Оренбургского Государственного Аграрного Университета, Издательство: Оренбургский государственный аграрный университет (Оренбург), № 5 (79), 2019. - С. 122-124.
8. Кравцов В.В. Пырей удлиненный освоитель засоленных земель / Кравцов В.В. Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье. Материалы VI Международной научно-практической конференции. 1997 Издательство: Селекцентр "Гетеро-зис-Фитодар" 1997. - С. 372-373.
9. Иоффе Р. К. Многолетние травы в Крыму / Иоффе Р. К. - Симферополь: Крым, 1967. - 93 с.
10. Чернова М. Н. Дикорастущие кормовые травы Крыма / Чернова М. Н. - К. : Издательство Академии Наук УССР, 1957.- 146 с.
varieties Agropyron Elongatum (Elongated Wheatgrass) / Kravtsov V.V., Kravtsov V.A., Kapustin A.S., Proceedings Of The Orenburg State Agrarian University, Publishing House: Orenburg State Agrarian University (Orenburg), No. 5 (79) - P. 122-124.
8. Kravtsov V.V. Pyrey is an elongated developer of saline lands/ Kravtsov V.V. Unconventional crop production, ecology and health. Proceedings of the VI International Scientific and Practical Conference. 1997 Publishing House: Selection Center "Heterozis-Fitodar" 1997. - C. 372-373.
9. Ioffe R.K. Perennial herbs in Crimea/Ioffe R.K. - Simferopol: Crimea, 1967. - 93 p.
10. Chernova M.N. Wild feed grasses of Crimea/Chernova M.N. -K.: Publishing House of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, 1957.- 146 p.
Сведения об авторах:
Дударев Дмитрий Петрович -кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры растениеводства Агротехнологической академии ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского». E-mail: kdime_80@mail.ru, 295492, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Агротехнологи-ческая академия ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Тарасенко Борис Алексеевич -кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры растениеводства Агротехнологической академии
Informatoon about the Authors:
Dudarev Dmitry Petrovich -Candidate of agricultural Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of plant growing of the Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University». E-mail: kdime_80@ mail.ru, 295492, Russia, Republic of Crimea, Simferopol, v. Agrarnoe, Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University».
Tarasenko Boris Alekseevich -Candidate of agricultural Sciences, Associate Professor, Associate Professor
69
ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского». E-mail: boris.tarasenko.5 8@mail.ru, 295492, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Агро-технологическая академия ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Изотов Анатолий Михайлович — доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заместитель директора по научной работе Агротехнологической академии ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского». E-mail: a.m.izotov@mail.ru, 295492, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Агротех-нологическая академия ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
of the Department of plant growing of the Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University». E-mail: boris. tarasenko.58@mail.ru, 295492, Republic of Crimea, Simferopol, v. Agrarnoe, Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University».
Izotov Anatoly Mikhailovich -Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Deputy Director for Scientific Work of the Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University». E-mail: a.m.izotov@mail.ru, 295492, Russia, Republic of Crimea, Simferopol, v.Agrarnoe, Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University».
70
