CC BY
29
УДК 631.524.85:633.282
ФОРМИРОВАНИЕ БИОМАССЫ МИСКАНТУСА ГИГАНТСКОГО В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
В. А. Гущина, доктор с.-х. наук, Н. И. Остробородова, кандидат с.-х. наук, доцент
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, Россия, т. 8(8412) 62-83-67, e-mail: guschina.v.a@pgau.ru
Введение в производство интродуцента мискантуса гигантского требует изучения возможности его возделывания в зоне неустойчивого увлажнения на низкоплодородных почвах. Цель работы - определить оптимальный способ борьбы с сорной растительностью в агроценозе мискантуса гигантского при выращивании его в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Однофакторный полевой опыт включает механический и химический методы борьбы с сорным компонентом перед закладкой плантации, а также в посадках первого года жизни. Установлено, что на процесс формирования элементов продуктивности мискантуса гигантского влияют погодные условия периода вегетации и способы борьбы с сорняками. Оптимальный тепловой режим и атмосферные осадки 2016 года обеспечили к концу вегетации мискантуса высоту растений 163,0-210,0 см с количеством стеблей 10,0-16,0 шт./раст. В среднем за три года в вариантах с гербицидами Магнум и Балерина по фону Торнадо 500 сформировались высокостебельные растения 166,9-175,2 см с наибольшим количеством побегов 10,0-11,7 шт. По сравнению с абсолютным контролем прирост растений в высоту составил 36,0-44,3 см, количество стеблей увеличилось на 4,3-6,0 шт./раст. Оказывая минимальное фитотоксическое действие на рост и развитие культуры строгой зависимости между сформировавшейся надземной массой и корневой системой по годам не отмечается. Увеличение мощности растений не всегда сопровождается увеличением массы корневищ.
Ключевые слова: мискантус гигантский, засоренность, неустойчивое увлажнение, ри-зомы, гербициды, биомасса, гидротермический коэффициент.
Введение
Быстрое развитие промышленности приводит к всеобщему загрязнению окружающей среды. Ему подвергаются воздух, вода и почва. Опасными для людей и животных являются загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, такими, как олово (Pb), кадмий (Cd), цинк (Zn), медь (Cu), хром (Cr), токсинами. Так, в результате Чернобыльской катастрофы в России радиационному заражению подверглось около 6 млн. га земель, из которых более половины приходились на сельскохозяйственные угодья (Зинченко В. А., Яшин М., 2011) и, по данным Каштанова А. Н., Явту-шенко В. Е., (1997), более 50 млн. га подвержено эрозии. Если принять, что с 1 га посева кукурузы в год смывается в среднем около 30 т почвы, то на воспроизводство только гумуса внесением органических удобрений необходимо вложить 1805 МДж/га невозобновимой энергии (Булат-кин Г. А., 2010). На сегодняшний день есть опыт по созданию комплексных предприятий, которые, помимо производства энергии (как тепловой, так и электрической), выращивают необходимую для этого биомассу и самостоятельно её перерабатывают (Deuter M., 2000; Walker D. A., Apll J., 2009). Возделывание такой нетрадицион-
ной культуры, как мискантус, позволит экономить эти затраты, а постоянное покрытие дерниной способствует сокращению испарения влаги с поверхности почвы (Бу-латкин Г. А., Гурьев И. Д, 2012).
Благодаря разветвленной корневой системе мискантус можно возделывать на землях, которые в настоящее время не используются или на которых ограничено выращивание продовольственных культур (Костин И., 2013). Это свойство так же является чрезвычайно полезным для борьбы с водной эрозией почвы на склоновых землях, а так же при закреплении развивающихся отвалов горнодобывающей промышленности, обогатительных фабрик и т. д. (Узбек И. Х. и др., 2010).
Введение в производство интродуцента мискантуса гигантского требует изучения возможности его возделывания в зоне неустойчивого увлажнения на низкоплодородных почвах, не составляя конкуренцию основным сельскохозяйственным культурам. Однако в год посадки на начальных этапах развития мискантус чувствительно реагирует на засоренность. В связи с этим возникла необходимость выявления оптимального способа борьбы с сорной растительностью.
Нива Поволжья № 3 (52) август 2019 81
Методы и материалы
Для достижения поставленной цели был проведен однофакторный полевой опыт в 2015-2017 гг. на опытном участке ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ на светлосерой лесной почве супесчаной по гранулометрическому составу, которая характеризовалась низким содержанием гумуса (ГОСТ 26213-91) и щелочногидролизуемого азота (по Корнфилду) в пахотном слое. Содержание подвижного фосфора - высокое, обменного калия - среднее (ГОСТ 26204-91), кислотность почвы близкая к нейтральной (ГОСТ 26483-85).
Опыт заложен по следующей схеме:
1. Абсолютный контроль (контроль 1); 2. Производственный контроль (контроль 2 - междурядная обработка); 3. Обработка гербицидом Торнадо 500 (4 л/га); 4. Обработка гербицидом Балерина (0,6 л/га); 5. Обработка гербицидом Магнум (0,01 кг/га); 6. Обработка гербицидом Торнадо 500 (4 л/га) + обработка гербицидом Балерина (0,6 л/га); 7. Обработка гербицидом Торнадо 500 (4 л/га) + обработка гербицидом Магнум (0,01 кг/га).
Гербициды системного действия Магнум и Балерина применяли в фазу двух-четырех листьев у однолетних сорняков и розетки - у многолетних с нормой расхода воды 300 л/га, используя для внесения ранцевый опрыскиватель.
Подготовка почвы включала ее обработку гербицидом сплошного действия Торнадо 500 в конце второй декады августа и вспашку на глубину 22-25 см через три недели после его внесения. Весной проводили боронование зубовыми боронами, а перед закладкой плантации - культивацию.
Посадка мискантуса напрямую зависела от сроков созревания почвы. Так, в 2015 и 2017 годах ее проводили в первой декаде мая, а в 2016 году, который отличался активным таянием снега, плантацию закладывали 16 апреля, когда среднесуточная температура составляла 11,5 °С. В качестве посадочного материала использовались ризомы (корневища) длиной 8-10 см, с хорошо развитыми почками возобновления. Глубина посадки до 10 см ширина междурядий - 75 см, густота - 20 тыс. штук на гектар.
Объект исследований - мискантус гигантский (Miscanthus giganteus) семейства мятликовых. Это высокостебельное прямостоячее растение с мощной корневой системой, формирующей ползучие корневища, которые образуют рыхлую дернину. По данным Булаткина Г. А., Гурьева И. Д., 2012; Анисимова А. А. и др. (2016), такая
корневая система обладает преимуществом при его посадке на эрозионноопасных склонах и в засушливых местах.
Наряду с этим мискантус гигантский рассматривается как перспективный сырьевой источник, который может стать альтернативой древесине по скорости роста биомассы. Его биологическая продуктивность связана с высокой интенсивностью фотосинтеза за счет термолабильности ключевых ферментов фотосинтеза - Руби-ско и пируватортофосфатдикиназы (Б. L. Naidu и соавторы 2003).
Все наблюдения, анализы и учеты проводили по общепринятым методикам, а математическую обработку экспериментальных данных - методом дисперсионного анализа.
Погодные условия, сложившиеся в 2015 году характеризовались недостаточным увлажнением. За период вегетации сумма осадов составила 172 мм при норме 256 мм. Их отсутствие в третьей декаде мая не отразилось на появление всходов мискантуса, поскольку были использованы пластические вещества корневищ. Полные всходы отмечены 10 июня, когда выпало 75 % осадков от среднемноголетних. Недостаток влаги во второй декаде июня компенсировался выпавшими осадками в конце месяца (57 мм) и во второй декаде июля (73 мм). В последующие два месяца гидротермический коэффициент (ГТК) составил 0,15 единиц, что свидетельствует об очень сухих условиях в этот период. Но к уборке высота растений мискантуса достигла 109,5-153,3 см. Сумма активных температур от появления всходов до уборки составила 2668,4 °С, ГТК - 0,64.
Посадка мискантуса в 2016 году проведена на 20 дней раньше предыдущего года, так как во второй декаде апреля среднесуточная температура превышала норму на 4,5 °С, что способствовало ранней и дружной весне.
В целом 2016 год характеризовался как умеренно увлажненный. ГТК составил 1,17. В период от появления всходов до уборки осадков выпало в 1,8 раза больше, чем в предыдущем году, т. е. 316 мм.
Неравномерным увлажнением и низкими температурами отличался вегетационный период 2017 года, однако ГТК составил 1,29, т. е. характеризовался как достаточно увлажненный.
Результаты
Адаптация растений к изменяющимся факторам окружающей среды является основой для понимания процессов повышения их устойчивости к неблагоприятным условиям существования (засухоустойчи-
вости, жароустойчивости, холодоустойчивости и морозостойкости).
На закономерности роста и развития мискантуса гигантского существенное влияние оказывают такие факторы, как освещенность, пищевой и гидротермический режимы, тип почвы, а так же приемы возделывания (Глуховцев В. В., 1996; Мишин Н. Н., 2004). При этом существенное влияние на рост и развитие растений оказывают способы борьбы с сорной растительностью, особенно в первый год жизни.
Основным признаком ценности культуры является формирование его мощной надземной массы. В среднем за три года исследований высота мискантуса гигантского к концу июня, в зависимости от способов борьбы с сорняками, варьировала и наибольшая 67,8-89,6 см отмечена на плантациях с применением гербицида Торнадо 500. Количество побегов, приходящихся на одно растение, в среднем по опыту не превышало двух штук с массой 29,8 г. (табл. 1). Улучшение фитосанитарного состояния посадок в июле способствовало увеличению высоты мискантуса на 45,6-72,6 см, количества стеблей - на 3,3-6,0 шт., надземной массы - на 115,3-222,1 г.
Высота растений в августе варьировала по опыту в пределах 126,1-171,5 см. При использовании системных гербицидов Балерина и Магнум по фону Торнадо 500 мискантус достиг максимальной высоты 163,6 и 171,5 см соответственно, при этом
количество стеблей на растении составило 10,3-11,7 шт., а их масса превышала 460 г.
В сентябре, по отношению к предыдущему месяцу, увеличение высоты растений в среднем по опыту составило 4,1 см. Побеги, образовавшиеся в конце вегетации, не выдержав конкуренции за свет с ранее сформированными стеблями, отмирали, что привело к их уменьшению на 0,30,4 шт./раст.
Наибольший выход сырой надземной массы 468,3 и 477,2 г обеспечило использование системных гербицидов Балерина и Магнум по фону Торнадо 500, а наименьший отмечен в абсолютном и производственном контролях - 173,3 и 226,6 г соответственно. Применение только системных гербицидов способствовало увеличению массы стеблей до 271,8-361,6 г, только Торнадо 500 - до 326,2 г/раст.
Таким образом, развитие мискантуса гигантского в условиях неустойчивого увлажнения зависит как от абиотических факторов, так и от антропогенных, в частности от способов борьбы с сорняками, оказывающих при этом непосредственное влияние на процессы накопления урожая. Наиболее благоприятными для роста и развития мискантуса гигантского оказались погодные условия 2016 года с применением гербицидов системного действия по фону Торнадо 500. В результате к периоду уборки высота растений в среднем на 56,2 см была выше, чем в 2015 году и на 30,8
Таблица 1
Рост и развитие надземной массы растений мискантуса гигантского первого года жизни
(2015-2017 гг.)
Вариант Июнь* Июль* Август* Сентяб рь*
Высота растений, см Количество побегов, шт./раст. Сырая масса надземной части, г Высота растений, см Количество побегов, шт./раст. Сырая масса надземной части, г Высота растений, см Количество побегов, шт./раст. Сырая масса надземной части, г Высота растений, см Количество побегов, шт./раст. Сырая масса надземной части, г
Абсолютный контроль 55,0 1,7 20,3 94,4 4,7 94,5 126,1 5,7 165,0 130,9 5,7 173,3
Производственный контроль 59,6 1,7 20,8 117,2 6,0 140,9 141,2 7,3 218,3 145,6 7,3 226,6
Обработка гербицидом Торнадо 500 67,8 2,3 32,0 121,9 6,3 147,3 145,5 8,7 317,0 148,8 8,3 326,2
Обработка гербицидом Балерина 64,5 2,0 23,7 131,5 8,0 214,8 160,4 9,0 354,3 165,1 8,7 361,6
Обработка гербицидом Магнум 61,8 2,0 29,5 124,6 5,3 145,9 157,0 7,7 265,3 161,5 7,7 271,8
Обработка гербицидами Торнадо 500 + Балерина 89,6 2,3 45,8 135,2 8,3 267,9 163,6 10,3 460,3 166,9 10,0 468,3
Обработка гербицидами Торнадо 500 + Магнум 73,5 2,0 36,6 146,1 8,0 238,9 171,5 11,7 464,3 175,2 11,7 477,2
*Конец месяца
Нива Поволжья № 3 (52) август 2019 83
Таблица 2
Структура корневой системы растения мискантуса гигантского первого года жизни
Вариант Масса корневой системы, г/раст. Коли ри; шт./ ество ом, раст. Количество глазков на ризомах, шт./ раст. Соотношение надземной части и подземной
к к Ф Ф Ф Ф к к
Ю ю Ф Ю ю Ф Ю ю Ф Ю ю ф
о сч о сч о сч О о сч о сч о сч О о сч о сч о сч О о сч о сч о сч О
Абсолютный контроль 97 238 168 167,7 14 21 18 17,7 24 39 36 33,0 1:1,43 1:0,95 1:0,83 1:0,97
Производственный контроль 118 460 284 287,3 15 44 32 30,3 39 96 63 66,0 1:1,44 1:1,31 1:1,15 1:1,27
Обработка гербицидом Торнадо 500 303 570 312 395,0 39 42 40 40,3 65 91 68 74,7 1:1,80 1:1,05 1:1,16 1:1,21
Обработка гербицидом Балерина 247 690 340 425,7 31 59 39 43,0 81 119 102 100,7 1:1,82 1:1,02 1:1,24 1:1,18
Обработка гербицидом Магнум 194 678 343 405,0 27 28 37 30,7 66 88 79 77,7 1:1,75 1:1,53 1:1,31 1:1,49
Обработка гербицидами Торнадо 500 + Балерина 327 826 314 489,0 45 59 42 48,7 82 118 74 91,3 1:1,86 1:0,87 1:1,12 1:1,04
Обработка гербицидами Торнадо 500 + Магнум 510 604 385 499,7 55 57 48 53,3 110 119 90 106,3 1:1,94 1:0,72 1:1,16 1:1,05
НСР05 79 182 101
см - чем в 2017 году, а количество стеблей увеличилось на пять и семь штук соответственно. В другие годы исследований сохранилась аналогичная закономерность. Наибольший эффект, в среднем за три года, получен от сочетания гербицида неизбирательного действия Торнадо 500 с системными гербицидами Балерина и Магнум.
В основе биологии развития растения лежит тесная взаимосвязь надземной массы и корневой системы, которая является одной из основных характеристик при изучении продуктивности сельскохозяйственных культур.
Залогом успешного прохождения растением всего жизненного цикла является правильно развивающаяся корневая система. Её формирование отражается на росте растений и наращивании вегетативной массы, что в конечном итоге влияет на продуктивность.
Мискантус гигантский в условиях Пензенской области размножается исключительно вегетативным путем - ризомами (корневищами) (Gushchina, V. А. и др., 2018).
Масса корневой системы одного растения мискантуса в 2015 году варьировала по вариантам опыта в пределах 97,0-510,0 г, причем наиболее слаборазвитой она была в абсолютном контроле (табл. 2). После
проведения уходных работ наименее эффективной оказалась междурядная культивация, где увеличение массы произошло на 21,6 % по отношению к абсолютному контролю. В посадках с использованием гербицида Торнадо 500 она превышала контроль в 3,1-5,3 раза, применение только системных гербицидов Магнум и Балерина способствовали увеличению данного показателя в 2,0-2,5 раза, что составило 194,0 и 247,0 г соответственно. Это повысило конкурентоспособность растений мискантуса по отношению к сорнякам за использование влаги и минеральных веществ, что положительно отразилось на процессе кор-необразования.
Количество ризом, приходящихся на куст, колебалось в широких пределах от 14 до 55 штук. Меньше всего - 14-15 шт. отмечено в абсолютном и производственном контролях. У растений с плантаций, обработанных системными гербицидами по фону Торнадо 500, их число было максимальным и превышало контроль в 3,2-3,9 раза, с использованием только Торнадо 500 - в 2,8 раза, там же, где применялись одни системные гербициды, количество ризом находилось в пределах 27-31 шт./раст.
На ризомах корневой системы куста мискантуса заложилось 24-110 глазков, менее всего их было в абсолютном кон-
троле, в производственном - 39 штук. На плантации обработанной Торнадо 500 количество спящих почек превысило абсолютный контроль в 2,7 раза. В посадках с использованием системных гербицидов их число находилось в пределах 66-81 шт., а в сочетании с Торнадо 500 количество спящих почек на корневищах в 3,4-4,6 раза превысило абсолютный контроль. В среднем по опыту на одну ризому приходилось 1,7-2,6 почки.
Максимальную массу корневая система мискантуса достигала в 2016 году. И, по сравнению с предыдущим годом, её масса увеличилась в 1,2-3,9 раза, то есть находилась в пределах 238,0-826,0 г/раст., причем наименьшая была в абсолютном и производственном контролях - 238,0 и 460,0 г соответственно. Гербицид Торнадо 500 способствовал увеличению массы корней по отношению к 2015 году в 1,2-2,5 раза, а использование только системных гербицидов - в 2,8 ...3,5 раза.
Количество ризом на корнях мискантуса колебалось в пределах 21-59 штук. На корневищах растений, выращенных с использованием гербицидов Балерина и Магнум по фону Торнадо 500, их количество было практически одинаковым 57 и 59 штук, только системных гербицидов - 28-59 штук, а в абсолютном и производственном контролях - 21 и 44 штуки соответственно.
Количество спящих почек в 2016 году увеличилось в 1,1-2,5 раза по отношению к 2015 году. В абсолютном и производственном контролях их число составило 39 и 96 шт. соответственно, а на плантациях с применением Торнадо 500 - 91-119 шт. При борьбе с сорняками по вегетирующим растениям количество спящих почек на корневищах мискантуса превысило 80 штук, то есть на одной ризоме их заложи-лось более двух.
В конце вегетационного периода 2017 года масса корней по отношению к 2016 году снизилась в 1,4-2,6 раза. Наиболее мощную корневую систему массой 385,0 г сформировали растения мискантуса гигантского при использовании гербицида Магнум по фону Торнадо 500. Междурядная культивация посадок увеличила её в сравнении с абсолютным контролем в 1,7 раза. Тенденция увеличения массы корневищ от применения гербицидов системного действия сохранилась, данный показатель составил 340,0-343,0 г.
На корневой системе растений мискан-туса количество ризом в опыте не превышало 48 штук. Максимальное их число отмечено при двукратном применении гербицидов, в 1,1-1,3 раза меньше при исполь-
зовании гербицидов Балерина и Магнум, в производственном контроле количество ризом составило 32 шт./раст.
Спящих почек в 2017 году по сравнению с предыдущим заложилось в 1,1-1,6 раза меньше, причем минимум отмечен в абсолютном и производственном контролях (36 и 63 шт. соответственно). На плантациях с применением только системных гербицидов количество почек на ризомах превышало контроль в 2,2-2,8 раза, по фону Торнадо 500 - в 2,1-2,5 раза.
Для определения степени соответствия развития корневищ максимальной продуктивности надземной массы мискантуса необходим анализ их соотношения. После применения гербицидов в 2015 году мис-кантус сформировал наибольшую надземную массу 111-263 г, так как у него повысилась конкурентная способность к сорнякам. Растения, обладающие большей надземной массой, имели более высокую продуктивность корневищ и их соотношение было близкое 1:2 (табл. 2). На плантациях, где уходные работы не проводились или была только механическая обработка, масса корневой системы одного растения превышала надземную на 30,0 г, то есть соотношение составило 1:1,4.
При осеннем обследовании плантаций мискантуса, проведенного 25 сентября 2016 года, установлено, что соотношение надземной массы к подземной приближалось 1:1 и в большей степени зависело от гидротермических условий (ГТК - 1,17), чем от способов борьбы с сорняками. Однако, при использовании гербицида Маг-нум для борьбы с сорной растительностью интенсивность развития надземной массы мискантуса несколько снижается и её отношение к корневой системе составляет 1:1,53.
Аналогичная закономерность наблюдалась и на третий год исследований. Соотношение надземной массы к подземной было близкое 1:1 и только в абсолютном контроле, когда надземная часть превышала массу корней (202 г против 168 г), соотношение составило 1:0,83.
Заключение
Сравнительно медленные темпы роста мискантуса гигантского в первый период вегетации создают благоприятные условия для роста сорняков. Поэтому при его выращивании необходимо вести с ними борьбу. В среднем за три года наиболее оптимальные условия для формирования агроценоза мискантуса складывается при осеннем внесении гербицида сплошного действия Торнадо 500, на фоне которого применяются один из системных гербици-
Нива Поволжья № 3 (52) август 2019 85
дов Балерина или Магнум в фазу двух-четырех листьев у однолетних сорняков и розетки - у многолетних. При этом формируются высокостебельные растения 166,9175,2 см с наибольшим количеством побегов 10,0-11,7 шт. По сравнению с абсолютным контролем прирост растений в высоту
составил 36,0-44,3 см, количество стеблей увеличилось на 4,3-6,0 шт./раст. Однако, строгой зависимости между развитием надземной массы и корневой системы по годам не наблюдалось. Увеличение мощности растений не всегда сопровождается увеличением массы корневищ.
Литература
1. Анисимов, А. А. Мискантус (Miscanthus SPP.) в России: возможности и перспективы / А. А. Анисимов, Н. Ф. Хохлов, И. Г. Тараканов // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. - 2016. - № 12. - С. 3-5.
2. Булаткин, Г. А. Производство биотоплива второго поколения из растительного сырья / Г. А. Булаткин // Вестник РАН. - 2010. - Т. 80. - № 5-6. - С. 522 - 532.
3. Булаткин, Г. А. Ресурсы растительной биомассы для производства возобновляемой энергии для условий России (на примере биотоплива второго поколения) / Г. А. Булаткин, И. Д. Гурьев // Глобальные экологические процессы: материалы Международной научной конференции. -2012. - С.176 -183.
4. Глуховцев, В. В. Особенности селекции ярового ячменя в Среднем Поволжье: автореф. дис.... доктора с.-х. наук. / В. В. Глуховцев. - Кинель, 1996. - 52 с.
5. ГОСТ 26204-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. - 63 с.
6. ГОСТ 26213-91. Почвы. Методы определения органического вещества. - 59 с.
7. ГОСТ 26483-85. Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО. - 67 с.
8. Зинченко, В. А. Энергия мискантуса / В. А. Зинченко, М. Яшин // Леспроминформ. - 2011. -№ 6 (80). - С. 134 -140.
9. Каштанов, А. Н. Агроэкология почв склонов / А. Н. Каштанов, В. Е. Явтушенко. - Москва: Колос, 1997. - 240 с.
10. Костин, И. Очень полезная трава / И. Костин // Земля. - 2000. - 2013. - № 39 (670). - С. 4-5.
11. Мишин, Н. Н. Формирование продуктивности, посевных и технологических качеств зерна яровой пшеницы в зависимости от приемов выращивания в условиях лесостепи Среднего Поволжья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Н. Н. Мишин. - Пенза, 2004. - 22 с.
12. Рекультивация нарушенных земель как устойчивое развитие сложных техноэкосистем / И. Х. Узбек, А. С. Кобец, П. В. Волох, В. И. Дырда, А. А. Демидов. - Днепропетровск: Пороги, 2010. - 263 с.
13. Introduction And Adaptation Of Giant Miscanthus To The Conditions Of The Forest-Steppe Of The Middle Volga Region / V. A. Gushchina, A. A. Volodkin,. N. D. Agapkin, N. I. Ostroborodova, // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2018. - V. 9. - № 5. - Р. 22922297.
14. Deuter, M. Breeding approaches to improvement of yield and quality in Miscanthus grown in Europe / M. Deuter // EMI Project, Final report. - 2000. - P. 28-52.
15. Gold tolerance in Miscanthus * giganteus: adaptation in amounts and sequence of C4 photo-synthetic enzymes / S. L. Naidu, S. P. Moose, A. K. Al-Shoaibi, C. A. Raines, S. P. Long // Plant Phyziology. - 2003. - V. 132. - P. 1688 - 1697.
16. Walker, D. A. Biofuels, facts, fantasy, and feasibility / D. A. Walker, J. Appl // Phycol. - 2009. -Vol. 21. - P. 509-517.
UDK 631.524.85:633.282
FORMATION OF GIANT MISCANTHUS BIOMASS IN THE FOREST-STEPPE OF THE MIDDLE VOLGA REGION
V. A. Gushina, doctor of agricultural sciences;
N. I. Ostroborodova, candidate of agricultural sciences, assistant professor
FSBEE HE Penza SAU, Russia, t.8(8412) 62-83-67, e-mail: guschina.v.a@pgau.ru
An introduction of introduced species of giant miscanthus to the production requires study of the possibility of its cultivation in the zone of unstable moisture on low-fertile soils.the research is aimed at determining the optimal way to control weeds in the agrocenosis of giant miscanthus when growing it in the forest-steppe conditions of the Middle Volga region. One-factor field experience includes mechanical and chemical methods of weed control before planting the plantation, as well as in the planting of the first year of life. It is established that the process of formation of elements of productivity of miscanthus giant is influenced by the weather conditions of the growing season and methods of weed control. By the end of the growing season of miscanthus the optimal thermal regime and rainfall in 2016 provided plant height 163,0- 210.0 cm with the number of stems 10,0-16,0 units/plant. The average for the three years in the variants with herbicides Magnum and Balerina on the background Tornado 500 tall plants 166,9-175,2 cm with the highest number of shoots 10,0-11,7 units were formed. Compared with the absolute control plant growth in height was 36.0-44.3 cm, the number of stems increased by 4.3-6.0 units/plant. Providing minimal phytotoxic effect on the growth and development of the crop there was no evidence of strict dependence between the formed above-ground mass and the root system for years. The increase in plant power is not always accompanied by an increase in the mass of roots.
Key words: giant miscanthus, a contamination, unstable moisture, rhizomes, herbicides, biomass, hydrothermal coefficient.
References:
1. Anisimov, A. A. Miscanthus (Miscanthus SPP.) in Russia: opportunities and prospects / A. A. An-isimov, N. F. Khokhlov, I. G. Tarakanov // New and non-traditional plants and prospects for their use. -2016. - No. 12. - P. 3-5.
2. Bulatkin, G. A. Production of second-generation biofuels from plant raw materials / G. A. Bulatkin // Vestnik of RAS. - 2010. - Volume 80. - No. 5-6. - P. 522 - 532.
3. Bulatkin, G. A. Plant biomass resources for renewable energy production for Russian conditions (on the example of second-generation biofuels) / G. A. Bulatkin, I. D. Guryev // Global ecological processes: proceedings of the International scientific conference. - 2012. - P. 176 -183.
4. Glukhovtsev, V. V. Features of selection of spring barley in the Middle Volga region: autoref. dis.... doc-tor of agricultural sciences. / V.V. Glukhovtsev. - Kinel, 1996. - 52 p.
5. GOST 26204-91. Soils. Determination of mobile compounds of phosphorus and potassium by the Chirikov method in the modification of TSINAO. - 63 p.
6. GOST 26213-91. Soils. Methods for determination of organic matter. - 59 p.
7. GOST 26483-85. Soils. Preparation of salt extract and determination of its pH by the method of TSINAO. - 67 p.
8. Zinchenko, V. A. the Energy of miscanthus / V. A. Zinchenko, M. Yashin // LesPromInform. -2011. - No. 6 (80). - P. 134 -140.
9. Kashtanov, A. N. Agroecology of soils in slopes / A. N. Kashtanov, V. Ye. Yavtushenko. - Moscow: Kolos, 1997. - 240 p.
10. Kostin, I. Very useful grass / I. Kostin // Zemlya. - 2000. - 2013. - No. 39 (670). - P. 4-5.
11. Mishin, N. N. Formation of productivity, sowing and technological qualities of spring wheat grain depending on methods of cultivation in the conditions of forest-steppe of the Middle Volga region: autoref. dis. cand. of agricultural sciences / N. N. Mishin. - Penza, 2004. - 22 p.
12. Reclamation of disturbed lands as sustainable development of complex technolgoical ecosystems/ I. Kh. Uzbek, A. S., Kobets, P. V. Volokh, V. I. Dyrda, A. A. Demidov. - Dnepropetrovsk: Porogy, 2010. - 263 p.
13. Introduction And Adaptation Of Giant Miscanthus To The Conditions Of The Forest-Steppe Of The Middle Volga Region / V. A. Gushchina, A. A. Volodkin,. N. D. Agapkin, N. I. Ostroborodova, // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2018. - V. 9. - № 5. - Р. 2292-2297.
14. Deuter, M. Breeding approaches to improvement of yield and quality in Miscanthus grown in Europe / M. Deuter // EMI Project, Final report. - 2000. - P. 28-52.
15. Gold tolerance in Miscanthus * giganteus: adaptation in amounts and sequence of C4 photo-synthetic enzymes / S. L. Naidu, S. P. Moose, A. K. Al-Shoaibi, C. A. Raines, S. P. Long // Plant Phyziology. - 2003. - V. 132. - P. 1688 - 1697.
16. Walker, D. A. Biofuels, facts, fantasy, and feasibility / D. A. Walker, J. Appl // Phycol. - 2009. -Vol. 21. - P. 509-517.
Нива Поволжья № 3 (52) август 2019 87
