Научная статья на тему 'Гидротермические условия возделывания мискантуса гигантского при интродукции в среднем Поволжье'

Гидротермические условия возделывания мискантуса гигантского при интродукции в среднем Поволжье Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
106
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНТРОДУКЦИЯ РАСТЕНИЙ / МИСКАНТУС ГИГАНТСКИЙ / УСЛОВИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИСКАНТУСА / INTRODUCTION OF PLANTS / GIANT MISCANTHUS / GROWING CONDITIONS OF MISCANTHUS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Гущина В.А., Остробородова Н.И., Володькин А.А.

В настоящее время основным источником получения целлюлозы является древесное сырье, но это медленно возобновляемый и сокращаемый ресурс по сравнению с травянистыми растениями. К быстрорастущим травянистым растениям с высоким содержанием целлюлозы относится мискантус гигантский. С целью расширения зоны его возделывания необходимо изучить возможность выращивания интродуцента в условиях неустойчивого увлажнения и определить продуктивность в различные годы жизни травостоя. Метеорологические условия в годы проведения исследований были различные, наиболее оптимальные сложились в 2013, 2016 и 2017 гг. Благоприятные условия в год закладки плантации (2013 г.) способствовали интенсивному развитию мискантуса, когда урожайность надземной массы составила 14,0 т/га. После успешной перезимовки урожайность плантации второго года жизни увеличилась в 2,1 раза, третьего в 2,6 раза по отношению к первому году. Интенсивно протекающие в этом году ростовые процессы позволили сформировать урожайность сырой массы 40 т/га. Несмотря на ночные заморозки в середине мая и позднее весеннее отрастание мискантуса в 2017 году, урожайность надземной массы, была на уровне предыдущего года, а в 2018 году она на 4 т/га уступала урожайности 2015 года при одинаковых гидротермических условиях (ГТК 0,6). Таким образом, в течение 5 лет (2014-2018 гг.), не считая года закладки плантации (2013 г.), мискантус гигантский ежегодно продуцирует на одном поле по 29 41 т/га надземной массы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Гущина В.А., Остробородова Н.И., Володькин А.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYDROTHERMAL CONDITIONS OF PLANTING MISCANTHUS GIGANTEUS IN INTRODUCTION IN THE MIDDLE VOLGA REGION

Currently, the main source of cellulose production is wood raw material, but it is a slowly renewable and shrinkable resource compared to herbaceous plants. The fast-growing herbaceous plants with a high content of cellulose is miscanthus giant. In order to expand the zone of its cultivation, it is necessary to study the possibility of growing an introduced species in conditions of unstable moistening and to determine the productivity in different years of herbage life. The meteorological conditions in the years of research were different, the most optimal were formed in 2013, 2016 and 2017. Favorable conditions in the year when the plantation was laid (2013) contributed to the intensive development of miscanthus, when the yield of the above-ground mass was 14.0 t / ha. After a successful overwintering, the yield of the plantation of the second year of life increased 2.1 times, the third 2.6 times compared to the first year. Intensive growth processes this year, allowed to form the yield of wet weight of 40 t / ha. Despite the night frosts in mid-May and the late spring regrowth of miscanthus in 2017, the above-ground crop yields were at the same level as the previous year, and in 2018 it was 4 t / ha inferior to the yields of 2015 with the same hydrothermal conditions (SCC 0.6 ). Thus, over the course of 5 years (2014-2018), not counting the year when the plantation was laid (2013), the giant miscanthus produces annually 29-41 t / ha of above-ground mass per field.

Текст научной работы на тему «Гидротермические условия возделывания мискантуса гигантского при интродукции в среднем Поволжье»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

10. Guardiola-Claramonte M., Sato T., Choukr-Allah R. Wastewater production, treatment and reuse around the Mediterranean region: current status and main drivers // Integrated Water Resources Management in the Mediterranean Region Springer Netherlands. 2012. Р. 139-174.

11. Taylor R., Zilberman D. Diffusion of drip irrigation: the case of California // Applied economic perspectives and policy. 2017. Vol. 39, 1. Р. 16-40.

12. Yurchenko, I. F. Automatization of water distribution control for irrigation //International Journal of Advanced and Applied Sciences. 2017. Vol. 4(2). С. 72-77.

Информация об авторах: Боровой Евгений Павлович, заведующий кафедрой «Мелиорация земель и комплексное использование водных ресурсов» Волгоградского государственного аграрного университета (РФ, 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26.), доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ORCID: ://orcid.org/0000-0002-0667-5100 borovoy.e.p@mail.ru

Ходяков Евгений Алексеевич, профессор кафедры "Мелиорация земель и комплексное использование водных ресурсов" Волгоградского государственного аграрного университета (РФ, 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26.), доктор сельскохозяйственных наук, профессор, 0RCID:https://orcid.org/0000-0003-2213-7860 E419829@yandex.ru

Владимир Иванович Кременской, научный сотрудник отдела цифрового мониторинга и моделирования агроэкосистем Научно-исследовательского института сельского хозяйства Крыма (РФ, 295453, г. Симферополь, ул. Киевская, 150), kvi19497@rambler.ru

Айше Музафаровна Джапарова, специалист отдела цифрового мониторинга и моделирования агроэкосистем Научно-исследовательского института сельского хозяйства Крыма (РФ, 295453, г. Симферополь, ул. Киевская, 150), dja-ajj@rambler.ru

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 631.524.85: 633.282 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-5

ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ МИСКАНТУСА ГИГАНТСКОГО ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В СРЕДНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

HYDROTHERMAL CONDITIONS OF PLANTING MISCANTHUS GIGANTEUS IN INTRODUCTION IN THE MIDDLE VOLGA REGION

В. А. Гущина, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.И. Остробородова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А.А. Володькин, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

V.A. Gushchina, N.I. Ostroborodova, A.A. Volodkin

Пензенский государственный аграрный университет

Penza State Agrarian University

Дата поступления в редакцию 23.07.2019 Дата принятия к печати 11.09.2019

Received 23.07.2019 Submitted 11.09.2019

В настоящее время основным источником получения целлюлозы является древесное сырье, но это медленно возобновляемый и сокращаемый ресурс по сравнению с травянистыми растениями. К быстрорастущим травянистым растениям с высоким содержанием целлюлозы относится мискантус гигантский. С целью расширения зоны его возделывания необходимо изучить возможность выращивания интродуцента в условиях неустойчивого увлажнения и определить продуктивность в различные годы жизни травостоя. Метеорологические условия в годы проведения исследований были различные, наиболее оптимальные сложились в 2013, 2016 и 2017 гг. Благоприятные условия в год закладки плантации (2013 г.) способствовали интенсивному развитию мискантуса, когда урожайность надземной массы составила 14,0 т/га. После успешной перезимовки урожайность плантации второго года жизни увеличилась в 2,1

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

раза, третьего - в 2,6 раза по отношению к первому году. Интенсивно протекающие в этом году ростовые процессы позволили сформировать урожайность сырой массы 40 т/га. Несмотря на ночные заморозки в середине мая и позднее весеннее отрастание мискантуса в 2017 году, урожайность надземной массы, была на уровне предыдущего года, а в 2018 году она на 4 т/га уступала урожайности 2015 года при одинаковых гидротермических условиях (ГТК - 0,6). Таким образом, в течение 5 лет (2014-2018 гг.), не считая года закладки плантации (2013 г.), мискан-тус гигантский ежегодно продуцирует на одном поле по 29 - 41 т/га надземной массы.

Currently, the main source of cellulose production is wood raw material, but it is a slowly renewable and shrinkable resource compared to herbaceous plants. The fast-growing herbaceous plants with a high content of cellulose is miscanthus giant. In order to expand the zone of its cultivation, it is necessary to study the possibility of growing an introduced species in conditions of unstable moistening and to determine the productivity in different years of herbage life. The meteorological conditions in the years of research were different, the most optimal were formed in 2013, 2016 and 2017. Favorable conditions in the year when the plantation was laid (2013) contributed to the intensive development of miscanthus, when the yield of the above-ground mass was 14.0 t / ha. After a successful overwintering, the yield of the plantation of the second year of life increased 2.1 times, the third - 2.6 times compared to the first year. Intensive growth processes this year, allowed to form the yield of wet weight of 40 t / ha. Despite the night frosts in mid-May and the late spring regrowth of miscanthus in 2017, the above-ground crop yields were at the same level as the previous year, and in 2018 it was 4 t / ha inferior to the yields of 2015 with the same hydrothermal conditions (SCC - 0.6 ). Thus, over the course of 5 years (2014-2018), not counting the year when the plantation was laid (2013), the giant miscanthus produces annually 29-41 t / ha of above-ground mass per field.

Ключевые слова: интродукция растений, мискантус гигантский, условия выращивания мискантуса.

Key words: introduction of plants, giant miscanthus, growing conditions of miscan-

thus.

Цитирование. Гущина В.А., Остробородова Н.И., Володькин А.А. Гидротермические условия возделывания мискантуса гигантского при интродукции в Среднем Поволжье. Известия НВ АУК. 2019. 3(55). 50-57. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-5.

Citation. Gushchina V.A., Ostroborodova N.I., Volodkin A.A. Hydrothermal conditions of planting miscanthus giganteus in introduction in the Middle Volga. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2019. 3(55). 50-57. (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-5.

Введение. Расширение сырьевой базы многих растений возможно за счет их культивирования, так как в естественных местообитаниях их нет. Процесс окультуривания (доместикации) дикорастущих видов сложный, но в перспективе ему будет принадлежать главная роль вследствие ограниченности запасов природных ресурсов. К таким растениям относится мискантус гигантский (Miscanthus giganteus), который рассматривается как перспективный источник сырья для производства целлюлозы. Это многолетнее травянистое растение из семейства мятликовых, содержащее до 50 % целлюлозы, поэтому его выращивание позволит сохранить леса, на восстановление которых требуется более 70 лет [4, 5]. Его внедрение позволяет решить одну из задач, поставленную Президентом РФ в Указе от 07 мая 2018 г. № 204 при разработке национальных целей и стратегических задач развития Российской Федерации на период до 2024 года в сфере экологии и касающуюся сохранения лесов

Мискантус - источник хорошей целлюлозы, которую можно использовать для изготовления картона и изделий, широко используемых в быту: одноразовая бумажная посуда, ручки, писчая бумага, тиссью (бумага санитарно-гигиенического назначения). То есть эта целлюлоза способна заменить неэффективно используемую древесную целлюлозу, и перспективы её потребления из мискантуса увеличиваются [10].

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В настоящее время в мире производится 75 миллионов тонн пластика, 12 из которых попадают в окружающую среду. Согласно расчетам, к 2050 году в мировом океане пластика будет больше, чем рыб по биомассе. Чтобы этого избежать, такие изделия можно производить из биодеградируемого пластика, разлагающегося в течение полутора месяцев. Сырьем для его изготовления является мискантус, заменяющий лиственные породы [2]. Целлюлоза мискантуса дает короткое волокно, гарантирующее четкий прострел в тренировочных мишенях стрелков и спортсменов, баллистический порох из нитратов целлюлозы, а главное - биоэтанол и бактериальную наноцеллюлозу [11].

Свойство мискантуса выделять значительное количество энергии позволяет использовать его для изготовления высококачественного энергетического продукта -биопеллеты [1]. Однако основным недостатком биомассы как источника энергии является сосредоточенность по поверхности. Решение этой проблемы заключается в создании энергетических плантаций, в том числе из мискатуса гигантского, отличающегося быстрым ростом и формирующего большой объем биомассы с единицы площади. Это позволит частным энергогенерирующим компаниям, работающим на биотопливе, обеспечить себе сырьевую независимость [7, 8].

Выращивание мискантуса гигантского возможно на маргинальных землях, поскольку он не создает конкуренцию традиционным сельскохозяйственным культурам, что предусмотрено доктриной продовольственной безопасности [9].

В связи с этим для расширения зоны возделывания мискантуса гигантского необходимо в первую очередь изучить возможность выращивания интродуцента в условиях неустойчивого увлажнения и определить продуктивность в различные годы жизни травостоя.

Материалы и методы. Плантация культуры мискантуса гигантского заложена в первой декаде мая 2013 г. на светло-серой лесной почве супесчаной по гранулометрическому составу. Пахотный слой почвы характеризовался следующими агротехническими показателями: содержание гумуса - 2,7 % , легкогидролизуемого азота - 102 мг/кг, подвижного фосфора и обменного калия 188 и 110 мг/кг почвы соответственно, рН - 5,7. Предшественником были яровые зерновые культуры. После их уборки провели лущение стерни на 7 - 0,1 м и через неделю вспашку на глубину 0,22 - 0,25 м. Ранней весной проводили боронование зубовыми боронами. Фенологические наблюдения, определение густоты стояния растений и учет биологической урожайности проводились по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Посадку проводили ризомами по схеме 1х0,5 м во влажную почву на глубину 0,08-0,1 м согласно методике Б.А. Доспехова.

Результаты и обсуждение. Не предъявляя высоких требований к почве, мис-кантус гигантский для нормального роста и развития требует около 700 мм осадков в год. В течение месяца после посадки в 2013 г. выпало только 28 мм осадков, при сред-немноголетней норме 43,4 мм. Гидротермический коэффициент по Г.Т. Селянинову в мае составил 0,52 (таблица). Недостаток влаги не отразился на появлении всходов, которые отмечены 27 мая, так как были использованы пластические вещества посадочного материала. Хорошему развитию побегов способствовали осадки второй половины июня, превышавшие норму в 2,9 раза, и к июлю практически из каждой ризомы развилось от 4 до 8 стеблей.

В дальнейшем сложились благоприятные условия для интенсивного роста мис-кантуса и к концу вегетационного периода растения достигли высоты 1,8-1,9 м, причем на долю листьев приходилось 38 %.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица - Гидротермический коэффициент вегетационного периода мискантуса гигантского в годы исследований

Table - Hydrothermal coefficient of the vegetative period of giant miscanthus in years of research

Месяц Год

2013 2014 2015 2016 2017 2018

Май 0,52 1,08 0,25 1,80 0,64 0,54

Июнь 1,40 0,98 1,14 0,43 1,15 0,39

Июль 0,79 0,60 1,40 1,64 1,41 1,08

Август 1,15 0,51 0,14 0,36 0,19 0,25

Сентябрь 3,20 1,17 0,15 2,10 3,20 0,72

За вегетацию 1,41 0,87 0,62 1,27 1,32 0,60

После первых заморозков в октябре произошло обезвоживание листьев, обозначились полые прямостоячие стебли с толщиной у основания 9-11 мм. Их высота не превышала 0,80-0,88 м. На надземной части стебля образовалось 8-9 междоузлий длиной 0,12-0,14 м, в почве - три укороченных междоузлия. Количество хорошо развитых стеблей у одного растения не превышало 11 шт. с общей массой 335 г. При осеннем анализе стеблестоя их плотность не превышала 46 шт./м2. Урожайность надземной массы составила 14,0 т/га (рисунок).

2013 2014 2015 2016 2017 2018 Рисунок - Урожайность мискантуса по годам исследований Figure - Miscanthus productivity by years of research

Подземными органами у мискантуса являются ризомы или корневища. От их развития зависит урожайность надземной массы. На них образуются почки, которые ежегодно дают молодые подземные побеги и придаточные корни. Новые побеги образуются также после гибели надземной части растения под воздействием неблагоприятных условий. На отмерших старых участках корневища возникают обособленные подземные побеги, что и является признаком вегетативного размножения.

В пахотном горизонте почвы к концу вегетационного периода (начало октября 2013 г.) корневища образовали негустую сеть, на которых заложились почки, вышедшие на поверхность почвы в виде шилец в количестве 7-10 шт. на растение. Подземные побеги развились достаточно хорошо, о чем свидетельствует их масса - 1,07 кг/растение. В среднем у каждого растения образовалось до 57 хорошо сформированных ризом длиной от 0,04 до 0,18 м. Количество мелких почек на нихразмером от 0,05 до 0,03 м составило 154 штуки.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таким образом, сложившиеся условия периода вегетации мискантуса первого года жизни характеризуются как избыточно увлажненные, ГТК при этом составил 1,3, сумма активных температур - 2643,5 °С. Растения сформировали достаточно мощную надземную и подземную массу с соотношением близким 1 : 3.

На травостое не были обнаружены вредители и болезни, т.е. теплое влажное лето и холодная осень с избыточным увлажнением не оказали влияния на фитопатологи-ческое состояние мискантуса и перед уходом в зиму растения были хорошо сформированы. Количество осадков, выпавших в течение года (664 мм), соответствовало биологическим требованиям культуры [3].

В первый год зимовки после посадки до 90 % растений мискантуса могут повреждаться заморозками. Этому способствует малый снежный покров или его полное отсутствие, что делает растения не защищенными в сильный мороз [14, 6]. Такого же мнения придерживаются зарубежные ученые [12, 15, 13], которые отмечают, что возделывание мискантуса в умеренно-континентальном климате ограничивает риск плохой перезимовки в первый год закладки плантаций.

Условия перезимовки для растений мискантуса (2013-2014 гг.) были сложными. При среднесуточной температуре минус 3,8 °С в декабре, осадков в виде снега выпало в 1,5 раза меньше нормы. Зимние месяцы 2014 г. отличались резкими колебаниями температур. Среднесуточная температура в первой декаде января не опускалась ниже минус 1,9 °С, количество осадков, выпавших в этот период, не превышало 15 мм. Но уже 11 числа за сутки выпало 9 мм осадков в виде дождя, а температура поднялась до +1,2 °С. Резкое похолодание до минус 25,3 °С при полном отсутствии снежного покрова отмечено 20 января. В третьей декаде среднесуточная температура составила минус 21,3 °С, а количество осадков вдвое превышало норму. В последние дни января установилась самая низкая температура - минус 31,7 °С и держалась в течение трех суток февраля. А уже пятого числа она поднялась до минус 1,9 °С, осадков в первой декаде выпало на 37% больше среднемноголетних. Резкими колебаниями температур и осадков характеризовались следующие две декады февраля. Аналогичные условия сложились в марте, но это не повлияло на зимостойкость мискантуса, а при оттепели в апреле вымокания и выпревания растений не отмечено.

Органами возобновления у мискантуса после перезимовки, т.е. на втором году жизни, являются зимующие почки и корневые отпрыски. Свой онтогенез он продолжает при установлении среднесуточной температуры плюс 10° С . Начало отрастания в 2014 году отмечено в третьей декаде апреля, полное - 5 мая. Майское равновесие по приходу и расходу влаги (ГТК-1,08) позволило мискантусу хорошо развиваться. Через месяц после весеннего отрастания растения достигли высоты 0,011 м, то есть суточный прирост составил 0,036 м.

Повышенными температурами и недостаточным количеством осадков характеризовался вегетационный период 2014 года. Однако хорошо сформированные растения в первый год жизни оказались устойчивыми к засушливым условиям летних месяцев (ГТК -0,7) следующего года. В конце сентября, к моменту уборки, они достигли высоты 2,2 м. Следует отметить, что образование генеративных органов происходило слабо, но урожайность надземной массы была выше, чем в предыдущем году на 15 т/га, и составила 29 т/га. Корневая система начала колонизировать почвенное пространство в рядах. Хотя зарастания междурядий не наблюдалось, сорные растения не составляли конкуренцию мисканту-су. Температура в ноябре на 8,6 °С была ниже нормы, в зимние месяцы она на 1,5-6,6 °С превышала среднемноголетние, осадков выпало в 2,3 раза меньше, но зимой их количество превышало норму на 25 мм. Снежный покров, установившийся на плантации мискантуса за счет оставшихся стеблей, повысил морозоустойчивость корневищ.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Из-за слабой интенсивности схода снега в 2015 г. отрастание растений наступило на 7 суток позже, чем в предыдущем. В этом году вегетационный период для мис-кантуса был засушливый (ГТК - 0,62), однако для успешного развития он использовал осенне-зимние запасы влаги и осадки двух летних месяцев, что позволило ему к уборке достичь высоты 3,85 м. При густоте травостоя 122 побега/м2 мощные стебли с диаметром 0,015 м у основания не полегали. Хорошо развитая корневая система образовала густую сеть, уходящую глубоко в почву, что позволило использовать находящиеся там запасы влаги. Поэтому отсутствие осадков в августе и сентябре (ГТК - 0,14) не снизило урожайность надземной массы, которая составила 36 т/га.

При достаточном увлажнении 2016 года (ГТК - 1,27) у мискантуса отмечен активный рост. Растения достигли высоты 32 м, причем длина стебля без верхушки листьев составила 2,42 м, их количество - 140 шт./м2, урожайность надземной массы 40 т/га. На молодых стеблях образовалось по одной-две ризомы длиной более 0,05 м, на стеблях прошлого года, количество которых определили по стерне, образовалось по 2-3 укороченных ризомы.

Пониженные среднесуточные температуры весенних месяцев 2017 года задержали отрастание мискантуса до 15 мая, поэтому ночные заморозки, прошедшие за двое суток до появления растений, не повредили их. Низкие температуры июня (15,9 °С против нормы 18,4 °С) не снизили интенсивность развития растений, так как побеги старовозрастных плантаций мискантуса менее чувствительны к низким температурам, при которых процессы фотосинтеза протекали так же активно, как и при оптимальных. В июле, когда ГТК составил 1,41, растения достигли высоты 2,5 м. Засуха в августе не отразилась на продуктивности мискантуса, которая составила 41 т/га, то есть была на уровне 2016 г. Осадки сентября (126,5 мм против 51 мм) не продлили деятельность нижних листьев, т.к. они затенялись верхними, более развитыми.

На шестой год жизни, т.е. в 2018 году, таяние снега в апреле происходило медленнее, чем в предыдущем году, так как в зимние месяцы осадков выпало на 42 % больше нормы, а среднесуточная температура была ниже на 1,1 0С. В мае она резко поднялась и первые две декады держалась на уровне 17,5 0С, однако почва прогревалась слабо. Поэтому начало отрастания мискантуса гигантского наблюдали только 22 мая. Почти двойная норма осадков в третьей декаде (23,7 мм против 13 мм) и зимние запасы влаги в почве нивелировали их значительный недостаток в июне (29 %), когда высота стеблестоя составила 1,31 м. Осадки первой декады июля (42,3 мм против 22 мм среднемноголетних) и повышенная температура в этот период (22,5 0С против 19,8 0С) усилили ростовые процессы, и мискантус достиг высоты 2,7 м, стеблей сформировалось 132 шт./м2. Перед уходом в зиму высота побегов увеличилась только на 0,07-0,1 м, т.к. в августе и сентябре установилась жаркая сухая погода (ГТК-0,17), а по биологическим особенностям основной рост мискантуса происходит в весенне-летние месяцы. В этом году гидротермический коэффициент за вегетацию был практически на уровне 2015 года (0,6). Однако урожайность надземной массы снизилась на 4 т/га и составила 32 т/га. Это связано с тем, что в 2015 году сложились лучшие условия по увлажнению в июне и июле, т.е. на начальных этапах онтогенеза. В сумме за 5 лет продуктивность одного гектара мискантуса не считая первого года жизни составила 178 т, сухой массы соответственно 62,2 т.

Заключение. Для нормального роста и развития мискантуса гигантского в зоне неустойчивого увлажнения в первый год жизни необходимо не менее 170 мм осадков с суммой активных температур 2600 °С. Если не предъявлять высоких требований к плодородию почвы, то его можно выращивать на маргинальных землях, что не делает его

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

конкурентом для основных продовольственных культур. При этом начиная с третьего года жизни он способен на одном поле ежегодно продуцировать по 29-41 т/га надземной массы. Для снижения рисков интродукции мискантуса гигантского в лесостепи Среднего Поволжья исследования будут продолжаться, поскольку по биологическим особенностям это растение характеризуется большим долголетием (20-25 лет).

Библиографический список

1. Булаткин Г.А., Митенко Г.В., Гурьев И.Д. Альтернативная энергетика: новые ресурсы биотоплива из растительного сырья // Теоретическая и прикладная экология. 2017. № 2. С. 88-92.

2. Гисматулина Ю.А. Сравнительный химический состав пяти урожаев мискантуса сорта Сорановский: растение в целом, лист, стебель // Успехи современного естествознания. 2016. №4. С. 23-26.

3. Гущина В.А., Борисова Е.Н. Рост и развитие мискантуса гигантского первого года жизни в зависимости от гидротермических условий // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. №1(37). С. 12-18.

4. Елоева Р.К., Есенов И.Х. Перспективы использования альтернативных источников энергии в сельском хозяйстве // Известия Горского ГАУ. 2014. Т. 51. №3. С. 193-196.

5. Капустянчик С.Ю. Особенности развития и формирования биомассы мискантуса в лесостепи новосибирского Приобья // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 12. С. 28-31.

6. Капустянчик С.Ю., Лихенко И.Е., Данилова А.А. Продуктивность мискантуса сорта Сорановский первого года вегетации и дыхательная активность почвы // Пермский аграрный вестник. 2016. № 4 (16). С. 82-87.

7. Назаренко, Л.В. Биотопливо: история и классификация видов биотоплива// Вестник МГПУ. Серия «Естественные науки». 2012. №2 (10). С. 16-32.

8. Назаренко Л.В. Биотопливо: новые источники сырья // Вестник МГПУ. Серия «Естественные науки». 2013. №1 (11). С. 19-30.

9. Особенности роста и развития интродуцента мискантуса гигантского (Miscanthus giganteus) в условиях лесостепи Среднего Поволжья/ В.А. Гущина, А.А. Володькин, Н.И. Остробородова, Н.Д. Агапкин, А.В. Летучий // Аграрный научный журнал. 2018. № 1. С. 10-13.

10. Особенности целлюлоз из различных морфологических частей мискантуса сорта Сорановский / Ю.А. Гисматулина, В.В. Будаева, С.Г. Вепрев, Г.В. Сакович, В.К. Шумный // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2014. Т. 18. №3. С. 553-562.

11. Показатели качества целлюлозы, полученной азотнокислым способом в лабораторных и опытно-промышленных условиях из мискантуса /В.В. Будаева, Ю.А. Гисматулина, В.Н. Золотухин, Г.В. Сакович, С.Г. Вепрев, В.К. Шумный // Ползуновкий вестник. 2013. № 3. С. 162-168.

12. Blankenship R.E., Tiede D.M. Comparing photosynthetic and photovoltaic efficiencies and recognizing the potential for improvement // Science. 2011. Vol. 332. P.805-809.

13. Flowering induction in the bioenergy grass Miscanthus sacchariflorus is a quantitative short-day response, whilst delayed flowering under long days increases biomass accumulation / Jensen E., Robson P., Norris J., Cookson A., Farrar K., Donnison L., Clifton-Brown J. // Journal of Ex-perimantsl Botany. 2012. Vol. 64. No 2. P. 541-552.

14. 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. Т. 9. № 5. С. 2292-2297.

15. Miscanthus: a fast-growing crops for biofoels and chemicals production / Brosse N., Dufour A., Meng X., Sun Q., Ragauskas A. // Biofuels, Bioprod., Bioref. 2012. Vol. 6. No. 5. P. 580-598.

Reference

1. Bulatkin G. A., Mitenko G. V., Gur'ev I. D. Al'ternativnaya jenergetika: novye resursy bio-topliva iz rastitel'nogo syr'ya // Teoreticheskaya i prikladnaya jekologiya. 2017. № 2. P. 88-92.

2. Gismatulina Yu. A. Sravnitel'nyj himicheskij sostav pyati urozhaev miskantusa sorta So-ranovskij: rastenie v celom, list, stebel' // Uspehi sovremennogo estestvoznaniya. 2016. №4. P. 23-26.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

3. Guschina V. A., Borisova E. N. Rost i razvitie miskantusa gigantskogo pervogo goda zhizni v zavisimosti ot gidrotermicheskih uslovij // Vestnik Ul'yanovskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajst-vennoj akademii. 2017. №1(37). P. 12-18.

4. Eloeva R. K., Esenov I. H. Perspektivy ispol'zovaniya al'ternativnyh istochnikov jenergii v sel'skom hozyajstve // Izvestiya Gorskogo GAU. 2014. Vol. 51. №3. P. 193-196.

5. Kapustyanchik S. Yu. Osobennosti razvitiya i formirovaniya biomassy miskantusa v lesostepi novosibirskogo Priob'ya // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2017. Vol. 31. № 12. P. 28-31.

6. Kapustyanchik S. Yu., Lihenko I. E., Danilova A. A. Produktivnost' miskantusa sorta So-ranovskij pervogo goda vegetacii i dyhatel'naya aktivnost' pochvy // Permskij agrarnyj vestnik. 2016. № 4 (16). P. 82-87.

7. Nazarenko, L. V. Biotoplivo: istoriya i klassifikaciya vidov biotopliva// Vestnik MGPU. Seriya "Estestvennye nauki". 2012. №2 (10). P. 16-32.

8. Nazarenko L. V. Biotoplivo: novye istochniki syr'ya // Vestnik MGPU. Seriya "Estestvennye nauki". 2013. №1 (11). P. 19-30.

9. Osobennosti rosta i razvitiya introducenta miskantusa gigantskogo (Miscanthus giganteus) v usloviyah lesostepi Srednego Povolzh'ya/ V. A. Guschina, A. A. Volod'kin, N. I. Ostroborodova, N. D. Agapkin, A. V. Letuchij // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2018. № 1. P. 10-13.

10. Osobennosti cellyuloz iz razlichnyh morfologicheskih chastej miskantusa sorta So-ranovskij / Yu. A. Gismatulina, V. V. Budaeva, S. G. Veprev, G. V. Sakovich, V. K. Shumnyj // Vavi-lovskij zhurnal genetiki i selekcii. 2014. T. 18. №3. P. 553-562.

11. Pokazateli kachestva cellyulozy, poluchennoj azotnokislym sposobom v laboratornyh i opytno-promyshlennyh usloviyah iz miskantusa /V. V. Budaeva, Yu. A. Gismatulina, V. N. Zolotuhin, G. V. Sakovich, S. G. Veprev, V. K. Shumnyj // Polzunovkij vestnik. 2013. № 3. P. 162-168.

12. Blankenship R.E., Tiede D.M. Comparing photosynthetic and photovoltaic efficiencies and recognizing the potential for improvement // Science. 2011. Vol. 332. P. 805-809.

13. Flowering induction in the bioenergy grass Miscanthus sacchariflorus is a quantitative short-day response, whilst delayed flowering under long days increases biomass accumulation / Jensen E., Robson P., Norris J., Cookson A., Farrar K., Donnison L., Clifton-Brown J. // Journal of Ex-perimantsl Botany. 2012. Vol. 64. No 2. P. 541-552.

14. 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. Т. 9. № 5. С. 2292-2297.

15. Miscanthus: a fast-growing crops for biofuels and chemicals production / Brosse N., Dufour A., Meng X., Sun Q., Ragauskas A. // Biofuels, Bioprod., Bioref. 2012. Vol. 6. No. 5. P. 580-598.

Информация об авторах Гущина Вера Александровна, профессор кафедры «Растениеводство и лесное хозяйство» Пензенского государственного аграрного университета (РФ, 440014, г. Пенза, ул.Ботаническая,30), доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4615-1472 guschina.v.a@pgau.ru

Остробородова Наталья Ивановна, доцент кафедры «Растениеводство и лесное хозяйство» Пензенского государственного аграрного университета (РФ, 440014, г. Пенза, ул.Ботаническая,30), кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6950-1063 stroborodova.n.i@pgau.ru

Володькин Алексей Анатольевич, доцент кафедры «Растениеводство и лесное хозяйство» Пензенского государственного аграрного университета (РФ, 440014, г. Пенза, ул.Ботаническая,30), кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7450-0492 volodkin.a.a@pgau.ru

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.