ЭЛЕМЕНТЫ АГРОТЕХНИКИ ДЛЯ СЕМЕНОВОДСТВА СУБПОЛЯРНЫХ И ПОЛЯРНЫХ ЭКОТИПОВ МНОГОЛЕТНИХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВ

Иванова О. Г.

Кандидат биологических наук, Федеральное государственное научное учреждение «Магаданский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

ЭЛЕМЕНТЫ АГРОТЕХНИКИ ДЛЯ СЕМЕНОВОДСТВА СУБПОЛЯРНЫХ И ПОЛЯРНЫХ ЭКОТИПОВ МНОГОЛЕТНИХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВ

Аннотация

На территории Крайнего севера Дальнего Востока снижение себестоимости выращиваемых кормов при повышении их полноценности может быть обеспечено расширенным внедрением в региональную практику многолетних злаковых трав, созданием на основе аборигенных трав современных адаптивных сортов кормовых культур, организацией их семеноводства и формированием устойчивых, продуктивных и долголетних лугов. Рассматриваются актуальные вопросы создания семенных посевов, сроков внесения удобрений, способов посева и использования травостоев многолетних трав в условиях Магаданской области.

Ключевые слова: дикорастущие многолетние злаки, семенная продуктивность, способы посадки, репродуктивная способность трав.

Ivanova O. G.

PhD in Biology, Federal State budget scientific institution «Magadan Research Institute of agriculture»

ELEMENTS OF AGRO-TECHNOLOGY FOR SEED PRODUCTION OF SUBPOLAR AND POLAR ECOTYPES PERENNIAL CEREAL GRASSES

Abstract

On the territory of the Far north of the Far East cost reduction in the cultivation of forage while increasing their usefulness could be achieved through the introduction of the regional grassland native grasses, which are characterized by stable productivity and longevity, creating new varieties based on them with high levels of adaptation and seed productivity. A discussion of current issues of seed production, the timing of fertilizer application,  method of planting and use of herbage of perennial grasses in conditions of Magadan region.

Keywords: wild perennial grasses, seed productivity, methods of planting, the reproductive ability of herbs.             

В результате исследований Магаданского НИИСХ  впервые окультурены аборигенные полярные и субполярные экотипы многолетних злаковых трав, отвечающие требованиям высокоадаптивного луговодства. Травы отличаются высокой степенью адаптивности к суровым условиям Севера, продуктивностью и биологической полноценностью. Новизна в культуре и узкий полярный ареал трав на фоне традиционно сложившейся зависимости северных регионов России от ввоза семян кормовых культур  обусловливают актуальность развития местного семеноводства.

На основе исследований, проведенных в 2011-2015 г.г., разработаны элементы агротехники возделывания популяций окультуренных аборигенных трав на семена, и заложены питомники размножения - основы развития зональной системы семеноводства кормовых злаков.

Опыты по семеноводству проводились в приохотской зоне Магаданской области. Результатами предшествующих исследований доказано, что в этой зоне интродуцированные полярные и субполярные экотипы растений в наибольшей степени реализуют свой репродуктивный потенциал.

Район характеризуется умеренно холодной зимой и прохладным, с признаками муссонности, летом. Осадков выпадает 315 мм, в т.ч. на июль приходится 30%; вегетационный период длится 100 дней, сумма активных температур - 1000° С, коэффициент увлажнения - 1.35. Почвы, освоенные для ведения растениеводства, представлены мерзлотными торфяниками, в естественном состоянии малопригодными для возделывания традиционных культур и нуждающихся в комплексной мелиорации. Торфяные почвы лучше увлажнены, чем минеральные, но значительно холоднее, характеризуются застойным переувлажнением, подстилаются вечномерзлыми толщами почвообразующих пород.

Вегетационные периоды в годы проведения исследований существенно отличались по влагообеспеченности: от аномально дождливых, превышающих среднемноголетние показатели до 3-9 раз, до засушливых, когда количество осадков не превышало 30% нормы. Различия в погодных условиях позволили провести оценку семенной продуктивности изучаемых трав в экстремальных периодах.

Агротехника в опытах включала подкормку трав во время отрастания N₉₀P₆₀K₆₀, прополку от несеяных видов трав.

В условиях выращивания на болотной мерзлотной торфянисто-глеевой почве аборигенные травы на 5-6 годы жизни сохраняют высокую жизнеспособность и в условиях избыточного увлажнения проявляют биологическую полноценность, т.е. образуют семена полной спелости. Самые раннеспелые злаки - арктагростис широколистный и лисохвост тростниковый - достигли молочно-восковой спелости 10 августа; арктагростис тростниковый – позже на 5 дней; бекмания – 20, и 30 августа – вейник. Пырейник сибирский также сформировал семена, но завязываемость составила 15%, и  семена полностью не вызрели. Аборигенные образцы сформировали травостой с достаточно выраженной генеративностью (20-40%); у бекмании этот показатель достиг 80%.

Урожайность семян трав определялась генетической принадлежностью (табл. 1). Однако, с учетом того, что всхожесть семян бекмании и волоснеца обычно составляет 50-60 % и мелкосеменных – 80 %,  можно говорить о значимом коэффициенте размножения вейника и арктагростиса (50-60). Лисохвост тростниковый и вейник Лангсдорфа оказались менее устойчивыми к осыпанию.

Таблица 1 - Показатели репродуктивной части травостоя перспективных трав

Образец	Генеративные побеги		Урожай семян, ц/га	Выпол-ненность семян, %%
	%%	Высота, см
Пырейник сибирский, К-7	71	110	1,1	15
Вейник Лангсдорфа, Ольский	27	128	1,8	90
Арктагростис тростниковый, вивипарный	36	115	2,2	90
Арктагростис широколистный, Анадырский	27	109	1,3	80
Арктагростис тростниковый, Сусуман	36	121	2,5	90
Лисохвост тростниковый, Среднекан	15	112	1,3	85
Колосняк мягкий*	20	115	2,0	90
Бекмания восточная, Среднеканская	80	127	2,8	85

 

В опыте по изучению влияния пунктирного и гнездового посева существенного влияния на фенологию трав не отмечалось. Все образцы плодоносили, и сформировали полноценные семена (табл. 2). Снижение удельной численности генеративных побегов при гнездовом размещении не компенсировалось несколько возросшей генеративностью травостоя. Заметно (до 15 кг/га) снизился урожай семян тимофеевки, отличающейся большим количеством генеративных побегов. Высокий урожай семян в условиях влажного и теплого лета обеспечили образцы арктагростиса с Аляски. Коэффициент размножения составил 55-66. Позднеспелость щучки не позволила реализовать потенциальную семенную продуктивность, снизив урожай на 30-50% и  обеспечив 0,8-1,3 ц/га семян. Раннелетний эфемер - мятлик альпийский - и при избыточном увлажнении сформировал высокий (0,9-1,7 ц/га) урожай семян.

 

Таблица 2 - Влияние способа посева на репродуктивность полярных злаков

Образец	Способ посева	Генеративные побеги		Урожайность семян, ц/га
		%%	Высота, см
Щучка берингийская	рядковый	16	128	1,3
	гнездовой	19	131	0,8
Костер Пампелла	рядковый	38	111	2,3
	гнездовой	36	113	1,7
Арктагростис тростниковый, Кенай	рядковый	57	155	3,8
	гнездовой	59	158	3,1
Овсяница красная	рядковый	21	63	1,1
	гнездовой	24	65	0,6
Мятлик альпийский	рядковый	50	58	1,7
	гнездовой	55	61	0,9
Арктагростис тростниковый, Альеска	рядковый	55	142	2,9
	гнездовой	61	146	2,7

 

Пунктирный широкорядный посев трав вследствие эффекта груп­пы растений лучше противостоял инвазии сорняков, что исключило необходимость прополки опытных делянок. При гнездовом способе посева засоренность травостоев значительно выше, особенно в вариантах с пастбищным травами. Однако самый низкорослый, но образующий плотную приземную розетку листьев, эфемер - мятлик альпийский - хорошо противостоял сорнякам.

Таким образом, и широкорядный и гнездовой посев можно рекомендовать как ресурсосберегающие (в 15-20 раз) приемы, обеспечивающие значительное повышение коэффициента размножения.

По устойчивости к осыпанию изучаемые травы в нисходящем порядке располагаются следующим образом: щучка, тимофеевка, арктагростис, кострец Пампелла, овсяница красная, мятлики. Для последних двух злаков, склонных к осыпанию при еще зеленой вегетативной массе, необходимо разработать усовершенствованный способ уборки семенников.

Продуктивное семенное долголетие трав имеет большое производственное, а также  биологическое значение в связи с  повы­шающейся с годами адаптацией трав к экстремальным условиям.

В многофакторном полевом опыте было изучено влияние способов использования луга и сроков внесения минеральной подкормки. Установлено, что в сравнении с чередованием сенокосного и семенного использования, позднее скашивание повышает жизнеспособность трав (табл. 3). Экспериментальные данные подтверждают, что при постоянном семенном использовании травостоя урожайность семян изучаемых трав остается выше, чем при чередовании. Наиболее эффективный срок внесения минеральной подкормки - осень.

Таблица 3 - Семенная и кормовая продуктивность травостоев 5-го года в зависимости от удобрения и способа использования (ц/га)

Вариант		Семенное постоянно	Чередование (год уборки на семена)	Сенокосное постоянно
Образец	Срок подкормки
Бекмания восточная	осенний	3,69	2,12	83,7
	весенний	3,47	3,23	68,1
Лисохвост тростниковый	осенний	1,69	1,08	61,8
	весенний	1,37	1,25	64,3
Арктагростис широколистный	осенний	0,56	0,72	63,0
	весенний	0,48	0,52	70,2
НСР05		0,83	0,55	3,6

 

Тенденция уменьшения нарастания вегетативной массы  при осенней подкормке сохранялась в течение трех лет исследований, наименее выражена эта зависимость у бекмании.

Фактор срока внесения подкормки не оказал значимого влияния на урожайность семян в варианте с чередованием использования травостоев, за исключением бекмании, снизившей урожайность при осенней подкормке на 1,11 ц/га. Это явилось следствием повреждения осенних генеративных терминальных почек злака озимого типа весенним пожаром.

Заключение

1. Семеноводство аборигенных и перспективных полярных трав должно стать важной отраслью растениеводства, позволяющей безальтернативно решить проблему создания семенных травостоев с высоким (40-80) коэффициентом размножения, получения собственных, не встречающихся в других регионах семян многолетних кормовых трав и стабильного  хозяйственно-ценного урожая грубых и зеленых кормов.
2. Семенники бекмании восточной, лисохвоста тростникового, арктагростисов и пастбищных трав в полной мере реализуют свой репродукционный потенциал при выращивании на болотной мерзлотной торфянисто-глеевой почве, обеспечивая урожай семян 1,5 – 3,5 ц/га.
3. Для ускоренного размножения новые образцы следует высевать широкорядным, а особо ценные травы сенокосного типа – широкорядно-гнездовым способом (60-90x45 см), что повышает коэффициент размножения трав в зависимости от вида в диапазоне от двух до десяти раз.

Литература

1. Михайлов Н.Г., Иванова О.Г. Семеноводство многолетних трав – основа развития кормопроизводства на севере Дальнего Востока России / Кормопроизводство. № 5. 2009. С. 18-20.
2. Юдина М. Т. Адаптивное семеноводство аборигенных многолетних трав // В сб. статей международной научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы» // Пенза, 2014. С. 146-150.
3. Юдина М. Т. Влияние минеральных удобрений и сроков их внесения на семенную продуктивность арктополевицы широколистной Приохотская // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 4-1 (35). С. 133-134.

References

1. Mikhailov N.G., Ivanova O.G. Semenovodstvo mnogoletnih trav – osnova razvitija kormoproizvodstva na severe Dal'nego Vostoka Rosssii [Seed production of perennial grasses is the basis of the development of feed production in the northern part of far East Russia] // Kormoproizvodstvo [Forage production]. # 5. 2009. P. 18-20. [in Russian]
2. Judina M. T. Adaptivnoe semenovodstvo aborigennyh mnogoletnih trav [Adaptive seed production of native perennial grasses] // V sb. statej Mezhd. nauch.-praktich. konf. «Agropromyshlennyj kompleks: sostojanie, problemy, perspektivy» [In the collection of articles of the international scientifically-practical conference «Agriculture: status, problems and prospects»]. Penza, 2014. P. 146-150. [in Russian]
3. Judina M. T. Vlijanie mineral'nyh udobrenij i srokov ih vnesenija na semennuju produktivnost' arktopolevicy shirokolistnoj Priohotskaja [Influence of mineral fertilizers and the timing of their introduction of seed production Arctagrostis latifolia (R.Br.) Priohotskaya] // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International research journal]. 2015. # 4-1(35). P. 133-134. [in Russian]