Урожайность Agropyron в зависимости от погодных условий, сортов и способов посева на Юге европейской территории России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Урожайность Agropyron в зависимости от погодных условий, сортов и способов посева на Юге европейской территории России

С.Ю. Турко

Л.П. Рыбашлыкова

Аннотация

житняк сорт посев сенокос

Актуальность. На юге России в последние годы участились засухи, что сказалось на урожайности кормовых культур как на пастбищах, так и на сенокосах. Все виды житняка (Agropyron) представляют большой интерес для создания и реставрации сенокосов и пастбищ в полупустынных и сухостепных районах. Житняк - многолетний рыхлокустовой злак ярового типа развития, кормовая культура, отличается высокой продуктивностью и долголетием, содержит много питательных веществ в кормовой массе, устойчив к вредителям и болезням, морозо- и засухоустойчив, хорошо растёт на светло-каштановых почвах. Цель исследования - оценить продукционный потенциал растений житняка в зависимости от сорта, способа посева и погодных условий вегетационного года в условиях засушливой зоны. Объект. Объектом исследования были виды и сорта житняка: Agropyron cristatum, A. cristatum «Викрав», A. fragile «Новатор» селекции Северо-Кавказского Федерального научного аграрного центра. Материалы и методы. Использовали рандомизированную схему блоков с факторным расположением 1,75х3,6 м и тремя способами посева (сплошной с количеством растений 700 шт./м2 и широкорядный, 45 см с количеством растений 440 шт./м2 и широкорядный, 70 см с количеством растений 440 шт./м2 в трехкратном повторении. Наблюдения за ростом, развитием и урожайностью проводили согласно комплексному подходу, разработанному В.И. Петровым, В.П. Ворониной. Оценку питательной ценности житняка проводили в центре агрохимической службы «Волгоградский». Результаты и выводы. Урожайность житняка, содержание протеина в зеленой массе были определены в зависимости от изучаемых факторов. Полученные данные показали, что в условиях Волгоградской области, юга европейской территории России погодные условия оказали наибольшее влияние на продуктивность растений житняка (их доля влияния достигает 70 %), при этом урожайность зеленой фитомассы варьировалась от 1,2 до 5,9 т/га в зависимости от сортов и способа посева. Наибольшая урожайность фитомассы житняка формируется в широкорядных 70 см посевах, с приростом урожайности 0,7 т/га или 27 % по сравнению с обычным сплошным посевом.

Ключевые слова: урожайность житняка, сорта житняка, способы посева житняка, содержание протеина.

Influence of microbiological preparations on the productivity of spring barley under conditions of the north of Astrakhan region

N.A. Naumova

Summary

The article presents data on the effectiveness of experimental data on the economic evaluation of the cultivation of spring barley (Donetsk 8) depending on the use of microbiological preparations (Azorizin, Agrophile, Rizoenterin) in the conditions of the north of the Astrakhan region.

Introduction. The Caspian Agricultural Research Center, on the basis of which experimental studies were conducted, is located in the northern part of the Astrakhan region, 16 km south of the district center of Cherny Yar. The land use area of the center is included in the subzone of light chestnut soils, which occupies 509.3 thousand hectares within the region and covers the right- and left-bank Volga steppe part. The climatic conditions of the north of the Astrakhan region are characterized by continentality and dryness. The dry years of this territory alternate with relatively wet ones. Cultivation of grain crops under such conditions is not capable of sustainability of grain production in this territory. This means that there is a need for the application of new improved methods of cultivation of grain crops, which guarantee the receipt of consistently high yields. Materials and methods. Field studies were conducted in 2018-2020 in the fields of the Caspian Agrarian Federal Scientific Center of the Russian Academy of Sciences - (bogara), the predecessor was pure steam. Objects of research: spring barley Donetsk 8; microbiological preparations: Azorizin, Agrofil, Rizoentrin. Field experience and statistical data processing were carried out in accordance with the methodological instructions of B.A. Dospekhov. Results and conclusions. On average for 2018-2020, it was revealed that their use contributed to an increase in barley yield by almost two times (3.5 t/ha), compared with the control (without seed treatment - 1.4 t/ha). From the point of view of economic efficiency, the best results were on the treatment of seeds with microbiological preparations Agrofil and Rhizoenterin. The level of profitability was 222.9-164.2%, the economic efficiency of 3.20 rub./rub. costs - 2.64 rub./rub. costs, respectively. Thus, it was revealed that the use of microbiological preparations can be recommended to both small and large farms, which will help to transfer the agriculture of the region to a high level of adaptability to arid conditions, as well as, to a certain extent, improve the socio-economic situation of the region by obtaining additional products.

Введение

Повышение продуктивности аридных пастбищ - проблема многогранная и чрезвычайно сложная в силу исключительной жесткости природных условий. В настоящее время сохраняется тенденция ухудшения состояния и деградации природных пастбищ, что приводит к опустыниванию территорий [3, 4, 10].

Чтобы реализовать адаптивный потенциал растений, необходимо использовать биологические возможности различных видов и сортов, приспособленных к негативным условиям жизни, а также учитывать их потенциальную продуктивность. Одним из главных приоритетов растений является их устойчивость, выживаемость и приспособляемость к экстремальным условиям засушливой зоны (способность противостоять засухе, морозам, резким перепадам температур и т.д.) [8, 9].

При этом рост потенциальной продуктивности видов кормовых трав выступает как решающее условие увеличения урожайности и разнообразия пастбищ [2]. Повысить уровень реализации генетического потенциала продуктивности кормовых трав можно за счет оптимизации технологии его возделывания, улучшенных элементов растениеводства. Важным элементом технологии выращивания, повышающим индивидуальную продуктивность трав, является оптимальное пространственное и количественное размещение растений на площади, что обусловлено как способом посева, так и густотой растений на единицу площади [5, 7]. Однако результаты исследований разных ученых довольно противоречивы относительно оптимального количества растений на единицу площади, в большинстве случаев это связано с различными почвенно-климатическими условиями выращивания культуры [1].

Наиболее распространенным многолетним злаком в засушливой зоне на каштановых почвах является житняк (Agropyron fragile (Roth) P. Candargy, Agropyron cristatum L., Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) Schult.) [6, 14, 15]. Житняк многолетний - рыхлокустовой злак ярового типа развития, высотой 50-90 см [13], весьма засухоустойчивое растение. Кормовые достоинства сена житняка выше, чем у других злаковых кормовых трав. В этом отношении он уступает только пырею. Используется для создания культурных и сеяных сенокосов и пастбищ в зонах естественного произрастания. Полного развития достигает на второй-третий год после посева. В травостое держится длительное время (до 15 лет). Выпас переносит хорошо, характеризуется хорошей отавностью [12].

Целью данного исследования было изучение продуктивности растений Agropyron в зависимости от сорта, способа посева и погодных условий вегетационного года в условиях Волгоградской области, юга европейской территории России.

Материалы и методы

Исследования проводились в 2014-2018 гг. в условиях естественного увлажнения на экспериментальных площадках, заложенных на гидрологическом комплексе ФНЦ агроэкологии РАН, г. Волгоград (48°65' с.ш., 44° 16' в.д.). Объектом исследования были виды и сорта житняка: Agropyron cristatum, A. cristatum «Викрав», A. fragile «Новатор» селекции Северо-Кавказского Федерального научного аграрного центра (г. Михайловск, Ставропольский край). Схема эксперимента также включала такие способы посева, как сплошной и широкорядный (45 см и 70 см). Площадь делянок - 1,75х3,6 м. Почвы пустынно-степного типа, светло-каштановые супесчаные. Содержание гумуса в верхнем горизонте - 0,45-0,48 %, реакция водной вытяжки рН в слое почвы 0-1,5 м - нейтральная (7,0).

Технология выращивания житняка, за исключением изученных элементов, соответствовала зональной системе. Подготовка почвы включала зяблевую вспашку на глубину 25-27 см с предпосевной культивацией и прикатыванием. Посев проводили ранней весной при хорошем увлажнении верхнего горизонта почвы с соблюдением ширины междурядий согласно схеме эксперимента. Глубина заделки семян - 1,5-2,0 см. Норма высева: для сплошных культур -15-20 кг на 1 га, для широкорядных - 10-12 кг на 1 га, повторность - 3-х кратная. Наблюдения за ростом, развитием и урожайностью проводили согласно комплексному подходу, разработанному В.И. Петровым, В.П. Ворониной [11]. Оценку питательной ценности житняка проводили в центре агрохимической службы «Волгоградский». Метеорологические данные получены с метеостанции г. Волгограда (аэропорт Гумрак). Для анализа метеорологических условий в годы выращивания житняка использовался гидротермический коэффициент увлажнения Т.Г. Селянинова. Корреляционный анализ проводился с помощью программ Excel 2020 и Statistica версии 6.0.

Результаты и обсуждение

Метеорологические условия в начале вегетационного периода 2014 года (апрель) были вполне благоприятными для растений житняка (осадки выпали в пределах нормы 46,4 мм), но в мае наступила почвенная засуха, выпало всего 18 мм осадков. В июне и июле количество осадков зафиксировано в пределах нормы, но они носили ливневый характер, кроме того, сохранявшаяся повышенная температура воздуха ускорила развитие житняков, что негативно сказалось на формировании урожая. В целом 2014 год был слабозасушливым, урожайность житняка составила в среднем 2,7 т/га для сортов, в том числе житняк гребенчатый - 3,2 т/га, «Викрав» - 1,8 т/ га, «Новатор» - 3,1 т/га. Сумма осадков за вегетационный период 2015 составила всего 47 % (82, 4 мм) от климатической нормы, которая составляет 175 мм. Таким образом, 2015 год оказался весьма засушливым (рисунок 1).

Так, средняя урожайность житняка в условиях глубокой засухи 2015 года была на уровне 1,9 т/га, а в разрезе сортов: житняк гребенчатый - 2,1 т/га, «Викрав» - 1,7 т/га, «Новатор» - 2,1 т/га. В 2016 году агрометеорологические условия для формирования урожая житняка были удовлетворительными. Урожайность житняка в 2016 году составила 3,5 т/га, в том числе сортов житняк гребенчатый - 3,7 т/га, «Викрав» - 3,3 т/га, «Новатор» - 3,4 т/га. В засушливом 2017 году (количество осадков за вегетационный период 80,4 мм) средняя урожайность житняка составила 2,0 т/га, в том числе сортов житняк гребенчатый - 2,0 т/га, «Викрав» - 2,1 т/га, «Новатор» - 1,8 т/га. В 2018 году средняя урожайность житняков составила 4,8 т/га, в том числе житняк гребенчатый - 4,8 т/га, «Викрав» - 4,3 т/га, «Новатор» - 5,5 т/га. На высокую облиственность и продуктивность зеленой массы существенное влияние оказали зимняя влагозарядка (осадки холодного периода 245 мм) и вторая половина вегетации (таблица 1).

Рисунок 1. Гидротермические коэффициенты за годы исследований

Figure 1. Hydrothermal coefficients over the years of research

Таблица 1. Климатические показатели за 2014-2018 годы исследования

Примечание: X±Sx - среднее ± стандартное отклонение; X сумма осадков за вегетационный период Note: X±Sx is the mean ± standard deviation; X the amount of precipitation during the growing season

Урожайность травостоя, особенно в весенне-летний период, на 70 % зависит от количества продуктивной влаги на начало вегетации. Таким образом, период исследований охватывал различные погодные условия на протяжении многих лет, благоприятных для роста и развития житняка (2014, 2016) до чрезвычайно засушливых (2015, 2017) и не типичный для данного района (2018). Это позволило нам объективно оценить влияние изучаемых факторов. Наибольшая урожайность житняка в среднем по вариантам опыта сформировалась в 2018 году и составила 4,8 т/га, что на 1,3-2,9 т/га больше, чем в другие годы (таблица 2).

Таблица 2. Урожайность кормовой массы сортов Agropyron при различных способах посева, т/га

Наши исследования показали, что способы посева растений житняка существенно повлияли на уровень урожайности фитомассы. Таким образом, в среднем по всем сортам максимальный урожай зеленой фитомассы (3,3 т/га) был получен в широкорядных (70 см) посевах. Увеличение в урожайности составило 0,7 т/га, или 27 % по сравнению с обычным сплошным посевом. Высокая урожайность житняка в этом варианте характеризуется в первую очередь оптимальным пространственным и количественным размещением растений на единицу площади. Площадь питания влияет на скорость роста и развития растений, поскольку от этого зависит количество солнечной энергии, поступающей влаги и элементов питания. Таким образом, оптимизируя способ посева, можно регулировать величину урожайности фитомассы житняка. Как отмечалось выше, в 2015 и 2017 годах наблюдались довольно сложные агрометеорологические условия, существенное влияние на снижение урожайности житняка оказало отсутствие осадков и высокие температуры воздуха, а разница между способами посева на участках опыта была довольно небольшой. Так, при посеве житняка сплошным способом растения формировали урожайность в среднем от 1,5-1,6 т/га, с шириной междурядий 70 см от 2,2 до 2,4 т/га, а при посеве с шириной междурядий 45 см она была меньше на 0,2-0,4 т/ га или на 10,4-16,7 %.

В благоприятном 2016 году разница в урожайности между сплошным и широкорядными 45 и 70 см посевами составляла 0,7-1,0 т/га, или 24-34 %. Разница в урожайности между сплошным и широкорядными посевами в засушливые 2015 и 2017 годы составляла 0,4-0,8 т/га, или 28-50 % в пользу широкорядных. Так, в среднем за 2014-2018 годы сплошной посев снизил урожайность сортов «Викрав» на 1,1 т/га, «Новатор» - на 0,6 т/га, житняк гребенчатый - на 0,5 т/га. Таким образом, наибольшая урожайность наблюдалась благодаря широкорядному способу посева и зависела от сорта и погодных условий конкретного года. Наименьшая разница между максимальной и минимальной урожайностью указывает на более высокую стрессоустойчивость вида и его более широкие адаптивные возможности. По этому показателю предпочтение следует уделить житняку гребенчатому, выход которого диапазона был самым маленьким - 3,2 т/га, или 65 %, другие сорта по стрессоустойчивости были расположены таким образом: «Викрав» (3,7 т/га, или 75 %); «Новатор» (4,4 т/га, или 74 %). Расчеты средней урожайности сорта в контрастных (стрессовых и нестрессовых) условиях характеризуют генетическую пластичность сорта и их компенсаторные возможности. Самая высокая урожайность в течение контрастных лет была у сорта «Новатор» - 3,18 т/га и житняка гребенчатого - 3,16 т/га против 2,64 т/га, или на 17 % больше, чем у «Викрав». Наше исследование также показало, что на содержание протеина в фитомассе житняка существенное влияние оказывали генетические особенности изучаемых сортов (таблица 3).

Agropyron cristatum и Agropyron fragile отличаются хорошей питательностью и охотно поедаются жвачными животными. Так, в засушливых условиях европейской территории юга России содержание сырого протеина в фитомассе в пересчете на сухое вещество у сортов житняка колебалось от 15,2 до 18,4%. Сорт «Викрав» сформировал максимальное количество протеина - 18,4 %, что было выше на 3,1 % и 2,9 %, чем у сорта «Новатор» и житняка гребенчатого, соответственно. Изменчивость содержания протеина (V) находилась в диапазоне 6,8-23,6 %.

При рассмотрении взаимосвязи содержания протеина с температурой было установлено существование сильных зависимостей между этими факторами (г = 0,71-0,79); взаимосвязь между урожайностью и содержанием протеина тоже значительная (г = 0,57-0,84). По способам посева этот показатель имел следующие значения: при сплошном посеве сортов «Викрав» - 15,8 %, «Новатор» - 12,6 %, житняк гребенчатый - 12,8 %; при широкорядном (45 см) посеве протеина в фитомассе сортов «Викрав» накопилось на уровне 16,1 %, для «Новатора» - 13,7 %, для житняка гребенчатого - 14,2 %; при широкорядном (70 см) посеве «Викрав» - 16,8 %, «Новатор» - 15,2 %, житняк гребенчатый - 15,5 %.

Таблица 3. Содержание протеина в зеленой массе сортов Agropyron в 2014-2018 гг.

Выводы

В засушливых условиях юга европейской территории России средняя урожайность зеленой фитомассы житняка формируется на уровне 3,0 т/га с колебанием от 1,2 до 5,9 т/га в зависимости от погодных условий года, вида, сортов и способов посева. Погодные условия оказывают доминирующее влияние на урожай житняка (70 %). Житняк гребенчатый характеризуется наименьшей изменчивостью урожайности по годам.

Наибольшую урожайность между двумя контрастными годами по влагообеспеченности имеет сорт «Новатор» - 3,6 т/га против 3,2 и 3,4 т/га, или на 5-11 % больше по сравнению с другими сортами, что характеризует его высокую генетическую пластичность и компенсаторную способность. Наибольшая урожайность фитомассы житняка формируется в широкорядных 70 см посевах, с приростом урожайности 0,7 т/га, или 27 % по сравнению с обычным сплошным посевом. Содержание сырого протеина в фитомассе в пересчете на сухое вещество у сортов житняка составляет 15,2-18,4 %. Различные виды и сорта житняка являются значительным резервом для получения качественных кормов, поскольку отличаются значительным долголетием, экологической пластичностью, высокой продуктивностью, питательной ценностью, разносторонним использованием кормовой массы.

Эта информация будет чрезвычайно полезна для увеличения и стабилизации урожайности кормов в засушливой зоне.

Библиографический список

1. Власенко М.В., Турко С.Ю. Перспективы развития селекции и семеноводства многолетних кормовых лугопастбищных трав в аридных условиях Нижнего Поволжья // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 3 (91). С. 119-125.

2. Гребенников В.Г., Шипилов И.А., Хонина О.В. Подбор многолетних трав для ускоренного восстановления низкопродуктивных пастбищ и сенокосов // Сельскохозяйственный журнал. 2020. № 4 (13). С. 4-14.

3. Ибрагимов К.М., Умаханов М.А. Продуктивность пырея удлиненного солончакового при ярусном возделывании аридных кормовых культур // Кормопроизводство. 2020. № 9. С. 29-33.

4. Кисиль Е.И. Улучшение травостоя естественных кормовых угодий на опустынненых участках // Экономика и экология территориальных образований. 2015. № 3. С. 141-144.

5. Корякина В.М., Кочегина А.А. Результаты изучения образцов рода Житняк (Agropyron gaertn.) из мировой коллекции генетических ресурсов растений ВИР в условиях Якутии // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021. Т. 182. № 1. С. 59-71.

6. Кравцов В.В., Кравцов В.А., Капустин А.С. Сорта многолетних трав для создания и улучшения сенокосов и пастбищ в засушливых зонах Юга России // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 2. С. 52-54.

7. Кудряшова Н.И. Влияние различных агроприемов на урожайность кормовых травосмесей в условиях Астраханской области // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2020. Т. 6. № 1 (21). С. 17-24.

8. Пилипенко Ж.С. Результаты изучения исходного материала яровой тритикале по комплексу хозяйственно ценных признаков в условиях Беларуси // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 1. С. 62-67.

9. Рыбашлыкова Л.П., Сивцева С. Н. Интродуцированные виды трав и их сорта для улучшения деградированных пастбищ Восточного Предкавказья // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2018. № 1 (13). С. 35-41.

10. Сивцева С.Н., Рыбашлыкова, Л.П. Виды и сорта трав для реставрации равнинных пастбищ Восточного Предкавказья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 2 (50). С. 112-118.

11. Турко С.Ю., Кулик А.К., Власенко М.В. Восстановление деградированных пастбищ на легких почвах с использованием высокопродуктивных фитомелиорантов // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2014. № 5. С. 58-61.

12. Тютюма Н.В., Булахтина Г.К., Кудряшова Н.И. Создание кормовых агрофитоценозов как способ восстановления и повышения продуктивности деградированных естественных пастбищ // Аридные экосистемы. 2018. Т. 24. № 2 (75). С. 48-54.

13. Шадских В.А., Пешкова В.О., Кижаева В.Е. Рекомендации по ресурсосберегающей технологии производства высокобелковых кормов на мелиорированных землях на основе создания агроценоза бобово-злаковых трав длительного пользования. Саратов: Орион, 2020. 28 с.

14. Afkar S. Variation of yield and morphological traits in several Iranian populations of Ag- ropyron pectiniforme. 2018.

15. Defoliation frequency effects on winter forage production and nutritive value of different entries of Agropyron cristatum (L.) Gaertn / E.M. Abraham [et al.] // Spanish Journal of Agricultural Research. 2010. V. 8(3). P. 703-712.

Размещено на Allbest.ru