Подбор фитомелиорантов для восстановления деградированных пастбищ

Мелиорация и рекультивация, экология

травянистую растительность там, где это

оценки состояния пастбищ, было установ-

жизненно необходимо,

экономически и

лено, что в растительном покрове осво-

экологически целесообразно [1]. Науч-

бодилась экологическая ниша житняков

ной основой

биологической мелиорации

(«аgropyron

desertorum»

и

«аgropyron

пастбищ служат следующие положения:

fragile»). Указанные виды зарекомендо-

неполночленность биогеоценозов; запол-

вали себя как высокопродуктивные, до-

нение

экологических

ниш;

взаимная

статочно ценные в кормовом отношении

дополняемость видов в сообществах; адап-

и высокоустойчивые к пастбищному вы-

тивная стратегия растений.

пасу. «Житняк пустынный» («аgropyron

Флористическая

и

ценотическая

desertorum») устойчив, рано и быстро от-

неполночленность очень характерна для

растает весной. Травостой во второй по-

пустынных пастбищ Черных земель Кал-

ловине апреля

достигает

пастбищной

мыкии.

Им

свойственны

обедненность

спелости. Он устойчив к засухе, замороз-

флористического состава травостоя и его

кам, болезням и пригоден для освоения

упрощенная

структурная

организация,

солонцеватых почв, улучшения и созда-

из-за чего в пастбищных экосистемах

ния ранневесенних и осенних пастбищ.

имеются и возникают вновь свободные

«Житняк пустынный» выдерживает суль-

экологические ниши. При их заполнении

фатное и хлоридное засоление, характе-

адаптивной растительностью можно пол-

ризуется средним и высоким порогом

нее использовать местные природные ре-

солевыносливости (0,2…0,6 %). Продук-

сурсы, увеличивать биологическую про-

тивное покрытие культуры в первый год

дуктивность пастбищ. К сожалению, как

жизни составляет 48…52 %, во второй и

выявили полевые исследования, свобод-

третий год жизни – 83…100 %, что по-

ные экологические ниши сведенных цен-

зволяет противостоять различным эрози-

ных кормовых трав чаще всего заполняет

онным процессам. «Житняк сибирский»

непоедаемое бурьянистое разнотравье [2,

(«agropyron fragile») – высокорослый,

3].

рыхлодерновинный

злак

с

короткими

В условиях пустынного природного

подземными побегами. Направление его

экотона для создания долголетних вы-

сельскохозяйственного использования –

сокопродуктивных пастбищ необходимо

сенокосно-пастбищное. Он устойчив к за-

учитывать свойство

взаимодополняемо-

сухе, морозам, болезням и вредителям,

сти видов в фитоценозах. Взаимодопол-

перспективен при освоении песков.

няемость видов фитоценоза проявляется

С 2004 по 2007 год были проведе-

во флуктуационных, сезонных, сукцес-

ны эксперименты, в которых изучали

сионных колебаниях природной среды, в

влияние различных сроков, способов и

ярусной и функциональной дополняемо-

норм посева на формирование и про-

сти. Установлено, что к флуктационным

дуктивность

агростепей при

залужении

колебаниям метеорологических и эколо-

сеяно-семенным материалом «житняка

гических

условий наиболее устойчивы:

пустынного»

и

«житняка

сибирского»

житняк

(«аgropyron»),

типчак

(«festuca

на деградированных

пастбищах. Схемы

valesiaca»),

ковыли

(«stipa»),

полыни

полевых опытов включали изучение ва-

(«аrtemisia»). Сукцессионная замещае-

риантов по факторам, оказывающим наи-

мость

определяется

сбитостью

пастбищ,

большее влияние на продуктивность по-

следовательно, в искусственно создава-

севов житняка: сроки посева (фактор А)

емых

травостоях необходимо учитывать

– осенний (27 сентября 2004 года) и ве-

присутствие видов, более устойчивых к

сенний (29 марта 2005 года); способ посе-

пастбищному выпасу, хотя и менее цен-

ва (фактор В) – 15 см (рядовой сплошной)

ных в кормовом отношении, но значимых

и 30 см (через ряд). Норма высева (фактор

для защиты пастбищ от дигрессии и деф-

С) включала три варианта: 8, 10 и 12 кг/га для

ляции. Заполнение

экологических ниш

«житняка пустынного» и 10, 12 и 14 кг/га для

– главное условие создания устойчивых

«житняка сибирского».

пастбищных фитоценозов.

Бурые

полупустынные

солонцева-

В результате анализа рядов дигрес-

тые почвы опытных участков отличают-

сии на ключевых участках, выявленных

ся хорошей выраженностью генетических

при проведении эколого-мелиоративной

горизонтов,

повышенным

уплотнением,

26

№ 5’ 2011

ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО

повышенным содержанием поглощенного

тах с нормой высева семян 10 кг/га. При

натрия в составе обменных оснований. По

посеве через ряд (30 см) наибольшее чис-

результатам гранулометрического анали-

ло растений отмечено при норме высева

за образцов почвы опытных участков по-

12 кг/га (полевая всхожесть составила

чвенный покров под посевами «житняка

54 %).

пустынного» характеризуется легко- и

При осеннем сроке высева всходы

среднесуглинистым составом, под посе-

появились 9 октября после выпадения

вами «житняка сибирского» – супесча-

ливневых осадков (32 мм) на фоне до-

ным. Плотность пахотного слоя (0…22 см)

статочно благоприятного температурного

составляет

1,25…1,32 т/м3, содержание

режима, когда среднесуточная темпера-

в нем гумуса – 0,99…1,15 %. Содержа-

тура достигала 15…18 оС. Полевая всхо-

ние воднорастворимых солей бурых по-

жесть осеннего срока высева колебалась

лупустынных легкосуглинистых

солон-

по вариантам опыта от 24 до 39 %, что

цеватых почв в слое 0…0,7 м составляет

на 19…31 % меньше, чем при весеннем

0,38 % с хлоридно-сульфатным химизмом

сроке высева. Это объясняется тем, что

засоления средней степени. Бурые полу-

солонцеватые почвы в силу своих агрофи-

пустынные

супесчаные

почвы

имеют

зических и агрогидрологических свойств

хлоридно-сульфатный слабый тип засо-

склонны к заплыванию.

ления, сумма воднорастворимых солей –

В посевах «житняка сибирского»

0,082 %. Обеспеченность почв азотом и

на супесчаных почвах при осеннем сроке

фосфором низкая, калием – средняя. На

посева всходы получены 7 октября. При

вариантах опытов рельеф, почвенные и

этом максимальное количество растений

гидрологические условия идентичные.

наблюдалось при способе высева через

Агротехнические мероприятия по

ряд – 231…315 шт./м2, всхожесть – 43 …

технологии создания сеяных агроцено-

52 %. При норме высева семян 12 кг/га

зов «житняка пустынного» и «житняка

«житняк сибирский» давал более друж-

сибирского» на деградированных пастби-

ные всходы. При весеннем сроке посева

щах представлены в таблицах 1, 2. Одним

полевая всхожесть варьировала от 24 до

из составляющих элементов продуктивно-

36 %, массовые всходы отмечены 11 апре-

го долголетия многолетних трав является

ля.

плотность травостоя, которая, как пока-

Изучаемые многолетники – это рас-

зали исследования, в первый год жизни

тения озимого типа развития, в год по-

зависела от полевой всхожести семян и

сева они не образуют генеративных

изреживаемости травостоя. При весеннем

побегов и

кормовую массу формируют

посеве мятликовые многолетники требу-

в незначительном объеме, поэтому ее

ют много влаги для прорастания семян,

учет в год посева не проводили. Уход за

поэтому посев следует проводить при на-

посевами

заключался в

подкашивании

ступлении устойчивого перехода сред-

сорняков. Основные наблюдения и иссле-

ней суточной температуры воздуха через

дования проводились на посевах второго

+ 3 … + 5 оС в сторону повышения. Осо-

и последующих лет жизни. Проведенные

бенно сложно получить хорошие всходы

исследования показали, что сроки насту-

на почвах, склонных к заплыванию и об-

пления фенологических фаз возделыва-

разованию корки, что характерно для со-

емых в полевых опытах многолетних трав

лонцеватых почв зоны исследований.

в основном определялись сложившимися

Результаты

полевых

исследований

погодными условиями каждого года. В

показали, что полевая всхожесть и про-

период наблюдений установлено, что из

должительность периода «посев – всходы»

исследуемых видов житняка относитель-

в посевах житняка зависели как от вида

но быстрым развитием

характеризуется

растения, так и от метеорологических и

«житняк

пустынный».

Продолжитель-

почвенных условий. Так, появление мас-

ность вегетации у «житняка пустынного»

совых всходов

«житняка пустынного»

от периода возобновления до цветения ва-

при весеннем сплошном посеве отмечено

рьировала в зависимости от метеоусловий

14 апреля, при этом полевая всхожесть

года от 65 до 71 дней, у «житняка сибир-

варьировала от 49 до 68 %. Наибольшее

ского» – от 67 до 76 дней. По наблюде-

число растений на 1 м2 было на вариан-

ниям возобновление вегетации было более

№ 5’ 2011

27

Технические

Операция

Агротехнические назначения,

средства

требования и сроки проведения

Дви-

Сельско-

житель

хозяйственная

машина

Учет почвенно-

Почвы незасоленные или слабозасолен-

мелиоративных

ные, по гранулометрическому составу су-

условий

песчаные

Обработка почвы

Полосное рыхление

плоскорезом с одно-

На глубину 12…14 см полосами 10…12 м

временным прикаты-

в III декаде июля – I декаде августа

ДТ-75

КПГ-250

ванием

Предпосевная

Глубина обработки 4…6 см в I – II декаде

ДТ-75

КПЭ-3,8

культивация

сентября

Норма высева 6,0…6,5 млн шт. кондици-

Посев семян «жит-

онных семян на 1 га (12 кг/га), глубина

заделки 2…3 см в III декаде сентября – I

МТЗ-80

СЗТ-3,6

няка сибирского»

декаде октября. Одновременное внесение

азотных удобрений N30…40 кг/га д. в.

Прикатывание

Для снижения влияния ветровой эрозии

МТЗ-80

ЗККШ-6

и лучшего контакта семян с почвой

Уход за посевами

Подкашивание

Проводится в первый год жизни агроце-

МТЗ-80

КРН-4,2

сорных растений

нозов на высоте 12…15 см

Техническое

Операция

Агротехнические назначения,

средство

Сельско-

требования и сроки проведения

Движи-

хозяйственная

тель

машина

Учет почвенно-

Почвы слабо- и среднезасоленные, легкого и

мелиоративных

среднего гранулометрического состава

условий

Обработка почвы

Вспашка со снятыми отвалами на глубину

Безотвальная

16…18 см с почвоуглублением до 25 см по-

ДТ-75

ПН-4-35

вспашка

лосами до 15 м в III декаде августа – I декаде

сентября

Ранневесеннее

Глубина обработки 2…3 см для закрытия ве-

ДТ-75

БЗСС-1,0

боронование

сенней влаги в I – II декаде марта

Предпосевная

Глубина обработки 6…8 см в II – III декаде

ДТ-75

КПС-4

культивация

марта

Норма высева 5,5…6,0 млн шт. кондици-

Посев семян

онных семян на 1 га (10 кг/га), глубина за-

«житняка

делки 1,5…2 см в III декаде марта – I декаде

МТЗ-80

СЗТ-3,6

пустынного»

апреля. Одновременное внесение азотных

удобрений N20…30 кг/га д. в.

Прикатывание

Для обеспечения выровненности участка

МТЗ-80

ЗККШ-6

и лучшего контакта семян с почвой

Уход за посевами

Подкашивание

Проводится в первый год жизни агроценозов

МТЗ-80

КРН-4,2

сорных растений

на высоте 12…15 см

Ранневесеннее

Проводится в посевах прошлых лет ранней

весной для закрытия почвенной влаги и уда-

МТЗ-80

БЗСС-1,0

боронование

ления растительных остатков

28

№ 5’ 2011

ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО

ранним у «житняка сибирского» (23.03

Наблюдения показали, что относи-

– 27.03), у «житняка пустынного» отрас-

тельная стабильность по густоте стояния,

тание происходило позже на 3…5 дней.

выживаемости, структуре фитоценоза, а

В апреле прирост генеративных побегов

также их продуктивности наступает уже

значительно ускорялся, отмечалось ин-

со второго года жизни, что позволяет ре-

тенсивное нарастание укороченных ве-

комендовать их к началу использования.

гетативных побегов до размеров 10…12

Результаты полевых исследований пока-

см, которые в основном и определяют

зали, что урожайность надземной массы

форму и структуру куста. Причем рост

«житняка пустынного» и «житняка си-

генеративных побегов продолжался до

бирского» варьировала в зависимости от

фазы колошения. Самый длительный пе-

метеорологических условий года, срока и

риод у житняков – от фазы кущения до

норм высева. Максимальная урожайность

колошения – составлял в целом по опы-

зеленой массы «житняка пустынного» на

там за период исследований 27…30 дней,

бурых полупустынных легкосуглинистых

при этом потребность в тепле составляла

солонцеватых почвах получена в 2006

390…406 оС. Цветение наступало через

году на варианте весеннего срока посе-

18…23 дня после колошения, причем рань-

ва сплошным способом (норма посева –

ше всего эта фаза отмечалась в 2007 году –

10 кг/га) – 10,39 т/га, или 2,21 т/га су-

1–3 июня, что связано с наибольшим при-

хой массы (табл. 3).

ходом тепла в этот период – 462…467 оС.

Увеличение или уменьшение нормы

Высота растений – это интеграль-

высева от 10 кг/га на 2 кг/га приводило

ный признак, складывающийся из длины

к уменьшению урожайности зеленой мас-

отдельных междоузлий стебля и колоса.

сы на 1,83…2,16 т/га. При осеннем сроке

Высота растений положительно коррели-

посева лучшие показатели наблюдались

рует с продуктивностью и зависит от мете-

при сплошном способе посева (норма по-

орологических условий лет исследований.

сева – 8 кг/га) – 7,60 т/га зеленой массы,

Так, по наблюдениям, самые высокие рас-

или 1,62 т/га сухой массы. Так, варьиро-

тения «житняка пустынного» (48,3…80,2 см)

вание по всем вариантам опыта при луч-

формировались в 2006 году, а низкорос-

шем весеннем сроке посева было от 4,52 до

лые растения были в 2007 году. По вари-

6,47 т/га зеленой массы, соответственно

антам опыта лучшие результаты по вы-

сухого корма – 0,99…1,42 т/га. В среднем

соте растений получены в весенний срок

за три года урожайность зеленой массы

посева при сплошном способе нормой

составила по вариантам опыта 5,28…8,19 т/га,

10 кг/га – 42,7…73,1 см. У «житняка си-

что соответствует 1,11…1,73 т/га сухого

бирского» по годам исследований расте-

корма.

ния с максимальным значением высоты

«Житняк сибирский» – наиболее за-

наблюдались при осеннем сроке посева

сухоустойчивый вид из всех житняков,

с шириной междурядий 30 см, нормой

но в сильно засушливые годы не выкола-

12 кг/га – 38,7… 70,1 см. В целом по опы-

шивается. Он требует пониженных темпе-

там за три года наблюдений высота варьи-

ратур при развитии из семян и осеннем

ровала от 42,8 до 57,7 см. Причем также,

кущении. Результаты исследований в

как и у «житняка пустынного», растения

опытах при коренном улучшении паст-

отличались низкорослостью в 2007 году.

бищ путем посева «житняка сибирского»

Продуктивность изучаемых много-

на супесчаных почвах показали, что при

летников в условиях аридного климати-

осеннем сроке посева растения формиро-

ческого режима определяется условиями

вали более плотный травостой. При этом

влагообеспеченности, их биологическими

наибольшая продуктивность была полу-

и эколого-физиологическими свойствами.

чена на варианте посева нормой 12 кг/га

В опытах в первый год жизни растений

через ряд. В среднем по годам исследо-

продуктивного использования травостоя

ваний получено 6,04…6,92 т/га зеленой

не было. Для борьбы с сорняками проводи-

массы, что соответствует 1,26…1,50 т/га

ли их подкашивание. На следующий 2005

сухого корма (табл. 4).

год травы отрастали и развивались как

При весеннем сроке посева урожай-

растения второго года жизни и формиро-

ность на этих вариантах варьировала по

вали достаточно стабильную урожайность.

годам исследований от 5,24 до 7,01 т/га

№ 5’ 2011

29

Срок

Норма

2005 год

2006 год

2007 год

Средняя

Способ

Зеле-

Зеле-

Су-

Зеле-

Су-

Зеле-

Су-

посе-

высева,

Сухая

хая

хая

хая

посева

ная

ная

ная

ная

ва

кг/га

масса

мас-

мас-

мас-

масса

масса

масса

масса

са

са

са

Сплош-

8

5,47

1,14

7,60

1,62

4,96

1,10

6,01

1,29

1,40

ной

10

6,22

1,28

8,36

1,75

5,33

1,17

6,64

(15 см)

Осен-

12

5,88

1,20

7,47

1,53

4,68

1,02

6,01

1,25

ний

Через

8

4,84

1,02

6,88

1,43

4,17

0,91

5,30

1,12

ряд

10

5,95

1,22

7,19

1,50

4,93

1,05

6,02

1,26

(30 см)

12

5,47

1,11

6,51

1,38

3,87

0,85

5,28

1,11

Сплош-

8

6,55

1,39

8,56

1,82

6,13

1,33

7,08

1,51

ной

10

7,70

1,56

10,39

2,21

6,47

1,42

8,19

1,73

(15 см)

Весен-

12

6,91

1,42

8,23

1,73

6,03

1,28

7,06

1,48

ний

Через

8

5,29

1,12

8,45

1,75

4,73

1,04

6,16

1,30

ряд

10

6,42

1,34

9,59

2,04

5,16

1,12

7,06

1,5

(30 см)

12

6,20

1,29

8,05

1,64

4,52

0,99

6,26

1,31

НСР05* фактор А

0,74

0,2

0,95

0,25

0,66

0,21

0,78

0,22

НСР05 фактор В

0,74

0,2

0,95

0,25

0,66

0,21

0,78

0,22

НСР05 фактор С

0,91

0,24

1,17

0,3

0,81

0,26

0,96

0,27

НСР05 фактор АВ

1,05

0,28

1,35

0,35

0,93

0,29

1,11

0,31

НСР05 фактор АС

1,28

0,34

1,65

0,43

1,14

0,36

1,36

0,38

НСР05 фактор ВС

1,28

0,34

1,65

0,43

1,14

0,36

1,36

0,38

НСР05 фактор АВС

1,82

0,50

2,33

0,61

1,61

0,51

1,92

0,53

Норма

2005 год

2006 год

2007 год

Средняя

Срок

Способ

высе-

Зеле-

Су-

Зеле-

Су-

Зеле-

Су-

Зеле-

Су-

посева

посева

ва,

ная

хая-

ная

хая

ная

хая

ная

хая

кг/га

масса

мас-

масса

мас-

масса

мас-

масса

мас-

са

са

са

са

Сплош-

10

6,25

1,30

6,67

1,42

4,15

0,91

5,69

1,21

ной

12

6,81

1,39

7,47

1,53

5,25

1,12

6,51

1,35

(15 см)

Осен-

14

4,43

1,22

5,92

1,35

3,82

0,85

4,70

1,14

ний

Через

10

7,00

1,42

7,30

1,52

5,05

1,10

6,45

1,35

ряд

12

7,14

1,51

7,78

1,67

5,85

1,32

6,92

1,50

(30 см)

14

6,55

1,34

7,32

1,47

4,26

0,97

6,04

1,26

Сплош-

10

5,99

1,20

6,74

1,29

3,60

0,80

5,44

1,10

ной

12

5,97

1,27

6,52

1,37

4,44

0,95

5,64

1,20

Весен-

(15 см)

14

5,53

1,17

6,10

1,33

3,28

0,73

4,97

1,08

ний

Через

10

6,59

1,35

7,35

1,50

5,06

1,10

6,33

1,32

ряд

12

7,01

1,47

7,24

1,58

5,24

1,17

6,49

1,41

(30 см)

14

6,23

1,30

6,99

1,46

4,00

0,85

5,74

1,20

НСР05 фактор А

0,83

0,21

0,82

0,25

0,73

0,17

0,79

0,21

НСР05 фактор В

0,83

0,21

0,82

0,25

0,73

0,17

0,79

0,21

НСР05 фактор С

1,02

0,25

1,01

0,31

0,89

0,20

0,97

0,25

НСР05 фактор АВ

1,18

0,29

1,17

0,35

1,03

0,24

1,23

0,29

НСР05 фактор АС

1,44

0,36

1,43

0,43

1,26

0,29

1,38

0,36

НСР05 фактор ВС

1,44

0,36

1,43

0,43

1,26

0,29

1,38

0,36

НСР05 фактор АВС

2,04

0,51

2,02

0,61

1,79

0,41

1,95

0,51

зеленой массы. В целом за годы исследо-

массы была получена в 2006 году при

ваний урожайность агроценозов «житня-

осеннем сроке сева, которая составила

ка сибирского» составила 4,97…6,49 т/га

по вариантам опыта 5,92…7,78 т/га

зеленой массы, или 1,08…1,41 т/га сухой

зеленой массы, что на 1,93…2,54 т/га

массы.

больше, чем в 2007 году и на 0,64…1,49

Наибольшая урожайность надземной

т/га больше, чем в 2005 году. Исходя из

30

№ 5’ 2011