Продуктивность пырея удлинённого и эспарцета песчаного при ярусной технологии возделывания аридных кормовых культур

УДК 633.2.033

Продуктивность пырея удлинённого и эспарцета песчаного при ярусной технологии возделывания аридных кормовых культур

Ибрагимов К. М., кандидат сельскохозяйственных наук

Умаханов М. А., кандидат биологических наук

ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Республики Дагестан»

367014, Россия, г. Махачкала, пр-т Акушинского, Научный городок

E-mail: niva1956@mail.ru

Нерациональное использование природных ресурсов вызвало масштабную деградацию Кизлярских пастбищных угодий, которая резко усилилась в последние десятилетия. Между тем они являются важным источником дешёвых кормов для отгонного и стационарного животноводства Республики Дагестан, где на площади 1,5 млн га в осеннее-зимне-весенний период содержится не менее 2 млн голов овец. Продуктивность пастбищ в этой зоне не превышает 0,10–0,15 т/га сухой кормовой массы. В настоящее время чрезвычайно актуальна разработка новых технологий фитомелиорации деградированных кормовых угодий. Предлагается внедрение многокомпонентных двух-трёхъярусных агрофитоценозов путём посадки кустарников (джузгуна безлистного Calligonum aphyllum (Pall.) Gurke), полукустарников (терескена серого Eutoria ceratoides (L.) С. А. Mey.), посева многолетних злаковых (пырея удлинённого Agropyron elongatum (Host) Beauv) и бобовых (эспарцета песчаного Onobrychis arenaria (Kit) D. C.) трав. Данный приём способствует ослаблению деградационных процессов и получению максимального выхода кормовой массы с единицы площади. Целью наших исследований являлось изучение продуктивности фитомелиоративных кормовых культур (пырея удлинённого и эспарцета песчаного) в многолетних двух-трёхъярусных агрофитоценозах разных сроков использования. Полученные данные свидетельствуют о том, что джузгун безлистный и терескен серый благоприятно влияют на урожайность пырея удлинённого и эспарцета песчаного. В опыте с пыреем удлинённым это увеличение составило 1,67 т/га зелёной массы по сравнению с контрольным вариантом (естественное кормовое угодье), а в исследованиях с эспарцетом — 3,44 т/га. Наиболее перспективным оказалось создание трёхъярусных агрофитоценозов: в них наблюдали самые высокие показатели облиственности растений, длины соцветий и количества стеблей пырея удлинённого и эспарцета песчаного.

Ключевые слова: аридные кормовые культуры, пастбища, пырей удлинённый, эспарцет песчаный, урожайность, питательность, ботанический состав.

Интенсивное ведение сенокосно-пастбищного кормопроизводства является основой для создания прочной кормовой базы во всех почвенно-климатических зонах страны. Кормовые культуры способствуют устойчивому развитию растениеводства, повышению плодородия почв и экологической безопасности.

Ветровая эрозия является одним из основных отрицательных природных факторов, губительно влияющих на экологию и развитие сельского хозяйства в Терско-Кумской низменности, ей подвержено около 70% земельных угодий. Интенсивному развитию ветровой эрозии способствуют главным образом следующие факторы: режим ветров, супесчаные почвы, излишняя антропогенная нагрузка на почвы и бессистемное использование земельных угодий. Запасы продуктивной влаги на глубине почвы 0–20 см составили 24 мм до посева и 168 мм — в период учёта урожая.

Сравнительное испытание более 200 экотипов и сортов кормовых растений мировой коллекции в Федеральном аграрном центре Республики Дагестан (ФАНЦ РД) показало, что в условиях полупустынных и пустынных кормовых угодий в зоне Кизлярских пастбищ и Чёрных земель наиболее перспективными являются джузгун безлистный (Calligonum aphyllum (Pall.) Gurke), терескен серый (Eutoria ceratoides (L.) С. А. Mey.), эспарцет песчаный (Onobrychis arenaria (Kit) D. C.), пырей удлинённый солончаковый (Agropyron elongatum (Host) Beauv) и другие аридные кормовые культуры (Гасанов, Курбанов, Гамидов и др., 1987; Гамидов, Теймуров, Ибрагимов, Умаханов и др., 2018).

Пырей удлинённый и эспарцет песчаный характеризуются высокой засухоустойчивостью и морозостойкостью, хорошо произрастают в условиях полупустынь, где выпадает до 200 мм осадков в год (Тен, 1982). Джузгун безлистный и терескен серый в течение 2–3 лет достигают больших размеров, до 1,5–2,0 м в высоту и ширину. Создание кустарникового и полукустарникового ярусов в комплексе с травами — перспективный способ ликвидации очагов опустынивания, зарастания песков и повышения продуктивности пастбищ (Гамидов, Теймуров, Ибрагимов, Умаханов и др., 2018; Керимханов, 1976).

Целью наших исследований являлось изучение продуктивности фитомелиоративных кормовых культур (пырея удлинённого и эспарцета песчаного) в многолетних двух-трёхъярусных агрофитоценозах разных сроков использования.

Методика исследований. Исследования проводились в Ногайском районе на стационарном опытном участке ГКУ «Ногайское лесничество». Место проведения исследований входит в район бугристо-грядовых и барханных развеваемых песков. По глубине расчленения они относятся к средне- и крупнобугристо-грядово-барханным (Агроклиматические ресурсы Дагестанской АССР, 1975).

Почва опытного участка светло-каштановая, легкосуглинистая, грунтовые воды залегают на глубине 2,5–3,0 м, минерализация — 1,2–1,4 г/л. Площадь делянки — 200 м². Повторность эксперимента трёхкратная; размещение делянок систематическое.

Подготовка почвы к посеву включала вспашку на глубину 20–22 см с последующими боронованием и выравниванием. После предпосевной обработки почвы высев семян пырея удлинённого и эспарцета песчаного осуществлялся широкорядным способом зернотравяной сеялкой СЗТ-3,6 с междурядьями 45 см. Норма высева пырея удлинённого составила 12 кг/га, эспарцета песчаного — 40 кг/га. Глубина заделки семян пырея удлинённого — 3–4 см, эспарцета песчаного — 5–6 см. Саженцы джузгуна безлистного высаживали на расстоянии 2 м друг от друга, терескена серого — 1 м.

Кормовую продуктивность пырея удлинённого и эспарцета песчаного изучали в отдельных полевых опытах. Контролем послужили естественные кормовые угодья. Схема опытов с пыреем удлинённым включала в себя следующие варианты:

1. контроль;

2. пырей удлинённый (чистый посев);

3. джузгун безлистный + пырей удлинённый;

4. терескен серый + пырей удлинённый;

5. джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый.

Схема опытов с эспарцетом песчаным аналогична предыдущей.

Ботанический состав травостоя определяли весовым методом (Методика опытов на сенокосах и пастбищах, 1971). Учёт урожая проводили укосным методом со всей делянки по «Методике полевого опыта» (Доспехов,1985). Выход воздушно-сухой массы (сена) определяли путём отбора средней пробы весом 1 кг и её высушивания до воздушно-сухого состояния до установления постоянного веса. Статистическая обработка данных по урожайности проводилась методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Содержание сырого протеина определяли расчётным методом с применением коэффициента 6,25; сырого жира — по ГОСТ 13496.15.97, сырой клетчатки — по ГОСТ 213986.2.91. Расчёт питательности корма пырея удлинённого и эспарцета песчаного в энергетических кормовых единицах (ЕКЭ) проводили по общепринятой методике.

Результаты исследований. В агрофитоценозах верхний ярус занимали посадки кустарника джузгуна безлистного, средний — полукустарника терескена серого, а нижний — многолетние травы: пырей удлинённый солончаковый или эспарцет песчаный. Контрольным вариантом являлось естественное кормовое угодье, ботанический состав которого представлен восемью хозяйственно-ботаническими группами растений, различающихся ритмом сезонного развития, продуктивностью и питательностью. К ним относятся злаковые травы, осоки, полыни, солянки, эфемеры и эфемероиды, разнотравье (всего 21%), вредные непоедаемые растения (52%), ядовитые травы (27%).

Пырей удлинённый солончаковый является кормовой культурой, отличающейся высокой продуктивностью и долголетием, содержит много питательных веществ в кормовой массе, устойчив к вредителям и грибным болезням. Выделяется высокой морозостойкостью, засухоустойчив, хорошо произрастает на степных солончаковых почвах. Отличительной особенностью культуры является медленный рост в первые годы жизни и влаголюбие. Эта особенность проявилась и в наших исследованиях. Средняя высота растений пырея удлинённого солончакового составила 29,9 см за 2017–2020 годы, что на 0,9 см больше, чем у терескена серого, на 51,6 см меньше, чем у джузгуна безлистного, и на 9,4 см больше, чем у естественного кормового угодья.

Для оценки влияния структуры урожайности на продуктивность зелёной массы и сена пырея удлинённого солончакового оценивали количество стеблей на одном растении, длину колоса и облиственность растений.

Количество стеблей на одном растении в вариантах посева с джузгуном безлистным, терескеном серым, а также джузгуном безлистным + терескеном серым превысило чистый посев пырея удлинённого соответственно на 4,6; 6,4 и 21,6 шт. Анализ длины колоса пырея удлинённого солончакового выявил аналогичную закономерность. Если в варианте с чистым посевом она составила 34,0 см, то в варианте джузгун безлистный + пырей удлинённый длина колоса была больше на 1,7 см, в варианте терескен серый + пырей удлинённый — на 4,1 см, а в трёхярусном варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый — на 6,0 см.

Важным показателем, влияющим на продуктивность зелёной массы и сена пырея удлинённого солончакового, является облиственность растений. В наших исследованиях она варьировалась от 49,9% в варианте пырей удлинённый до 57,8% в трёхъярусном посеве.

Анализ высоты растений и показателей структуры урожайности показал, что создание двух- и трёхъярусных посевов благоприятно влияет на рост и развитие пырея удлинённого солончакового и повышает урожайность зелёной массы. Все варианты опыта превысили по урожайности контрольный вариант (естественное кормовое угодье) на 0,31–1,67 т/га, причём наибольшая урожайность получена в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый (табл. 1).

1. Урожайность зелёной массы пырея удлинённого солончакового в двух-трёхкомпонентных фитомелиоративных агрофитоценозах, т/га

Урожайность сена также была наибольшей в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый и составила 0,608 т/га, что на 0,399 т/га больше контроля и на 0,210–0,377 т/га больше, чем в других вариантах опыта (табл. 2).

2. Урожайность сена пырея удлинённого солончакового в двух-трёхкомпонентных фитомелиоративных агрофитоценозах, т/га

Среди бобовых многолетних трав ведущая роль принадлежит эспарцету песчаному, который обладает самой выраженной азотфиксирующей способностью и является одним из лучших предшественников для других сельскохозяйственных культур. Он отличается высокими содержанием протеина (17–20%) и урожайностью кормовой массы. В отличие от пырея удлинённого солончакового эспарцет песчаный характеризуется быстрым ростом в первые годы жизни, ранним весенним отрастанием, зацветает очень рано.

В наших исследованиях средняя высота растений эспарцета песчаного составила 59,3 см, что на 36,5 см, или в 2,6 раза, больше, чем в контрольном варианте (естественное кормовое угодье). Средняя высота джузгуна безлистного составила 81,7 см, терескена серого — 37,2 см, естественного кормового угодья — 22,8 см.

Для оценки влияния структуры урожайности на продуктивность зелёной массы и сена эспарцета песчаного оценивали количество стеблей на одном растении, длину кисти и облиственность растений.

Количество стеблей на одном растении эспарцета в вариантах посева с джузгуном безлистным, терескеном серым, а также джузгуном безлистным + терескеном серым превысило вариант с чистым посевом эспарцета песчаного соответственно на 0,5; 1,7 и 8,6 шт., причём наибольшим — 23,0 шт. — отличался трёхъярусный посев.

Анализ длины кисти эспарцета песчаного выявил аналогичную закономерность. Если в варианте с чистым посевом эспарцета песчаного она составила 10,8 см, то в варианте джузгун безлистный + эспарцет песчаный длина кисти была больше на 0,7 см, в варианте терескен серый + эспарцет песчаный — на 1,2 см, в варианте джузгун безлистный + терескен серый + эспарцет песчаный — на 2,0 см.

Важным показателем, влияющим на урожайность зелёной массы эспарцета песчаного, является облиственность растений. В наших исследованиях она варьировалась от 40,9% в одновидовом посеве до 46,0% в варианте джузгун безлистный + терескен серый + эспарцет песчаный.

Анализ высоты растений и показателей структуры урожая зелёной массы показал, что двух- и трёхъярусные посевы эспарцета песчаного с джузгуном безлистным и терескеном серым благоприятно влияют на рост и развитие эспарцета песчаного и повышают урожайность зелёной массы. Все варианты опыта превысили по урожайности контрольный вариант (естественное кормовое угодье): от 1,94 т/га в варианте эспарцет песчаный до 3,44 т/га в варианте джузгун безлистный + терескен серый + эспарцет песчаный (табл. 3).

3. Урожайность зелёной массы эспарцета песчаного в двух-трёхкомпонентных фитомелиоративных агрофитоценозах, т/га

Урожайность сена также была наибольшей в варианте джузгун безлистный + терескен серый + эспарцет песчаный и составила 0,932 т/га, что на 0,757 т/га больше контроля и на 0,132–0,328 т/га больше, чем в других вариантах опыта (табл. 4).

4. Урожайность сена эспарцета песчаного в двух-трёхкомпонентных фитомелиоративных агрофитоценозах, т/га

Повышение кормовой продуктивности травянистых растений свидетельствует о том, что джузгун безлистный и терескен серый благоприятно влияют на структуру почвы, способствуют снижению эрозии почвы, закрепляют пески, причём совместное их влияние эффективнее увеличивает урожайность зелёной массы эспарцета песчаного и пырея удлинённого, чем в отдельности.

Заключение. Отличительной особенностью многолетнего злака пырея удлинённого является медленный рост в первые годы жизни. В наших исследованиях средняя высота растений пырея удлинённого солончакового составила 29,9 см, что всего на 9,4 см больше, чем в контрольном варианте (естественное кормовое угодье). Количество стеблей, длина колоса и облиственность растений были наибольшими в трёхкомпонентном варианте (джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый), что обеспечило наибольшую урожайность зелёной массы — 2,44 т/га, что на 1,67 т/га больше, чем в контрольном варианте. Остальные варианты превысили контроль на 0,31–0,83 т/га. Урожайность сена также была наибольшей в трёхъярусном посеве и составила 0,608 т/га, что на 0,399 т/га больше контроля и на 0,210–0,337 т/га больше, чем в других вариантах.

Эспарцет песчаный отличается более быстрым развитием в первые годы жизни. В наших исследованиях средняя высота растений эспарцета песчаного составила 59,3 см, что на 36,5 см, или в 2,6 раза, больше, чем в контрольном варианте. Количество стеблей, длина соцветия и облиственность растений были наибольшими в трёхкомпонентном варианте (джузгун безлистный + терескен серый + эспарцет песчаный), что обеспечило наибольшую урожайность зелёной массы — 4,24 т/га, что на 3,44 т/га больше, чем в контрольном варианте. Остальные варианты также превысили контроль на 1,94–2,65 т/га. Урожайность сена была наибольшей в трёхъярусном посеве и составила 0, 932 т/га, что на 0,757 т/га больше контроля и на 0,132–0,328 т/га больше, чем в других вариантах.

Литература

1. Агроклиматические ресурсы Дагестанской АССР. — Л.: Гидрометеоиздат, 1975. — 115 с.

2. Агроэкологические аспекты улучшения опустыненных Чёрных земель и Кизлярских пастбищ / И. Р. Гамидов, С. А. Теймуров, К. М. Ибрагимов и др. — Махачкала: Rizo-Press, 2018. — 226 с.

3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

4. Керимханов С. У. Почвы Дагестана / С. У. Керимханов. — Махачкала, 1976. — 120 с.

5. Методика опытов на сенокосах и пастбищах. Ч. 1–2. — М.: Издательство Всесюзного НИИ кормов, 1971. — 404 с.

6. Превентивные меры улучшения естественных кормовых угодий в условиях Кизлярских пастбищ / Г. У. Гасанов, А. Б. Курбанов, И. Р. Гамидов и др. — Махачкала, 1987. — С.28–32.

7. Тен А. Г. Кормопроизводство / А. Г. Тен. — М.: Колос, 1982. — 463 с.

References

1. Agroklimaticheskie resursy Dagestanskoy ASSR. — Leningrad: Gidrometeoizdat, 1975. — 115 p.

2. Agroekologicheskie aspekty uluchsheniya opustynennyh Chernyh zemel i Kizlyarskih pastbisch / I. R. Gamidov, S. A. Teymurov, K. M. Ibragimov et al. — Mahachkala: Rizo-Press, 2018. — 226 p.

3. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 351 p.

4. Kerimhanov S. U. Pochvy Dagestana / S. U. Kerimhanov. — Mahachkala, 1976. — 120 p.

5. Metodika opytov na senokosah i pastbischah. Ch. 1–2. — M.: Izdatelstvo Vsesyuznogo NII kormov, 1971. — 404 p.

6. Preventivnye mery uluchsheniya estestvennyh kormovyh ugodiy v usloviyah Kizlyarskih pastbisch / G. U. Gasanov, A. B. Kurbanov, I. R. Gamidov et al. — Mahachkala, 1987. — P.28–32.

7. Ten A. G. Kormoproizvodstvo / A. G. Ten. — Moscow: Kolos, 1982. — 463 p.

The effect of multi-layer farming on tall wheatgrass and Hungarian sainfoin productivities

Ibragimov K. M., PhD Agr. Sc.

Umahanov M. A., PhD Biol. Sc.

FSBSI «Federal Agrarian Research Center of the Republic of Dagestan»

367014, Russia, Mahachkala, Akushinskogo avenue, Nauchnyy gorodok

E-mail: niva1956@mail.ru

Environmental abuse has caused large-scale degradation of the Kizlyar grasslands, sharply increasing in recent decades. These pastures are an important source of cheap fresh green and rough feed in the Republic of Dagestan, where at least 2 million heads of sheep are kept on 1.5 million ha from autumn to summer. The pasture productivity does not exceed 0.10–0.15 t ha^-1 of dry mass in this zone. Currently, the development of new technologies for degraded land restoration is extremely important. It is proposed to introduce multicomponent ecosystems of various height by planting shrubs (Calligonum aphyllum (Pall.) Gurke), semi-shrubs (winterfat Eutoria ceratoides (L.) C.A.) Beauv), perennial grasses (tall wheatgrass Agropyron elongatum (Host) Beauv) and legumes (Hungarian sainfoin Onobrychis arenaria (Kit) DC). This practice has a potential to improve the land quality and provide the maximum yield of feed. The research aimed at studying the productivity of tall wheatgrass and Hungarian sainfoin as components of perennial multi-layered agrophytocenoses of different periods of use. It was revealed that Calligonum aphyllum and winterfat had a positive effect on the yield of tall wheatgrass and Hungarian sainfoin. The yield increase was 1.67 t ha^-1 of green mass for tall wheatgrass, and — 3.44 t ha^-1 — for Hungarian sainfoin. Three-layer agrophytocenoses were the most promising: tall wheatgrass and Hungarian sainfoin showed the highest plant foliage, length of inflorescences and number of stems.

Keywords: arid feed crops, grasslands, tall wheatgrass, Hungarian sainfoin, productivity, feed value, botanical composition.