Продуктивность пырея удлинённого солончакового при ярусном возделывании аридных кормовых культур

УДК 633.2.033

Продуктивность пырея удлинённого солончакового при ярусном возделывании аридных кормовых культур

Ибрагимов К. М., кандидат сельскохозяйственных наук

Умаханов М. А., кандидат биологических наук

ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Республики Дагестан»

367014, Россия, Республика Дагестан, г. Махачкала, Научный городок, ул. Абдуразака Шахбанова, д. 30

E-mail: niva1956@mail.ru

Исследования проводились в Ногайском районе Республики Дагестан в 2017–2019 годах. Кизлярские пастбища являются основным источником дешёвых кормов для стационарного и отгонного животноводства. Здесь на площади более 1,5 млн га в осенне-зимне-весенний период содержится более 2 млн голов овец и значительное поголовье крупного рогатого скота из хозяйств горных и предгорных районов. Нерациональное использование природных ресурсов вызвало широкомасштабное прогрессирующее опустынивание, которое началось в середине 50-х годов прошлого столетия и резко усилилось в последние 15–20 лет. В настоящее время продуктивность природных кормовых угодий на Кизлярских пастбищах не превышает 0,1–0,2 т/га сухой кормовой массы. Сложившаяся ситуация требует внедрения многокомпонентных двух-трёхъярусных агрофитоценозов разных сроков использования путём посева многолетних трав (пырея удлинённого солончакового), а также кустарников (джузгуна безлистного) и полукустарников (терескена серого). В связи с вышеизложенным была поставлена задача изучить продуктивность фитомелиоративных культур в многокомпонентных двух-трёхъярусных агрофитоценозах путём посева и посадки многолетних трав, полукустарников и кустарников, позволяющих ослабить деградационные процессы и обеспечивающих наибольший выход кормовой массы с единицы площади. Важным показателем, влияющим на продуктивность (урожайность) зелёной и сухой массы пырея удлинённого солончакового, является облиственность растений. Она варьировалась от 49,2% в варианте пырей удлинённый солончаковый до 55,8% в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый. Все варианты опыта превысили по урожайности зелёной массы контрольный вариант (естественное кормовое угодье): от 0,14 т/га в варианте пырей удлинённый солончаковый до 1,03 т/га в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый. Полученные данные свидетельствуют о том, что в результате совместного посева с джузгуном безлистным и терескеном серым значительно увеличивается урожайность кормовой массы пырея удлинённого солончакового.

Ключевые слова: аридные пастбища, пырей удлинённый солончаковый, терескен серый, питательность, урожайность.

Создание прочной кормовой базы в большинстве почвенно-климатических зон в той или иной мере зависит от интенсивности ведения полевого кормопроизводства и сенокосно-пастбищного хозяйства. Кормовые культуры обеспечивают сохранение почвенного плодородия, повышение экологической безопасности и устойчивости растениеводства.

Исследования по сравнительному испытанию более 200 экотипов и сортов кормовых растений из различных регионов нашей страны и других стран показали, что наиболее перспективными для улучшения полупустынных и пустынных кормовых угодий в зоне Кизлярских пастбищ и Чёрных земель являются пырей удлинённый солончаковый, джузгун безлистный и терескен серый (Гасанов и др., 1987; Гамидов и др., 2018).

Введение кустарникового яруса в комплексе с полукустарниками и травами должно явиться высокоэффективным мероприятием против дефляции почвенного и деградации растительного покровов. Ослабляя дефляцию почвы и отрицательное воздействие ветра на водный режим почвы и растений, это будет способствовать улучшению роста и развития кустарников, полукустарников и трав, покрытие почвы растительностью при этом должно увеличиться. Поэтому предлагаемые в условиях Терско-Кумской полупустыни разработки по технологии фитомелиорации деградированных кормовых угодий имеют актуальное значение.

По рельефу Кизлярские пастбища представляют собой слабо наклонённую на восток равнину. Западная часть её приподнята на 130–170 м, а восточная лежит ниже уровня моря.

Климат Терско-Кумской низменности определяется её географическим положением и рельефом и отличается общей умеренностью, тем не менее региональные факторы придают ему полупустынный характер: засушливость, обилие тепла и света (Гамидов и др., 2018).

Одним из главных отрицательных факторов природы, губительно влияющих на экологию и развитие сельского хозяйства Терско-Кумской низменности, является ветровая эрозия, которой подвержены около 70% земельных угодий.

Интенсивному развитию ветровой эрозии способствуют главным образом следующие факторы: режим ветров, лёгкий механический состав почв, антропогенная перенагрузка на почвы и бессистемное использование земли.

По почвенному покрову место проведения опытов входит в район светло-каштановых почв, бугристо-грядовых и барханных развеваемых песков. По глубине расчленения они относятся к средне- и крупно-бугристо-грядово-барханным (Керимханов, 1976).

Ранее проведённые исследования показали, что джузгун безлистный и терескен серый в течение 2–3 лет достигают достаточно больших размеров (до 1,5–2,0 м в высоту и ширину), в связи с чем создание кустарникового и полукустарникового ярусов в комплексе с травами должно явиться эффективным мероприятием в комплексе мер, направленных на ликвидацию очагов дефляции, зарастание песков и повышение продуктивности пастбищ (Гамидов и др., 2018; Керимханов, 1970).

Цель исследований — изучить продуктивность фитомелиоративных культур в многокомпонентных двух-трёхъярусных агрофитоценозах разных сроков использования путём посева и посадки многолетних трав, полукустарников и кустарников, позволяющих ослабить деградационные процессы и обеспечивающих наибольший выход кормовой массы с единицы площади.

Методика исследований. Исследования проводились в Ногайском районе Республики Дагестан на стационарном опытном участке ГКУ «Ногайское лесничество» в 2017–2019 годах. Почва опытного участка светло-каштановая, легкосуглинистая, грунтовые воды залегают на глубине 2,5–3,0 м с минерализацией 1,2–1,4 г/л.

Опыт закладывался по следующей схеме.

Варианты:

1. естественное кормовое угодье (контроль);
2. пырей удлинённый солончаковый;
3. джузгун безлистный + пырей удлинённый солончаковый;
4. терескен серый + пырей удлинённый солончаковый;
5. джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый.

Повторность опыта трёхкратная. Площадь делянки — 200 м².

Ботанический состав травостоя определяли весовым методом (Методика опытных работ на сенокосах и пастбищах, 1974), учёт урожая — укосным методом со всей делянки по «Методике полевого опыта» (Доспехов, 1985). Выход сухой массы (сена) определяли путём взвешивания средней пробы (1 кг), пробы высушивали до воздушно-сухого состояния на стеллажах до установления постоянного веса. Статистическая обработка данных урожайности проводилась по «Методике полевого опыта» (Доспехов, 1985).

Содержание сырого протеина определяли расчётным методом с применением коэффициента 6,25, сырого жира — по ГОСТ 134 96.15.97, сырой клетчатки — по ГОСТ 213986.2.91.

Результаты исследований. Пырей удлинённый солончаковый (Agropyron elongate) — многолетний злак, 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 степных солончаковых почвах. Высота стебля достигает 100 см, период от начала цветения до укоса — 45–60 дней.

Культура выдерживает подтопление минерализованными водами слоем до 90 см и затопление морской водой до 3 месяцев.

Экологическая характеристика пырея удлинённого солончакового: по отношению к влаге — ксерофит, к питанию — эвтроф, к свету — светолюбивый, к субстрату — галофит.

Урожайность: зелёной массы — до 4,0–6,0 т/га, сена — до 1,0–1,5 т/га.

Отличительной особенностью пырея удлинённого солончакового является медленный рост в первые годы жизни и влаголюбие. Эта особенность пырея удлинённого солончакового, связанная с медленным ростом в первый период жизни, проявилась и в наших исследованиях. Средняя высота растений пырея удлинённого солончакового составила 20,6 см, что на 3,4 см меньше, чем у терескена серого, на 43,6 см меньше, чем у джузгуна безлистного, и на 2,6 см больше, чем в контрольном варианте (на естественном кормовом угодье) (рис. 1).

Рис. 1. Высота растений на естественном кормовом угодье (контроль), джузгуна безлистного, терескена серого и пырея удлинённого солончакового, см (в среднем за 2017–2019 гг.)

Для оценки влияния показателей структуры урожайности на продуктивность зелёной и сухой массы пырея удлинённого определялись и анализировались количество стеблей на одном растении, длина колоса и облиственность растений.

Анализ количества стеблей на одном растении пырея удлинённого показал, что в вариантах посева с джузгуном безлистным, терескеном серым, а также с джузгуном безлистным + терескеном серым количество стеблей превысило вариант с чистым посевом пырея удлинённого соответственно на 4,4; 6,1 и 19,4 шт., причём наибольшим (93,8 шт.) оно было в трёхкомпонентном посеве джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый (рис. 2).

Рис. 2. Количество стеблей пырея удлинённого на одном растении, шт. (в среднем за 2017–2019 гг.)

Рис.3. Длина колоса пырея удлинённого, см (в среднем за 2017–2019 гг.)

Анализ длины колоса пырея удлинённого солончакового выявил аналогичную закономерность. Если в варианте с чистым посевом пырея удлинённого солончакового она составила 31,0 см, то в варианте джузгун безлистный + пырей удлинённый солончаковый длина колоса была больше на 1,1 см, в варианте терескен серый + пырей удлинённый солончаковый — на 3,1 см, а в трёхкомпонентном варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый — на 5,0 см больше (рис. 3).

Важным показателем, влияющим на урожайность зелёной и сухой массы и сена пырея удлинённого солончакового, является облиственность растений. В наших исследованиях она варьировалась от 49,2% в варианте пырей удлинённый солончаковый до 55,8% в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый (рис. 4).

Рис. 4. Облиственность растений пырея удлинённого, % (в среднем за 2017–2019 гг.)

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

Анализ высоты показал, что двух- и трехъярусные посевы пырея удлинённого солончакового с джузгуном безлистным и терескеном серым благоприятно влияют на рост и развитие пырея удлинённого и повышают урожайность зелёной и сухой массы (табл. 1).

Все варианты превысили по урожайности зелёной массы контрольный вариант (естественное кормовое угодье): от 0,14 т/га в варианте пырей удлинённый солончаковый до 1,03 т/га в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый.

Полученные данные свидетельствуют о том, что совместное влияние джузгуна безлистного и терескена серого значительно увеличивает урожайность зелёной массы пырея удлинённого.

Урожайность сухой массы также была наибольшей в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый и составила 0,451 т/га, что на 0,259 т/га больше контроля и на 0,137–0,222 т/га больше, чем в других вариантах опыта (табл. 2).

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

Результаты анализа химического состава пастбищной массы свидетельствуют о том, что изучаемые растения содержат к моменту пастбищного использования большое количество сырого протеина (Доспехов, 1985; Семенюкина, 1987; Озолин, 1985). Это подтвердилось и в проведённых нами исследованиях.

Содержание переваримого протеина у изучаемых растений колебалось от 41,5 г в 1 кг корма в контрольном варианте до 56,2 г у пырея удлинённого солончакового. Превышение по содержанию протеина у изучаемых растений по сравнению с контрольным вариантом (естественное кормовое угодье) составило 6,7–14,7 г (табл. 3).

3. Химический состав и питательная ценность растений

Содержание каротина, недостаток которого приводит к ухудшению роста и зрения животных, было примерно одинаковым в контрольным варианте, у кустарников и полукустарников. Если в контрольном варианте содержание каротина составило 37,0 мг в 1 кг корма, то у терескена серого — 35,0 мг, наибольшим оно было у джузгуна безлистного — 38,0 мг, а наименьшим — у пырея удлинённого солончакового — 26,0 мг в 1 кг корма.

Все изучаемые растения характеризовались сравнительно невысоким содержанием жира: от 18,6 г — в контрольном варианте до 26,7 г — у джузгуна безлистного.

Минеральный (макро- и микроэлементный) состав пастбищного корма имеет не меньшее значение в полноценном питании животных, чем органические питательные вещества. О величине минеральной части корма можно судить по количеству сырой золы, получаемой в результате сжигания органических веществ при высоких температурах. Зольность пастбищного корма служит важным показателем и общей питательности корма, поскольку её изменение связано с количеством органических веществ в корме. Показатель зольности — явление зональное. Общеизвестно повышенное содержание золы у растительности пустынной зоны.

По содержанию кормовых единиц в 1 кг корма все изучаемые варианты (0,47–0,50 корм. ед.) превысили контрольный вариант (0,36 корм. ед., или на 0,11–0,15 корм. ед. меньше).

Пырей удлинённый солончаковый отличается хорошей питательностью и охотно поедается жвачными животными.

Проведённая оценка питательности и биохимического состава пырея удлинённого солончакового показывает, что он обладает значительными энергетическими ресурсами (Аликаев и др., 1982; Томмэ и др., 1970).

Заключение. Наши исследования подтвердили, что отличительной особенностью злаковых трав является медленный рост в первые годы жизни. Средняя высота растений пырея удлинённого составила 20,6 см, что на 3,4 см меньше, чем у терескена серого, на 43,6 см меньше, чем у джузгуна безлистного, и на 2,6 см больше, чем в контрольном варианте (естественное кормовое угодье).

Анализ показателей структуры урожайности пырея удлинённого показал, что количество стеблей, длина колоса и облиственность растений были наибольшими в трёхкомпонентной смеси джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый, что обеспечило наибольшую урожайность зелёной массы — 1,80 т/га, что на 1,03 т/га больше, чем в контрольном варианте, и на 0,54–0,89 т/га больше, чем в других вариантах.

Урожайность сухого вещества сена также была наибольшей в варианте джузгун безлистный + терескен серый + пырей удлинённый солончаковый и составила 0,451 т/га, что на 0,259 т/га больше контроля и на 0,137–0,222 т/га больше, чем в других вариантах.

Результаты химического анализа и питательной ценности пастбищных растений показали, что по содержанию кормовых единиц в 1 кг сухого вещества все изучаемые варианты превысили контрольный вариант на 0,11–0,23 корм. ед. Наибольшее содержание каротина наблюдалось у джузгуна безлистного (38,0 мг) и терескена серого (35,0 мг), а наименьшим оно было у пырея удлинённого (18,0 мг). Все изученные варианты превысили контрольный вариант по содержанию переваримого протеина в 1 кг сухого вещества на 6,7–14,7 г.

Литература

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

2. Справочник по контролю кормления и содержания животных / В. А. Аликаев, Е. А. Петухова, Л. Д. Халенова и др. — М.: Колос, 1982. — 320 с.

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

4. 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.

5. Восстановление и повышение продуктивного потенциала Кизлярских пастбищ и Чёрных земель: монография / Г. Д. Догеев, М.-Р. А. Казиев, К. М. Ибрагимов, Л. А. Велибекова // ФГБНУ «Дагестанский научно-исследовательский институт им. Ф. Г. Кисриева». — Махачкала: ИП Овчинников, 2017. — 79 с.

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

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

8. Облесение пустынь / Под ред. чл.-корр. ВАСХНИЛ, д-ра биол. наук Г. П. Озолина. — Москва: Агропромиздат, 1985. — С.57.

9. Семенютина А. В. Эколого-биологические возможности введения в культуру кормовых кустарников и полукустарников в условиях юго-востока ЕТС / А. В. Семенютина // Лесомелиорация аридных пастбищ: сборник научных трудов. Вып. 2 (91). — Волгоград, 1987. — С.16–24.

10. Переваримость кормов / М. Ф. Томмэ, Р. В. Мартыненко, К. Неринг, П. Платников и др. — М., 1970. — 464 с.

Multi-layer farming and productivity of halophytic tall wheatgrass under arid conditions

Ibragimov K. M., PhD Agr. Sc.

Umakhanov M. A., Phd Biol. Sc.

Federal Agrarian Research Center of the Republic of Dagestan

367014, Russia, the Republic of Dagestan, Makhachkala, Nauchnyy gorodok, Abdurazaka Shakhbanova str., 30

E-mail: niva1956@mail.ru

The investigation took place in the Nogai region of the Republic of Dagestan in 2017–2019. Kizlyar pastures are the valuable source of low-cost forage for Animal Husbandry. Over 2 million heads of sheep and cattle graze there on more than 1.5 million ha in autumn-spring period. Excessive grazing led to a significant loss of forage ecosystems in those pastures started in the 50^th but increased drastically in the last 15–20 years. Currently Kizlyar pastures produce up to 0.1–0.2 t ha^-1 of dry forage mass. Such plants as Agropyron elongate (halophytic tall wheatgrass), Calligonum aphyllum and Krascheninnikovia ceratoides (Pamirian winterfat) were cultivated there to restore land productivity. Having various height and growing seasons these plants reduced soil degradation and provided the highest yield of forage mass. Therefore, the aim of the research was to test their productivity as two- or three-component mixtures. Intensity of leaf formation directly affects green and dry mass yields of halophytic tall wheatgrass. Leaf coverage of tall wheatgrass amounted from 49.2 to 55.8%, when seeding separately and in combination with Calligonum aphyllum and Krascheninnikovia ceratoides, respectively. Tall wheatgrass exceeded the control (natural forage land) in green mass yield by 0.14 t ha^-1, its mixture with Calligonum aphyllum and Krascheninnikovia ceratoides — by 1.03 t ha^-1. Seeding of Agropyron elongate with Calligonum aphyllum and Krascheninnikovia ceratoides significantly increased its forage mass production.

Keywords: arid pasture, halophytic tall wheatgrass, Pamirian winterfat, nutritional value, productivity.

References

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

2. Spravochnik po kontrolyu kormleniya i soderzhaniya zhivotnykh / V. A. Alikaev, E. A. Petukhova, L. D. Khalenova et al. — Moscow: Kolos, 1982. — 320 p.

3. Agroekologicheskie aspekty uluchsheniya opustynennykh Chernykh zemel i Kizlyarskikh pastbishch / I. R. Gamidov, K. M. Ibragimov, M. A. Umakhanov et al. — Makhachkala: Piso-Press, 2018. — 226 p.

4. Preventivnye mery uluchsheniya estestvennykh kormovykh ugodiy v usloviyakh Kizlyarskikh pastbishch / G. U. Gasanov, A. B. Kurbanov, I. R. Gamidov et al. — Makhachkala, 1987. — P.28–32.

5. Vosstanovlenie i povyshenie produktivnogo potentsiala Kizlyarskikh pastbishch i Chernykh zemel: monografiya / G. D. Dogeev, M.-R. A. Kaziev, K. M. Ibragimov, L. A. Velibekova // FGBNU “Dagestanskiy nauchno-issledovatelskiy institut im. F. G. Kisrieva”. — Makhachkala: IP Ovchinnikov, 2017. — 79 p.

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

7. Kerimkhanov S. U. Pochvy Dagestana / S. U. Kerimkhanov. — Makhachkala, 1976. — 120 p.

8. Oblesenie pustyn / Pod red. chl.-korr. VASKhNIL, d-ra biol. nauk G. P. Ozolina. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — P.57.

9. Semenyutina A. V. Ekologo-biologicheskie vozmozhnosti vvedeniya v kulturu kormovykh kustarnikov i polukustarnikov v usloviyakh yugo-vostoka ETS / A. V. Semenyutina // Lesomelioratsiya aridnykh pastbishch: sbornik nauchnykh trudov. Iss. 2 (91). — Volgograd, 1987. — P.16–24.

10. Perevarimost kormov / M. F. Tomme, R. V. Martynenko, K. Nering, P. Platnikov et al. — Moscow, 1970. — 464 p.