ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА ТРАВОСТОЯ НА СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ КОСТРЕЦА БЕЗОСТОГО
Рубрики: БИОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Уральский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН
Россия
Россия
2.
Уральский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН
3.
Уральский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН
Тип:
Статья
Страницы:
с 59
по 63
Статус:
Опубликован
Получено:
25.06.2018
Одобрено:
25.06.2018
Опубликовано:
25.06.2018
Классификаторы:
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
кострец безостый, травостой, семенная продуктивность, семеноводство, сорт
Аннотация (русский):
В статье описано влияние возраста травостоя на семенную продуктивность многолетних злаковых трав. Опыт про- изводственный, заложен на семенных посевах костреца безостого первого, второго, третьего и четвертого годов поль- зования. Площадь учетной делянки - 2 га. Учет урожайности семян проводился комбайном. Учет структуры семенной продуктивности - на учетных делянках площадью 1 м2 в шестикратной повторности. Интенсивность побегообразова- ния усиливается с возрастом (для большинства видов на третьем и четвертом годах жизни). В дальнейшем происходит загущение травостоя. Наиболее высокой биологическая урожайность семян костреца безостого была во второй год пользования и составила 1,6 т/га. Семенную продуктивность злаковых трав определяет количество генеративных по- бегов в травостое и продуктивность их соцветий, был проведен анализ структуры урожая посевов костреца безостого на семенные цели. Количество генеративных побегов изменялось в зависимости от возраста травостоя, возрастало до второго года пользования. По сравнению с первым годом пользования оно увеличилось на 70 шт./м2. Начиная с третьего года пользования количество генеративных побегов уменьшалось в результате снижения площади питания и освещенности. Для улучшения посевных качеств семян в последние годы пользования применяют повышенные дозы удобрений. С возрастом травостоя уменьшаются число генеративных побегов, величина семян и их масса, продуктив- ность соцветия и, как следствие, урожайность семян.
В статье описано влияние возраста травостоя на семенную продуктивность многолетних злаковых трав. Опыт про- изводственный, заложен на семенных посевах костреца безостого первого, второго, третьего и четвертого годов поль- зования. Площадь учетной делянки - 2 га. Учет урожайности семян проводился комбайном. Учет структуры семенной продуктивности - на учетных делянках площадью 1 м2 в шестикратной повторности. Интенсивность побегообразова- ния усиливается с возрастом (для большинства видов на третьем и четвертом годах жизни). В дальнейшем происходит загущение травостоя. Наиболее высокой биологическая урожайность семян костреца безостого была во второй год пользования и составила 1,6 т/га. Семенную продуктивность злаковых трав определяет количество генеративных по- бегов в травостое и продуктивность их соцветий, был проведен анализ структуры урожая посевов костреца безостого на семенные цели. Количество генеративных побегов изменялось в зависимости от возраста травостоя, возрастало до второго года пользования. По сравнению с первым годом пользования оно увеличилось на 70 шт./м2. Начиная с третьего года пользования количество генеративных побегов уменьшалось в результате снижения площади питания и освещенности. Для улучшения посевных качеств семян в последние годы пользования применяют повышенные дозы удобрений. С возрастом травостоя уменьшаются число генеративных побегов, величина семян и их масса, продуктив- ность соцветия и, как следствие, урожайность семян.
Ключевые слова:
кострец безостый, травостой, семенная продуктивность, семеноводство, сорт
кострец безостый, травостой, семенная продуктивность, семеноводство, сорт
Положительная рецензия представлена С. К. Мингалевым, заведующим кафедрой Уральского государственного аграрного университета, доктором сельскохозяйственных наук, профессором, заслуженным агрономом РФ, почетным работником высшего профессионального образования. Введение. Кострец безостый (Bromopsis inermis Leys.) - самая распространенная на Урале и наиболее долголетняя кормовая трава, произрастающая прак- тически во всех зонах, где возможно травосеяние. В диком виде он широко распространен на естествен- ных лугах Среднего Урала. Это растение достигает высоты 100-160 см с глубоко проникающей в почву (до 2 м) корневой системой [1]. Кострец безостый обладает большой способностью к вегетативному размножению, благодаря чему сохраняется в траво- стое при сенокосном использовании 8-10 лет, а при пастбищном - 6-7 лет. Наибольшую урожайность и продуктивное долголетие (до 20 лет и более) обе- спечивает при одноукосном использовании (в фазу цветения); максимальное количество переваримых питательных веществ - при двух-, трехукосном (пер- вый укос не позднее выметывания) [2, 3]. По урожай- ности, кормовым качествам, засухоустойчивости, способности произрастать в районах с различными почвенно-климатическими условиями и выдержи- вать длительное (до 30-35 дней) затопление весен- ними водами кострец безостый занимает одно из первых мест среди многолетних мятликовых трав. По зимостойкости он не имеет себе подобных среди посевных злаков, хорошо переносит суровые мало- снежные зимы, благодаря сильно развитой корневой системе, а также корневищам, которые залегают на глубине 8-15 см [2, 3]. Обоснование проведения исследований. Ко- стрец безостый является одной из перспективных культур для возделывания во многих регионах. Но невысокий и нестабильный урожай семян по годам - одна из причин медленного продвижения новых со- ртов этой культуры в сельскохозяйственное произ- водство [4]. Урожай семян не всегда отвечает запросам сель- скохозяйственного производства вследствие непол- ной реализации биологического потенциала данной культуры. Сложность решения вопроса состоит в том, что репродуктивная способность растений не- редко находится в обратной зависимости от продук- тивности зеленой массы (коэффициент корреляции колеблется от 0,4 до 0,7) [4]. Также одной из причин получения недостаточно высокого урожая выступает поражение трав болезнями, которые могут снижать семенную продуктивность от 35 до 74 %. Увеличение валовых сборов качественных сорто- вых семян многолетних злаковых трав и стабили- зация их производства для полного удовлетворения потребности полевого и лугового кормопроизводства невозможны без организации системы семеновод- ства и постоянного усовершенствования технологии их возделывания. Цель-выявитьвлияниевозрастатравостоянасемен- ную продуктивность многолетней злаковой культуры. Материалы, методы и условия проведения ис- следований. Исследования выполнены в Уральском научно-исследовательском институте сельского хо- зяйства в отделе селекции и семеноводства много- летних трав УрФАНИЦ УрО РАН на серой лесной тяжелосуглинистой почве. рН солевой вытяжки - 4,85-5,27. Обеспеченность подвижными формами фосфора - 150 мг/кг почвы, обменного калия - 97- 158 мг/кг почвы. Сорт - Свердловский 38. Сорт включен в Госре- естр в 1971 г. по Северному (1), Северо-Западному (2), Центральному (3), Волго-Вятскому (4), Уральскому (9), Западно-Сибирскому (10) и Дальневосточ- ному (12) регионам РФ [5]. Выведен методом массо- вого отбора из местной дикорастущей формы. Для сенокосного использования. Зимостойкий, засухоу- стойчивый. Высота травостоя до 140 см, кустистость сильная. Облиственность средняя, равномерная. Отрастание весной и после укосов быстрое и хоро- шее. Поражаемость болезнями слабая. Долголетен в травосмесях. Содержание протеина - 13 %. Урожай- ность зеленой массы - 19,5-24,3, сена - 5,9-6,8, се- мян 0,16-0,32 т/га [6]. На опытном участке, расположенном в лесолуго- вой зоне Среднего Урала, среднегодовое количество осадков составляет 450-504 мм, а за вегетационный период - в среднем 349 мм. Из них в апреле - 29 мм, мае - 46 мм, июне - 68 мм, июле - 84 мм, августе - 74 мм, сентябре - 48 мм. При этом в отдельные годы от- мечаются отклонения от среднемноголетней нормы. Средняя продолжительность 5 ºС-го периода состав- ляет 163-175 дней. За вегетационный период 2015- 2017 гг. количество осадков составило в среднем 367 мм. Из них в апреле - 41 мм, мае - 52 мм, июне - 70 мм, июле - 92 мм, августе - 64 мм, сентябре - 47 мм. Агротехника в опытах общепринятая для много- летних злаковых трав в условиях Среднего Урала. Производственный посев проводили сеялкой СО-4,2, широкорядным способом с междурядьями на 70 см с нормой высева 2,0 млн всхожих семян. Опыт произ- водственный, заложен на семенных посевах костре- ца безостого первого, второго, третьего и четвертого годов пользования. Площадь учетной делянки - 2 га. Учет урожайности семян проводился комбайном. Учет структуры семенной продуктивности - на учет- ных делянках площадью 1 м2 в шестикратной повторности. Под кострец безостый весной после отрастания вносили аммиачную селитру из расчета 30-60 кг в среднем на 1 га севооборотной площади. Наиболее высокие прибавки урожая от азотных удобрений [7]. Метеоусловия в 2015-2017 гг. заметно отличались от среднемноголетних показателей. Наиболее благо- приятные условия для роста и развития костреца без- остого были отмечены в 2016 г. Жаркая, сухая погода, с умеренным увлажнением. В 2015 и в 2017 гг. - прохладное, с интенсивными ливневыми осадками лето; с избыточным увлажнением почвы в период активной вегетации. Семенная продуктивность у костреца связана с формированием генеративных побегов в период ве- сеннего и осеннего кущения, поэтому условия нача- ла и конца вегетации особенно важны для обеспече- ния его высокой семенной продуктивности [8, 9]. В семенных посевах одновременность прохожде- ния фенофаз растениями является одной из предпо- сылок, обеспечивающих формирование и сбор высо- ких урожаев [10]. Результаты исследований. В течение исследова- ний в условиях перезимовки гибели растений костре- ца безостого от низких температур не наблюдалось. Начало отрастания у костреца безостого отмеча- лось в конце 3-й декады апреля, цветение - в сере- дине июля, семена созревали в начале августа. Пе- риод от начала отрастания до цветения составляет 65-75 суток, до созревания семян - 95-110 суток. Интенсивность побегообразования усиливается с возрастом (для большинства видов на третьем и четвертом годах жизни). В дальнейшем происходит загущение травостоя. Биологической называют урожайность, получен- ную по фактическим слагаемым структуры урожай- ности, при этом влажность семян не учитывается. Урожайность биологическую можно выразить следующей формулой: т/га, где Г - количество продуктивных стеблей на 1 м2 к уборке, шт. (густота стеблестоя); П - продуктивность соцветия, или масса семян соцветия, г; 100 - число для пересчета урожайности в т/га. Наиболее высокой биологическая урожайность семян костреца безостого была во второй год пользо- вания и составила 1,6 т/га (табл. 1). В последующие годы биологическая урожай- ность семян снижалась. На третий год пользования она снизилась на 0,9 т/га по сравнению со вторым годом и составила 0,7 т/га. На четвертый год пользования биологическая урожайность семян составила 0,4 т/га. Снижение было на 1,2 т/га по сравнению со вторым годом и на 0,3 т/га по сравнению с третьим годом пользования. Поскольку семенную продуктивность злаковых трав определяют количество генеративных побегов в травостое и продуктивность их соцветий, то был про- веден учет структуры урожая посевов костреца без- остого различных лет пользования на семенные цели (табл. 2). Анализ семенной продуктивности показал, что количество генеративных побегов изменяется в зависимости от возраста травостоя. Увеличение загу- щенности травостоя с возрастом вызывает ослабле- ние у побегов способности формировать соцветия. Количество генеративных побегов возрастает до вто- рого года пользования. По сравнению с первым годом пользования оно увеличилось на 70 шт./м2. Начиная с третьего года пользования количество генеративных побегов уменьшилось из-за загущенности, снижения площади питания и освещенности. В третий год пользования оно снизилось на 90 шт./м2 и в четвертый - на 258 шт./м2. С уменьше- нием количества генеративных побегов увеличива- ется число вегетативных побегов. Особенно быстро этот процесс протекает на семенных посевах корне- вищных злаков. На широкорядных посевах костреца безостого уже через 3-4 года создается сомкнутый травостой. В дальнейшем формируются преимуще- ственно вегетативные побеги, и урожайность семян резко падает. Величина семян и их масса несколько уменьша- ются по мере старения семенных посевов, во второй год пользования масса 1000 семян была больше, чем в третий и четвертый годы пользования, и составила соответственно 3,9 г, 3,0 г и 2,7 г. Для улучшения по- севных качеств семян в последние годы пользования необходимо применение повышенных доз минераль- ных удобрений. С возрастом травостоя заметно уменьшается про- дуктивность соцветия. Так, средняя длина метелки во второй год пользования составила 21,3 см, в тре- тий - 15,3 см и в четвертый - 12,7 см, при среднем числе семян в одном соцветии соответственно 120,6, Таблица 1 Биологическая урожайность семян костреца безостого Свердловский 38 по годам пользования, т/га (среднее за 2015-2017 гг.) Table 1 Biological yield of bromopsis inermis Sverdlovsk 38 by year of use, t / ha (on average for 2015-2017) Срок посева Sowing date Способ посева Sowing method Год пользования Year of use Первый First Второй Second Третий Third Четвертый Fourth Летний Summer Широкорядный Wide-row 1,2 1,6 0,7 0,4 НСР 05 0,07 0,10 0,04 0,02 Таблица 2 Структура семенной продуктивности костреца безостого Свердловский 38 в зависимости от года пользования, 2017 г. Table 2 The structure of seed production of bromopsis inermis Sverdlovsk 38 depending on the year of use, 2017 Показатели Indicators Год пользования Year of use Первый First Второй Second Третий Third Четвертый Fourth Общее число побегов, шт./м2 Total number of shoots, pcs. / m2 487 535 746 801 Число продуктивных побегов, шт./м2 Number of productive shoots, pcs. / m2 345 415 325 157 Средняя длина метелки, см Average length of panicle, cm 18,1 21,3 15,3 12,7 Среднее число колосков в метелке, шт. Average number of spikelets in the panicle, pcs. 37,3 44,7 32,7 27,3 Масса семян с 1 м2, г Weight of seeds from 1 m2, g 117 145 73 39 Средняя масса семян одного соцветия, г Average weight of seeds of one inflorescence, g 0,36 0,41 0,29 0,19 Среднее число семян в соцветии, шт. Average number of seeds in inflorescence, pcs. 102,9 120,6 88,4 59,3 Масса 1000 семян, г Weight of 1000 seeds, g 3,6 3,9 3,0 2,7 Биологическая урожайность семян, т/га Biological yield of seeds, t / ha 1,24 1,70 0,94 0,30 88,4 и 59,3 шт. Средняя масса семян одного соцве- тия по годам пользования составила во второй год - 0,41 г, в третий - 0,29 г и в четвертый - 0,19 г. Наиболее высокая биологическая урожайность семян у костреца безостого отмечена на второй год пользования - 1,7 т/га, соответственно превысив пер- вый год на 37,1 %, третий - на 80,9 % и четвертый - на 466,6 %. Выводы. С возрастом травостоя уменьшаются число генеративных побегов, величина семян и их масса, продуктивность соцветия и, как следствие, урожайность семян. В условиях Среднего Урала максимальная семен- ная продуктивность костреца безостого Свердлов- ский 38 достигается на второй - третий годы жизни (первый - второй годы пользования). Соответствую- щими приемами агротехники высокую урожайность семян у костреца безостого можно поддерживать в течение нескольких лет пользования.
1. Кузнецова Г. С. Растениеводство : учеб. / Г. С. Кузнецова, С. К. Мингалев, М. Ю. Карпухин. Екатеринбург : Уральский ГАУ, 2016. 674 с.
2. Кормовые экосистемы Центрального Черноземья России: агроландшафтные и технологические основы / под ред. В. М. Косолапова, И. А. Трофимова. М., 2016. С. 183-184.
3. Справочник по кормопроизводству. 5-е изд., перераб. и доп. / под ред. В. М. Косолапова, И. А. Трофимо- ва. М., 2014. С. 16-17.
4. Основные виды и сорта кормовых культур: Итоги научной деятельности Центрального селекционного центра / ФГБНУ ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса РАН. М. : Наука, 2015. С. 181.
5. Тормозин М. А., Беляев А. В., Тихолаз Е. М. Сорта многолетних злаковых трав селекции Уральского НИИСХ // АПК России. 2017. Т. 24. № 3. С. 643-648.
6. Государственный реестр селекционных достижений (сорта растений). Сорт: Свердловский 38 [Электрон- ный ресурс] // URL : http://reestr.gossort.com/reestr/sort/6201202 (дата обращения: 05.11.2017).
7. Кормовые экосистемы Центрального Черноземья России: агроландшафтные и технологические основы / под ред. В. М. Косолапова, И. А. Трофимова. М., 2016. С. 450.
8. Казарин В. Ф. Оценка семенной продуктивности костреца безостого (Bromopsis inermis Leys.) и костре- ца прямого (Bromopsis erekta Hubs.) в лесостепи Самарского Заволжья / В. Ф. Казарин, А. В. Казарина, М. И. Гуцалюк // Кормопроизводство. 2018. № 1. С. 33-35.
9. Шатский И. М. Биологические особенности побегообразования и формирования урожая семян костреца безостого Bromopsis inermis (Leys.) Holub в зависимости от сроков подкашивания травостоя / И. М. Шат- ский, В. Н. Золотарев, А. В. Пономаренко // Кормопроизводство. 2016. № 6. С. 41-45.
10. Шалаева О. В.Особенности динамической поливариантности онтогенеза Bromopsis inermis (Poaceae) в прегенеративный период в условиях среднетаежной подзоны Республики Коми / О. В. Шалаева // Особо ох- раняемые природные территории. Интродукция растений : мат. заоч. междунар. науч.-практ. конф. Воронеж, 2014. С. 218-228.
