Особенности роста, развития и продуктивность разновидностей прутняка

ЧИМИДОВ Т.А.

ОСОБЕННОСТИ РОСТА, РАЗВИТИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ПРУТНЯКА

В последнее десятилетие, благодаря усилиям ВНИИ кормов, Прикаспийского НИИ аридного земледелия, Калмыцкого НИИСХ, ВНИИР и других научных учреждений по изучению, поиску и мобилизации кормовых растений природной флоры и их селекционному улучшению эти исследования получили новое развитие. В "Калмыцком научном исследовательском институте сельского хозяйства" селекционная работа с аридными кормовыми культурами ведётся с 1986 года. За истекший период создан ряд сортов аридных кормовых и мятликовых трав: кохии простёртой - Джангар и Бархан.

Проведённые наблюдения за сроками наступления фенофаз и продолжительностью вегетационного период изучаемых образцов прутняка показали, что эти сроки определяются биоклиматическими особенностями изучаемых образцов и складывающимися погодными условиями каждого года.

Отрастание прутняка в отдельные годы начинается с первого весеннего месяца и часто отмечается ещё под снегом. Полный цикл развития у изучаемых экотипов составляет 180-200 дней. Наиболее усиленный рост наблюдается в мае и июне. В фазу бутонизации изучаемые экотипы вступают в конце мая месяца, которая продолжается до августа; цветение у всех экотипов очень растянуто, оно длится с конца июля по сентябрь, завязывание плодов начинается в сентябре и полное их созревание отмечается в октябре.

Прутняк формирует мощную, глубокопроникающую корневую систему, которая использует ресурсы большого объёма почвенно-грунтовой среды, что обеспечивает высокую выживаемость и накопление растениями относительно высокой корневой массы в аридных условиях зоны исследований.

По исследованиям М.М. Шагаипова (2005), А.Ф. Туманян (2005) корневая система прутняка к концу первого года вегетации мощная, проникает до 2-х м глубины, количество боковых корней первого порядка составляет до 12 шт. В морфологии корневой системы можно выделить два яруса: первый располагается в слое 0,2-0,4 м, второй - 0,9-1,2 м, в котором наблюдается сильное ветвление корней с большим количеством мелких всасывающих корешков. В конце третьего года жизни главный корень вертикально направлен вниз, образуя небольшие повороты и изгибы. Боковые корни в слое 0,2-0,4 м отмирают. В слое 0,9-1,2 м главный корень заметно утолщается, начинает ветвиться и на глубине 2,9-3,2 м образует большое количество живых тонких корешков.

Наши наблюдения за раскопкой корневой системы старовозрастных посевов прутняка выявили, что на светло-каштановых глинистых почвах опытного участка отмечалось наличие множества действующих боковых корней в слое почвы с глубины 0,3 м. Вероятно, это связано с тем, что эти горизонты характеризовались в годы исследований достаточно хорошей влагообеспеченностью.

В проведённых исследованиях выявлены определённые закономерности в темпах развития изучаемых экотипов прутняка. Отмечены значительные колебания по длине побегов, облиственности и общей кустистости (табл. 1-3).

В зависимости от условий года и биологических особенностей экотипа динамика нарастания длины побегов изменялась и составила в 2003 году от 29,0 см (глинистый, Калмыкия) до 41,1 см (песчаный, сорт Джангар). Несколько уступали сорту Джангар образцы песчаного прутняка из Ставропольского края (36,8 см), из Астраханской области (32,8 см) и Калмыкии (31,4 см), (табл.1).

В более благоприятных по осадкам условиях 2004 года высота у изучаемых образцов изменялась незначительно, более отзывчив на условия увлажнения был образец прутняка глинистого (42,8 см), при 32,4-40,2 см у образцов песчаного прутняка. Отмеченные закономерности отмечались и в условиях 2005 г. В 2006 году длина побегов у экотипов изменялась от 32,0 до 49,0 см, при среднемноголетних показателях от 31,6 см до 42,0 см.

Таблица 1

Длина побегов у экотипов прутняка по годам исследований

Варианты* (экотип, географическое происхождение) д дина побегов, см

2003 2004 2005 2006 Средняя за 2003...2006

Песчаный, сорт Джангар (контроль) 41,1 39,3 38,6 49,0 42,0

Песчаный (Ставропольский край) 36,8 32,4 31,3 45,0 36,4

Песчаный (Казахстан) 29,7 35,8 36,7 39,0 35,3

Песчаный (Астраханская область) 32,8 31,3 30,6 40,0 33,7

Песчаный (Калмыкия) 31,4 40,2 41,3 46,0 39,7

Каменистый (Узбекистан) 30,0 30,0 30,3 36,0 31,6

Глинистый (Калмыкия) 29,0 42,8 43,5 32,0 36,8

* Осенний срок посева, 1993 год, широкорядный посев - 60 см.

Погодные условия в меньшей степени влияли на облиственность растений прутняка. Интенсивное нарастание побегов и формирование урожая у всех образцов в основном отмечалось до конца июля, затем эти процессы замедлялись. В структуре надземной биомассы наиболее высокая облиственность у всех образцов характерна для фазы бутонизации. В последующие фазы значительно возрастает доля участия в формировании урожая генеративных побегов.

У изучаемых образцов и экотипов облиственность изменялась незначительно. Так, в 2003 году она составляла от 48,7% (песчаный, Калмыкия) до 52,1% у сорта Джангар. В более благоприятных по влагообеспеченности условиях 2004 года облиственность возрастала и достигала у сорта Джангар -54,7%, у прутняка песчаного (Астраханская область) - 52,4%, у каменистого экотипа (Узбекистан) она повышалась до 52,4%, но снижалась у глинистого экотипа (Калмыкия) до 49,8%. Незначительные изменения в облиственности у изучаемых образцов наблюдались и в условиях 2005 и 2006 годов.

Таблица 2

Облиственность растений прутняка в зависимости от экотипа по годам исследований

Варианты*

2003 2004 2005 2006 Средняя за 2003...2006

Песчаный, сорт Джангар (контроль) 52,1 54,7 53,9 56,2 54,2

Песчаный (Ставропольский край) 50,0 50,9 48,7 51,8 50,3

Песчаный (Казахстан) 50,6 50,1 50,6 48,7 50,0

Песчаный (Астраханская область) 50,0 52,4 50,3 51,4 51,0

Песчаный (Калмыкия) 48,7 49,3 49,8 53,9 50,4

Каменистый (Узбекистан) 50,0 52,4 51,1 49,5 50,7

Глинистый (Калмыкия) 51,3 49,8 50,6 52,8 51,1

* Осенний срок посева, 1993 год, широкорядный посев - 60 см.

Полученные результаты (табл.2) показывают, что прутняк выделяется как хорошо облиственное растение, особенно в период летней засухи. В условиях зоны исследований наименьшая облиственность была у песчаного прутняка у образца из Калмыкии (48,7-49,8%). Отмечено, что у этого образца наблюдается большее опадение листьев в особо засушливые периоды. Больше всего листья опадают с

генеративных побегов, на вегетативных они сохраняются лучше до осени. Отмеченные закономерности характерны для всех изучаемых образцов. Осенью процентное соотношение листьев на вегетативных побегах в изучаемых образцах доходят до 50-60%. В этом отношении выделяется песчаный прутняк, сорт Джангар, песчаный образец из Астраханской области и глинистый из Калмыкии (таб.2.).

Прутняк относится к долголетним растениям, что подтверждают проведённые исследования. Общая кустистость у всех изучаемых образцов была высокой и достигала у песчаного прутняка, сорт Джангар к 13-15 годам жизни до 41-43 побегов на одно растение (табл.3). Высокая кустистость характерна и для других образцов, которая составляла от 30,1 до 50,1 побега на одно растение.

Высокую кустистость у всех образцов прутняка следует отнести на счёт того, что в опытах не проводилось стравливание посевов. При укосном методе учёта отчуждение надземной биомассы проводилось не ниже 10 см от поверхности почвы.

Таблица 3

Общая кустистость растений прутняка в зависимости от экотипа по годам исследований, шт/раст

Варианты* (экотип, географическое происхождение) Общая кустистость, шт/растение

2003 2004 2005 2006 Средняя за 2003...2006

Песчаный, сорт Джангар (контроль) 41,6 43,0 41,8 28,7 38,7

Песчаный (Ставропольский край) 39,8 33,8 31,3 15,3 30,0

Песчаный (Казахстан) 40,0 37,0 38,6 19,2 33,7

Песчаный (Астраханская область) 39,5 57,3 50,1 23,5 42,6

Песчаный (Калмыкия) 34,4 30,1 38,4 20,3 30,8

Каменистый (Узбекистан) 41,0 40,1 38,4 12,4 33,0

Глинистый (Калмыкия) 37,2 38,5 40,7 13,7 32,5

* Осенний срок посева, 1993 год, широкорядный посев - 60 см.

Опытами П.П. Бегучева, И.П. Леонтьевой (1960, 1968, 1969) установлено, что при низком (10 см и ниже) отчуждении надземной массы вес одного куста на следующий год был в 6 раз меньше по сравнению с отчуждением на высоту 25 см и в 3,5 раза меньше, по сравнению со срезанием на высоту до 10 см, но с сохранением боковых побегов. Низкое отчуждение отрицательно проявляется и в последующих годах жизни.

На верхней части побегов формируется соцветие, оно у прутняка удлинённое и может достигать до 50 см.

На нижней части побега можно выделить три зоны ветвления: нижнюю - зону ослабленного роста и развития, среднюю - зону умеренного роста и развития и верхнюю - зону усиленного роста и развития.

В нижней зоне ветвления закладывается много почек, но они находятся в состоянии покоя и пробуждаются только после низкого срезания или осветления нижнего яруса травостоя (при выпадении растений).

Побеги средней зоны ветвления в основном вегетативные, небольшие, тонкие, из которых при правильном использовании развиваются генеративные побеги.

Побеги верхней зоны ветвления наиболее хорошо развиты, из них в следующем году развиваются самые крупные генеративные побеги, которые определяют урожай кормовой массы и семян прутняка.

Установленные особенности роста и развития определяют долголетие и продуктивность растений прутняка (табл. 4).

Данные по урожайности (табл. 4) показывают, что в исследованиях в среднем за период наблюдений урожайность сухой массы прутняка выше, чем других растений. Так, урожайность песчаного прутняка (сорт Джангар) достигала до 3,23 т/га, у образца песчаного прутняка (Ставропольский край) до 2,97 т/ га, с колебаниями от 1,04 до 2,97 т/га. У каменистого экотипа (Узбекистан) до 3,21 т/га, с колебаниями от 0,76 до 3,21 т/га, у глинистого экотипа (Калмыкия) до 2,75 т/га, с колебаниями от 0,76 до 2,75 т/га.

Таблица 4

Урожайность прутняка в коллекционном питомнике по годам исследований,

т/га сухой массы

Варианты* (экотип, географическое происхождение) Годы

2003 2004 2005 2006 Средняя за 2003...2006

Песчаный, сорт Джангар (контроль) 3,23 2,98 2,98 1,76 2,74

Песчаный (Ставропольский край) 2,97 2,62 2,25 1,04 2,22

Песчаный (Казахстан) 2,36 2,28 2,56 0,92 2,03

Песчаный (Астраханская область) 2,57 2,17 1,99 1,04 1,94

Песчаный (Калмыкия) 2,35 1,37 2,60 1,36 1,92

Каменистый (Узбекистан) 3,21 2,85 2,69 0,76 2,37

Глинистый (Калмыкия) 2,75 1,94 2,74 0,76 2,04

НСР05, т/га 0,13 0,15 0,14 0,21

* Осенний срок посева, 1993 год, широкорядный посев - 60 см.

Установлено, что выведенный Калмыцким НИИСХ сорт прутняка Джангар по продуктивности превосходит изучаемые образцы, быстро формирующего надземную массу, который характеризуется и длительным продуктивным долголетием.

Данные по химическому составу растений изучаемых образцов прутняка представлены в таблице 5. Анализ показывает определённые изменения по содержанию сухого вещества в кормовой массе, которое изменялось от 39,0% у образца песчаного прутняка из Калмыкии, до 52,2% у образца песчаного прутняка из Казахстана. Более важным показателем при характеристики питательности корма является содержание протеина и клетчатки в сухом веществе. По содержанию протеина выделяются образцы прутняка песчаного из Калмыкии - 15,6% (высокое содержание), так и образцы песчаного прутняка из Ставропольского края - 8,8%, (низкое содержание).

Содержание клетчатки у всех образцов высокое: 32,5-36,0%. Для изучаемых образцов характерно высокое содержание калия, которое 3,19% у образцов песчаного прутняка из Калмыкии и 3,15% у каменистого (Узбекистан), такое содержание характеризует это растение как ценная кормовая культура для овец, лошадей, верблюдов.

Таблица 5

Химический состав и питательность растений у изучаемых образцов прутняка

св ей <и а В абс.-сухом веществе, % В 1 кг сухого вещества

Варианты Содержани сухого вещее % протеин клетчатка фосфор калий перев. протеина ОЭ, МДЖ корм.ед.

Песчаный, сорт Джангар (контроль) 48,7 12,3 35,1 0,19 2,84 82,0 8,70 0,61

Песчаный (Ставропольский край) 48,7 8,8 32,9 0,17 2,80 47,4 9,10 0,67

Песчаный (Казахстан) 52,2 12,5 32,5 0,20 2,86 83,7 9,16 0,68

Песчаный (Астраханская область) 45,7 13,5 32,7 0,19 ЗД4 93,7 9,12 0,67

Песчаный (Калмыкия) 39,0 15,6 34,1 0,23 3,19 114,6 8,87 0,64

Каменистый (Узбекистан) 46,0 12,6 33,8 0,19 3,15 85,5 8,9 0,64

Глинистый (Калмыкия) 51,3 12,7 36,0 0,17 2,80 85,6 8,52 0,59

По содержанию ОЭ в 1 кг сухого вещества, изучаемые образцы отличались незначительно (8,52-9,16 МДж).

Выводы:

1. Для получения высокого урожая кормовой массы и семян отчуждение надземной биомассы должно проводиться на уровне залегания верхней зоны ветвления, но так как после срезания наблюдается подсыхание, ниже линии среза на 2 - 3 см, высоту отчуждения нужно устанавливать с учётом длины всей базальной части побега с увеличением на 2-3 см выше. Длина зоны ветвления у изучаемых образцов колеблется в широких пределах: на вегетативных побегах от 2 до 5 см, на генеративных от 5 до 25 см. Побег прутняка в начале простирается по земле, а затем приподнимается и поэтому средняя оптимальная высота среза должна быть не ниже 12-15 см.

2. На любом побеге (это более чётко прослеживается на генеративном побеге) можно выделить две части: верхнюю однолетнюю, генеративную и нижнюю, вегетативную, многолетнюю часть побега. На нижней части закладываются побеги, которые затем в следующем году или в последующие годы развиваются чаще в генеративные или в вегетативные побеги.

3. Урожайность прутняка сорта "Джангар" (Калмыцкий НИИСХ), по продуктивности показал более высокие результаты по вариантам, его следует отнести к числу скороспелых полукустарников, а также перспективными экотипами для условий зоны исследований являются образцы каменистого прутняка из Узбекистана и песчаного из Ставропольского края.