Стрессоустойчивые сорта Agropyron elongatum (пырея удлинённого)

Стрессоустойчивые сорта Agropyron Elongatum

В.В. Кравцов, д.с.-х.н., В.А. Кравцов, к.с.-х.н., ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ;А.С.Капустин, к.с.-х.н., ФГАОУ ВО Северо-Кавказский ФУ

Северо-Кавказский регион отличается значительной контрастностью климатических и био-геоценотических условий с зонами от избыточного увлажнения до крайне засушливых, от почв песчаных и каштановых до чернозёмов. Только в Ставропольском крае имеется 1,5 млн га солонцеватых почв, а с сильным засолением — 200 тыс. га.

Существующий ассортимент возделываемых сортов трав не отвечает современным требованиям сельскохозяйственного производства по урожайности кормовой массы и семян, а также адаптивным свойствам.

Решить актуальную проблему повышения производства полноценных кормов можно с помощью выращивания многолетних трав, приспособленных к местным условиям для улучшения малопродуктивных и засоленных естественных кормовых угодий, создания многолетних культурных пастбищ и предотвращения эрозии почвы. Нужно расширять перечень наиболее высокоурожайных сортов многолетних трав, обладающих хорошим иммунитетом, противоэрозионными свойствами, устойчивых к различным неблагоприятным почвенно-климатическим факторам (засоление, песчаные, слабо- или переувлажнённые почвы, экологоулучшающие). Они способны выполнять те важные функции, которые лежат в основе адаптивной стратегии земледелия, приходящей на смену техногенным и альтернативным системам ведения сельского хозяйства.

Материал и методы исследования. При создании сортов использовали дикорастущие образцы пырея удлинённого из Ногайской степи (Терекли —Мектеба) и Крыма. Исследование проводили в ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ на обычных чернозёмах, где за период активной вегетации выпадает 350—400 мм осадков, в условиях Центрального Предкавказья. Фенологические наблюдения, учёты урожайности и методы создания сортов выполняли по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук [1]. Математическая обработка данных проводилась согласно «Методике полевого опыта» Б.А. Доспехов [2].

Результаты исследования. Во второй половине XIX в. первый русский доктор земледелия А.В. Советов [3] подробно описал различные виды кормовых трав, а также предоставил краткий очерк истории травосеяния в России.

Известный учёный И.А. Стебут дал характеристику 60 видам кормовых трав, указал их степень

пригодности для использования на сенокосах и пастбищах, определил для них сезон использования, районы возделывания, норму высева [4].

В 1940-е гг. И.П. Западнюк, Е.Я. Достойнова, Н.А. Попова утверждали, что среди диких растений зоны Орджоникидзевского края можно встретить довольно ценные в кормовом отношении виды злаковых трав, такие как житняки, пырей, кострец и др. [5].

Растения семейства злаковых выполняют огромную роль как в полеводстве, так и в луговодстве степной, лесной и лесостепной зон. С коренным преобразованием сенокосов и пастбищ значение злаков значительно возросло, а в полупустыне важны стрессоустойчивые представители пырея удлинённого, пырея среднего и др.

Пырей удлинённый (Agropyron elongatum (Host) Beauv.) произрастает на Балканском полуострове, в европейской части России, Украины, Кавказа, а также в некоторых граничащих с ними районах. На Ставрополье пырей удлинённый встречается, как правило, в северных и восточных районах края, где приурочен к солончаковатым и солонцеватым лугам. Он хорошо растёт на засоленных почвах.

Впервые пырей удлинённый был испытан В.С. Богданом на Краснокутской опытной станции [6], а позднее — в ряде пунктов Украины [7]. Пырей удлинённый очень перспективен для всех регионов юга России. Он может высеваться в сырых солонцеватых понижениях, на солончаковатых и солонцеватых лугах, а также в местах, орошаемых сбросовыми водами. Растения пырея удлинённого высокорослые, имеют крупные рыхлые дерновины, хорошо отрастают после скашивания. Листья, стебли — грубые и жёсткие, что порождает вопрос о его поедаемости. По данным В.Г. Танфильева и В.В. Кравцова [8], растения сортов пырея удлинённого на пастбищах и скошенные на сено до цветения хорошо поедались животными. Сорта пырея удлинённого довольно быстро отрастали после стравливания животными. Сено пырея удлинённого после лежки в стогах зимой делалось мягким и хорошо поедалось животными.

Создать пастбища и сенокосы невозможно без введения в их состав стрессоустойчивых видов — сортов злаковых трав. Наиболее устойчивы к стрессовым воздействиям окружающей среды культурные аналоги представителей родов из разных эколого-географических районов: пырей (Elytrigia), житняк (Agropyron), кострец (Bromus), пырейник (Elymus).

Виды и сорта многолетних злаковых трав по-разному реагируют на меняющиеся под влиянием окружающей среды условия произрастания. Одним из доминантных факторов для аридной зоны, влияющих на рост и развитие растений, является

различная степень засоления почв, атмосферная и почвенная засуха.

Мы изучили солеустойчивость большого набора многолетних злаковых трав в условиях вегетационного опыта при искусственном хлоридно-сульфат-ном засолении, с уровнем засоления 1,5—2,0%. Наиболее солеустойчивыми и ценными для повышения урожайности кормовых угодий оказались пырей удлинённый, пырей бескорневищный и др.

На территории юга России значительные площади занимают почвы с различной степенью засоления, в связи с чем отбор растений по со-леустойчивости имеет важнейшее значение.

Повышение продуктивности кормовых угодий возможно за счёт многолетних кормовых растений, способных расти и давать хорошие урожаи сена и пастбищной травы в самых экстремальных почвенно-климатических условиях.

Сорта пырея удлинённого Ставропольский 10, Солончаковый и Аргонавт были созданы путём отбора отдельных растений в составе коллекционных образцов из окрестности с. Терекли-Мектеб и Крыма, выделившихся в гнездовых посевах по мощности травостоя, семенной урожайности, об-лиственности, устойчивости к вредителям и болезням с последующим свободным переопылением их семей на изолированных участках, в сочетании с многократным отбором.

К сортам злаковых трав, наиболее приспособленных к экстремальным условиям пустынной зоны, относятся пырей удлинённый Ставропольский 10, Солончаковый и Аргонавт, житняк гребневидный Викрав, кострец безостый Ставропольский 31. Сорта пырея удлинённого Ставропольский 10, Солончаковый и Аргонавт включены в Госреестр по всем регионам Российской Федерации.

Пырей удлинённый Ставропольский 10, Солончаковый и Аргонавт относятся к верховым высокорослым рыхлокустовым дерновинным многолетним злакам озимого типа развития, сенокосно-пастбищного использования. Они имеют мощную, хорошо разветвлённую мочковатую корневую систему. Сорта пырея удлинённого Ставропольский 10, Солончаковый и Аргонавт созданы для засоленных и малопродуктивных земель. Они обладают высокой зимостойкостью, соле-, засухоустойчивостью, выдерживают хлоридно-сульфатное засоление до 2%, подтопление минерализованными грунтовыми водами до критических величин (0,8—1,2 м) и затопление морской водой до 3 месяцев. В таких условиях урожайность сена и семян не уменьшается, а увеличивается. Указанные сорта хорошо растут на солончаковых и солонцеватых почвах, на почвах вторичного засоления и даже на майкопских глинах и грунтах. Сорта пырея удлинённого толерантны к болезням и устойчивы к вредителям [9].

В опытах растения сортов пырея удлинённого произрастали в сосудах с солонцеватыми почвами,

образцы которых были отобраны на полуаридных кормовых угодьях Республики Калмыкия (оз. Маныч-Гудило). Сосуды заполняли смесью почв из разных генетических горизонтов. Вносили на один сосуд 0,10 и 50 мкг Р (фосфора) и 0 и 100 мкг Са (кальция) отдельно или в разных сочетаниях. Проводили полив растений, три укоса. Под влиянием фосфора урожай зелёной и воздушно -сухой массы сортов пырея удлинённого вырос на 13%, кальция — на 17%, а Са + Р — на 40% в сравнении с контролем. Корневая масса под влиянием кальция выросла на 42%, а в сочетании Са + Р — в 2,7 раза по сравнению с контролем. Сорта пырея удлинённого на 15% снижали содержание №.

Вегетационный период сортов пырея на сено от начала весеннего отрастания до первого укоса составлял 81—83 дня, от первого до второго укоса — 84—87 дней. Вегетационный период пырея на семена от начала весеннего отрастания до полной спелости составлял 151—155 дней.

В первый год жизни у растений сортов пырея удлинённого наблюдалось некоторое угнетение посевов сорной растительностью. Однако на второй и третий годы жизни раскустившиеся растения полностью вытеснили сорняки из травостоя.

Пырей удлинённый сортов Ставропольский 10, Солончаковый и Аргонавт имеет хорошие проти-воэрозионные свойства. Продуктивное покрытие посевов составляло в первый год 60—70%, во 2-й и 3-й - 80-100%, в 4-й, 5-й и 6-й - 80-90%, 7-й -70-90%. Такой травостой хорошо противостоит различным эрозионным процессам [10].

Урожайность зелёной массы изучаемых сортов пырея удлинённого составляла 36,3; 37,4 и 38,0 т/га; сена - 8,5; 9,4 и 10,5 т/га; семян - 079; 0,81 и 0,83 т/га соответственно. Содержание сырого протеина в зелёной массе (в пересчёте на сухую массу) было равно 11-12%.

Куст пырея удлинённого - плотный, прямостоячий, высота в фазу полного колошения равна 160-190 см. Кустистость средняя - до 80-90 побегов на растение. Колос крупный, рыхлый (15-30 см). У пырея семена большие, сыпучие, соломенно-жёлтого цвета, масса 1000 шт. составляет 5,5-6,5 г, при благоприятных условиях - до 8 г.

Облиственность растений сортов пырея удлинённого в первом укосе составляла 50-55%, во втором - 80-82%. Кормовая ценность сортов увеличивалась при посеве в смеси с бобовыми видами трав, в аридной зоне - в смеси с люцерной жёлтой сорта Татьяна.

Норма высева семян на 1 га составляла: на зелёную (воздушно-сухую) массу - 20-22 кг на семена, широкорядный способ посева с междурядьями 70 см - 8-10 кг. Глубина заделки семян - 3 см.

На семена сорта пырея удлинённого при широкорядном способе посева (70 см) можно использовать 4-5 лет, на корм при сплошном посеве (сено, пастбища) - 10 и более лет.

Выводы. Сорта пырея удлинённого характеризуются высокой урожайностью кормовой массы и семян, повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. Они пригодны для производства кормов и формирования многовидовых адаптивных агрофитоценозов для различных почвенно-климатических зон юга России. Сорта обладают хорошими противоэрозионными свойствами.

Литература

1. Новоселова А.С. Методические указания по селекции многолетних трав / А.С. Новоселова, А.М. Константинова, П.А. Вощинин [и др.]. М.: ВАСХНИЛ, ВНИИК, 1978. 130 с.

2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.

3. Советов А.В. О разведении кормовых трав на полях. 2-е изд. СПб., 1860. С. 40-60.

4. Андреев Н.Г. Луговое и полевое кормопроизводство. М.: Колос, 1975. С. 20-38.

5. Западнюк И.П., Достойнова Е.А., Попова Н.А. Корма полупустынной зоны Орджоникидзевского края и их питательная ценность. Пятигорск, 940. С. 40-47.

6. Котов М.И. Растительные ресурсы. М., 1967. Вып. 2. С. 40-44.

7. Чернова Н.М. Дикорастущие кормовые травы. Киев, 1957. С. 12-48.

8. Танфильев В.Г., Кравцов В.В. Новые многолетние травы для улучшения пастбищ и сенокосов в Ставропольском крае // Новые виды и формы садовых и декоративных растений: Труды СНИИСХ. Вып. 17. Ставрополь, 1975. С. 150-159.

9. Кравцов В.В., Кравцов В.А. Сорта многолетних злаковых и бобовых трав для восстановления кормового потенциала сенокосов и пастбищ // Кормопроизводство. 2002. № 4. С. 10-11.

10. Кравцов В.В., Кулинцев В.В. Сорта многолетних трав для реставрации и биологизации деградированных сенокосов и пастбищ // Теоретические и практические проблемы использования, сохранения и восстановления биологического разнообразия травянистых экосистем: матер. междунар. науч. конф.; г. Михайловск, 16-17 июня 2010. Ставрополь: Агрус, 2010. С. 201-204.

Особенности элементного состава сырья Linaria vulgaris (льнянка обыкновенная) в зоне влияния газоперерабатывающего производства

О.Н. Немерешина, к.б.н, ФГБОУ ВО Оренбургский ГМУ; Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Одной из проблем современной экологической и биологической науки является изучение влияния отходов химических производств на природные и созданные человеком экосистемы [1]. Микроэлементы - Zn, Си, Мп, Fe, РЬ, Со, V, N1, Sn, Аб, Cd и многие другие. Большинство указанных элементов обладают биогенностью и принимают непосредственное участие в нормальном метаболизме растительных организмов, выступая в роли кофакторов и активаторов ферментов, выполняя осмотическую функцию, участвуя работе мессен-джерных систем [2, 3].

Элементный состав тканей и органов растений является лабильной величиной, которая формируется в результате влияния большого количества одновременно действующих факторов [4]. Принято считать, что основными факторами, определяющими содержание элементов в сырье растений, являются: 1) уровни содержания элемента в почве и воде; 2) количество биодоступной формы элемента в почве; 3) видовые особенности растения, его фаза развития и характер распределения элемента по тканям и органам; 4) характер адаптации растений к конкретным геохимическим условиям [4]. Как известно, терапевтическое действие лекарственных растений определяется содержанием не только биологически активных веществ, но и микроэлементов. Поэтому для разработки теоретических основ управления качеством окружающей среды, оптимизации экологического нормирования и оценки свойств лекарственного растительного сырья необходимо проведение системных иссле-

дований содержания элементов в тканях растений. Целью нашей работы являлось изучение уровня содержания элементов в лекарственном растительном сырье, собранном в зонах с различной экологической нагрузкой.

Материал и методы исследования. В качестве объекта исследования нами выбрана льнянка обыкновенная — Linaria vulgaris Mill. Льнянка обыкновенная относится к группе мезофитов и произрастает почти по всей евроазиатской части РФ. Вид встречается на лугах, залежах, на пустырях, полянах.

Препараты травы L. vulgaris используют при лечении заболеваний ЖКТ и сердечно-сосудистой системы в народной медицине разных стран. Они применяются в качестве мочегонного, желчного, слабительного и обезболивающего лекарственных средств. Наружно льнянку употребляют в виде мазей для лечения геморроя, экземы и лишая. В ветеринарии настой травы льнянки применяется при сердечной недостаточности и в качестве мочегонного средства [5].

Сырьё растения (трава) было собрано нами на экологически чистой территории и в зоне влияния Оренбургского газоперерабатывающего завода. Содержание элементов в траве льнянки обыкновенной определяли в комплексной межкафедральной лаборатории Оренбургского государственного университета по стандартам — ГОСТу 30692-2000 для тяжёлых металлов методом атомной абсорбционной спектрометрии с использованием спектрометра марки «Спектр-5» [6].

Результаты исследования. Выявление физиологической роли микроэлементов и способности их к накоплению в тканях имеет важное практическое