Экология / Экологический мониторинг

 

Филиппова А.Б.

ФГБНУ "Нарьян - Марская СХОС"

 

Экологическая устойчивость многолетних трав

в условиях Крайнего Севера

 

 

Формирование и развитие вегетативных органов агроценозов многолетних сеяных трав в условиях Крайнего Севера, густота стояния растений в травостое во многом зависит от их продуктивности. Густота растений (побегов) является одним из главных элементов, формирующих общую урожайность сельскохозяйственных культур. Очень часто именно по густоте можно провести предварительный анализ состояния посева, ориентировочно можно представить величину будущего урожая, оценить конкурентоспособность данной культуры. [1-9]

Важнейшим признаком устойчивости, качественной структуры и хорошей репродуктивной способности любого фитоценоза (агроценоза или древесного фитоценоза) [10-15] является взаимная зависимость, т.е. биоценотические связи, существующие между растительными сообществами, между растениями и здоровьем  почвы (плодородием, почвенными микроорганизмами),  растениями и внешней средой,  антропогенным фактором. [16-24] Изменение условий произрастания в результате жизнедеятельности растений является основной, наиболее важной формой влияния их друг на друга в фитоценозе.

Очень важным критерием для создания высокопродуктивных травостоев является подбор компонентов травосмесей. Поэтому необходимо изучать устойчивость  отдельных видов сеяных трав в травосмесях. Изучение видового состава луга по различным направлениям позволяет составить наиболее полную картину роли в травостое луга сеяных трав, их выпадении из общего состава и появлении примесей местных видов.

Цель исследований Установление конкурентоспособности многолетних сеяных злаковых и бобовых трав в сеяных агроценозах пойменных лугов Крайнего Севера.

Задача исследований Изучение формирования вегетативных органов (побегов) многолетних травостоев в условиях Крайнего Севера.

Методы и результаты исследования

           Исследования по изучению формирования побегов многолетних трав  проводились по общепринятым методикам ВНИИ кормов [25,26] на типичном для центральной поймы реки Печора сенокосном участке на первой пойменной террасе в 200 м от ручья, впадающего в реку (67°38’16.9” с.ш., 053°16’22.4” в.д.). Объектом для исследований является созданный травостой злаковых и злаково-бобовых культур четвертого года жизни по р. Куя Ненецкого автономного округа.

           Рельеф сенокосного участка, на котором расположен опыт,  равнинный, местами с развитым нанорельефом.  Микрорельеф не выражен, нанорельеф представляет собой чередование хаотично расположенных бугорков аллювиального происхождения в диаметре 3–4 см. Высота над уровнем моря составляет порядка  2 м.

Почва участка аллювиальная дерново–луговая, супесчаная сильнокислая (рН сол. 4,0–4,2), высоко обеспечена подвижным фосфором (180–249 мг/кг) и обменным калием (135–203 мг/кг).                                                 

           Увлажнение почвенного покрова за счет атмосферных осадков и продолжительного стояния паводковых вод  избыточное. Количество осадков выпавших за вегетационный период 2014 года составило 209,3 мм, что всего на 26 мм превышает показатели прошлого года (183,5 мм).

Изучали 6 видов травостоев с внесением удобрений (а) и без внесения удобрений (б): овсяница луговая СД–130 + тимофеевка луговая СД–18; овсяница луговая СД–130 + ежа сборная Л–853; овсяница луговая СД–30 + тимофеевка луговая СД–18 + ежа сборная Нева; клевер луговой Нива + тимофеевка луговая СД–18+овсяница луговая СД–130; тимофеевка луговая СД–18 + овсяница луговая СД–130 + клевер луговой Корифей; люцерна синегибридная Сарга + овсяница луговая СД–130.

Продуктивность агрофитоценозов зависит от многих факторов среды  их обитания, среди которых климатические и погодные занимают существенное место.

          Для условий Ненецкого автономного округа характерны поздняя затяжная весна, короткое полярное лето с умеренно-теплой неустойчивой погодой и неравномерным выпадением осадков в период вегетации.

         За отчетный год сформировался ценный по ботаническому составу травостой с высоким участием сеяных видов, где преимущество в процентном отношении остается за злаковыми травами.

         В злаковых травостоях при внесении удобрений злаки составляют 94– 99  %, разнотравье – 6–8 %, в злаково-бобовых травостоях: злаки – 91–100 %, разнотравье – 2–7 %, бобовые  – 0–3 %. В вариантах без внесения удобрений в злаковых травостоях злаки составляют 87–100 %, разнотравье – 5–10 %; в злаково-бобовых: злаки – 45– 83 %,  разнотравье – 12–55 %, бобовые – 3–5 %.

         В результате наблюдений установлено, что при внесении удобрений на злаковый  и злаково-бобовый травостой, злаки образуют густой, сомкнутый, высокорослый травостой и составляю почти 100 %, но при этом в злаково-бобовых травостоях  происходит изреживание посевов клевера лугового, его содержание составляет  всего 3 %. Тогда как на неулучшенных вариантах, злаковый травостой низкорослый, изреженный и содержание бобовых трав выше (3–5 %). Люцерна синегибридная не перенесла длительного затопления и полностью выпала из травостоя. Содержание разнотравья в бобово-злаковых травостоях на третий год пользования  значительно снижается, тогда как в злаковых наблюдается тенденция его увеличения.

            На основании наблюдений за ростом и развитием сеяных травостоев и сравнивая их с полученным урожаем, можно отметить, что величина урожая обуславливается не столько высотой растений, сколько их густотой.

           На всех вариантах с внесением удобрений  травостой был значительно гуще и с интенсивно зеленой окраской, что не наблюдалось на вариантах без внесения удобрений.

         Учет густоты стояния сеяного травостоя проводили в конце вегетации на стационарных площадках. Наибольшее число побегов наблюдалось на варианте «Овсяница луговая СД–130 + люцерна синегибридная Сарга» на фоне минерального питания и составило 4080 шт./м2 побегов злаковых трав (или 99,5 %), бобовые травы отсутствуют, разнотравье составляет 0,5 % (30 штук).  В злаковых травосмесях  наибольшее количество побегов (3730 штук на 1 м2)  насчитывалось на варианте «Овсяница луговая СД–130 + тимофеевка луговая СД–18» при внесении удобрений, из которых 3630 штук злаковых побегов и 100 штук разнотравья.

У многолетних трав, составляющих основу травостоя естественных сенокосов, различают надземные и подземные (видоизмененные) побеги. В надземной части растений, находящихся в фазе плодоношения, имеются два типа побегов: вегетативные и генеративные. 

В конце вегетационного периода были отобраны почвенные монолиты для учета и изучения формирования побегов. Генеративные побеги были хорошо развиты, удлиненные вегетативные побеги  хорошо облиственны. Большая часть вегетативных побегов находилась в прикорневой части растений,  поэтому их подсчет проводили после промывки  монолитов.

Характер развития побегов и тип облиственности зависят от уровня минерального питания, густоты травостоя. При благоприятных условиях питания, освещения и водоснабжения изменяется соотношение между вегетативными и генеративными побегами в пользу последних, в нашем случае при избыточном увлажнении и недостатке тепла и освещения образовалось больше вегетативных побегов.

            Наибольшее количество генеративных побегов (6390 шт./м2) насчитывалось на варианте «Люцерна синегибридная Сарга + овсяница луговая СД-130», вегетативных побегов (8160 шт./м2) на улучшенном варианте «Овсяница луговая СД-130 + ежа сборная Нева».

            По результатам исследований можно сделать вывод, что формирование вегетативных и генеративных побегов в значительной степени зависит от резких колебаний метеорологических величин, характерных для условий Крайнего Севера, что и отражается на их соотношении.

В связи с этим,  возникает необходимость продолжения данных исследований, с целью наиболее полного изучения влияния климатических условий на формирование побегов многолетних трав и   обоснования  системы создания высокопродуктивных сеяных агроценозов.     

 

Литература

 

1.     Филиппова А.Б., Авдеев Ю.М. ФОРМИРОВАНИЕ ПОБЕГОВ И УСТОЙЧИВОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В СЕЯНЫХ ТРАВОСТОЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2015. № 7. С. 130-134.

2.     Филиппова А.Б. ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА АГРОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ И ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В УСЛОВИЯХ НАО
Путь науки. 2014. № 5 (5). С. 37-39.

3.     Филиппова А.Б., Романенко Т.М. ДЕМОНСТРАЦИОННОЕ ПОЛЕ - ПОКАЗАТЕЛЬ ВИДОВОГО И СОРТОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОВЫШЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ В УСЛОВИЯХ НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА В сборнике: Научное обеспечение развития агропромышленного комплекса Европейского Севера Российской федерации Сборник научных трудов по материалам научно-практических конференций Архангельского НИИСХ и Нарьян-Марской СХОС. Архангельский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Нарьян-Марская сельскохозяйственная опытная станция. 2012. С. 234-237.

4.     Филиппова А.Б. ИЗУЧИТЬ НОВЫЕ ВИДЫ И СОРТА МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ В ЧИСТОМ ВИДЕ И В СМЕСИ СО ЗЛАКОВЫМИ ТРАВАМИ В УСЛОВИЯХ НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА С ЦЕЛЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ КОРМОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ отчет о НИР (Российская академия сельскохозяйственных наук)

5.     Лавриненко И.А., Лавриненко О.В., Филиппова А.Б., Уваров С.А. ИЗУЧИТЬ НА ОСНОВЕ ГЕОБОТАНИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ РАЗНЫХ ТИПОВ ЛИШАЙНИКОВЫХ ТУНДР В ОЛЕНЕВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ БОЛЬШЕЗЕМЕЛЬСКОЙ ТУНДРЫ НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА отчет о НИР (Российская академия сельскохозяйственных наук)

6.     Филиппова А.Б. РАЗРАБОТАТЬ СИСТЕМУ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ САМОВОЗОБНОВЛЯЮЩИХСЯ ФИТОЦЕНОЗОВ ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ ДЛИТЕЛЬНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ отчет о НИР (Российская академия сельскохозяйственных наук)

7.     Пестова Т.Г., Филиппова А.Б., Зубец Н.В. УЛУЧШЕНИЕ ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛОСНОГО ПОДСЕВА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА РФ Нарьян-Мар, 2008.

8.     Зубец Н.В., Пестова Т.Г., Филиппова А.Б., Гриб Н.В. УЛУЧШЕНИЕ ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛОСНОГО ПОДСЕВА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА РФ (ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ) Нарьян-Мар, 2008.

9.     Зубец Н.В., Пестова Т.Г., Филиппова А.Б. СОРТА МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ, РЕКОМЕНДОВАННЫЕ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ТРАВОСТОЯ В НЕНЕЦКОМ АВТОНОМНОМ ОКРУГЕ Нарьян-Мар, 2007.

10. Рудаков В.О., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Конашенко Ю.И., Климовская А.Р., Селякова Н.С. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ ДЕНДРОПАРКА ИМЕНИ НИКОЛАЯ КЛЮЕВА Современные научные исследования и инновации. 2015. № 9-1 (53). С. 110-114.

11. Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Евтушенко Ю.С., Климовская А.Р., Селякова Н.С. ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ ФЛОРЫ ВЫТЕГОРСКОГО РАЙОНА ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ Современные научные исследования и инновации. 2015. № 7-1 (51). С. 40-43.

12. Костин А.Е., Авдеев Ю.М. ГЕОБОТАНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ В УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЕ Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2015. № 3. С. 19-23.

13. Трифонов Н.П., Авдеев Ю.М.  ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ методические указания для выполнения лабораторных работ студентами специальности 110201.65 «Агрономия» / Вологда; Молочное, 2010.

14. Трифонов Н.П., Авдеев Ю.М. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ методические указания для выполнения лабораторных работ и самостоятельной подготовки студентами, обучающимися по направлению подготовки «Лесное дело и ландшафтное строительство» / Вологда; Молочное, 2010.

15. Трифонов Н.П., Авдеев Ю.М. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ методические указания для студентов заочного отделения направления подготовки «Агрономия», «Лесное дело и ландшафтное строительство» / Вологда-Молочное, 2010.

16. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М. ВНУТРИВИДОВОЕ БИОРАЗНООБРАЗИЕ КАК ФАКТОР УСТОЙЧИВОСТИ, КАЧЕСТВА И ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ В сборнике: Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса сборник научных трудов III Международной научно-технической конференции. ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ»). Кострома, 2015. С. 54-55.

17. Хамитова С.М. ОСОБЕННОСТИ РЕПРОДУКЦИИ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ (НА ПРИМЕРЕ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ) диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Сев. (Арктический) федер. ун-т. Вологда, 2012

18. Хамитова С.М. ОСОБЕННОСТИ РЕПРОДУКЦИИ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ
автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук / Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова. Архангельск, 2012

19. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М., Климовская А.Р., Селякова Н.С., Евтушенко Ю.С. БИОРАЗНООБРАЗИЕ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ УСТОЙЧИВОСТИ, КАЧЕСТВА И ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Stredoevropsky Vestnik pro Vedu a Vyzkum. 2015. Т. 63. С. 63.

20. Авдеев Ю.М., Хамитова С.М., Климовская А.Р., Селякова Н.С., Евтушенко Ю.С. КАЧЕСТВО ДРЕВЕСИНЫ И БИОРАЗНООБРАЗИЕ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ Stredoevropsky Vestnik pro Vedu a Vyzkum. 2015. Т. 53. С. 87.

21. Хамитова С.М. БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СЕМЯН В ШИШКАХ КЕДРА СИБИРСКОГО
Вестник ИрГСХА. 2013. № 59. С. 69-76.

22. Хамитова С.М. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ШИШЕК И СЕМЯН СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ В ЧАГРИНСКОЙ РОЩЕ
В сборнике: Научное обеспечение - сельскохозяйственному производству. Биологические науки Международная научно-практическая конференция, посвященная 99-летию академии. 2010. С. 66-70.

23. Авдеев Ю.М., Костин А.Е. РАСТИТЕЛЬНЫЕ КОРМОВЫЕ ДОБАВКИ: ВЛИЯНИЕ НА ЗЕРНО В ГЕРМЕТИЧНЫХ УСЛОВИЯХ Кормопроизводство. 2011. № 8. С. 33-34.

24. Авдеев Ю.М., Костин А.Е., Литонина А.С. ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ КОРМОВЫХ ДОБАВОК НА ПЕРЕВАРИМОСТЬ СУХОГО ВЕЩЕСТВА И РАСЩЕПЛЯЕМОСТЬ ПРОТЕИНА В ЗЕРНЕ ЯЧМЕНЯ, ХРАНИВШЕГОСЯ В ГЕРМЕТИЧНЫХ УСЛОВИЯХ Кормопроизводство. 2011. № 7. С. 37-38.

25. Кутузова А. А., Методические указания по проведению научных исследований на сенокосах и пастбищах / [Текст]  А. А Кутузова, А. А. Зотов –  М., ВНИИ кормов. – 1996. –  С. 150.

26. Методика опытных работ на сенокосах и пастбищах / Под общ. ред. Н. С. Конюшкова, Работнова Т. А., Цаценкина И. А.. – М., Сельхозгиз – 1961. – С. 282.