Содержание к диссертации
стр.
Введение 6
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ
И ЦЕЛЬ РАБОТЫ 9
1.1. Актуальность активного воспроизводства естественной
растительности . 9
Перспективные направления исследований при восстановлении травяных сообществ методом агростепей 11
Конструирование обогащенных степных фитоценозов на основе метода агростепей 13
1.2. Характеристика ареалов доминантов степей Центрального
Предкавказья типчака валлисского (Festuca valesiaca Gaudin) и осоки
низкой (Carex humilis Leyss.) 15
1.2.1. Систематические и морфологические данные Carex humilis
Leyss і: 17
1.3. Перспективные интродуценты для конструирования
обогащенных агростепей 20
1.3.1. Ценные многолетние травянистые растения для интродукции
в агростепь 21
Кормовые сорта тритикале и многолетняя рожь 23
Растения-регенеранты, полученные методом культуры in vitro 25
1.4. Проблема повышения продуктивности дикорастущих
и культурных растений 28
Фотосинтетический аспект изучения продуктивности растений 30
Количественная оценка семенной продуктивности культурных и дикорастущих растений 31
1.5. Изученность жизненных форм основных доминантов луговой
степи Festuca. valesiaca и Carex. Humilis 34
З '
1.6. Цель и задачи работы 36
Глава 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА
ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 38
Климатические условия, почвы 38
Растительность зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края 1 44
2.3. Объекты и методики исследований 45
Глава 3. ВИДОВОЙ СОСТАВ СООБЩЕСТВА ЛУГОВОЙ СТЕПИ
ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ ...... 57
Флоро-ценотическая характеристика фитоценозов с доминантами осока низкая (Carex humilis Leyss.) и типчак валлисский (Fetstuca valesiaca Gaudin) 57
Эколого-физиологические особенности развития осоки низкой и
сопутствующего ей вида о. Микели 65
3.2.1 Влияние разных мест обитания на рост и обилие осоки 70
3.2.2. Плодоношение осоки низкой и воздействие на него различных
факторов 76
3.3. Эколого-физиологические особенности развития типчака
валлисского 81
3.3.1. Влияние разных сроков сева на развитие типчака валлисского 82
3.3.2. Некоторые физиологические показатели F. valesiaca в
зависимости от его развития 90
Изменение возрастной структуры типчака в ходе восстановления степного ценоза 94
Биоморфологическая характеристика F. Valesiaca 98
Глава 4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИНТРОДУЦЕНТЫ ДЛЯ
КОНСТРУИРОВАНИЯ ОБОГАЩЕННЫХ АГРОСТЕПЕЙ 100
4.1. Интродуценты американской флоры, используемые для
увеличения продолжительности пастбищного сезона агростепи 100
4.2. Многолетние травянистые растения коллекции Ставропольского
ботанического сада и перспективность их введения в воссоздаваемые
степные ценозы 104
4.3. Биотехнологические исследования и метод агростепей 111
Глава 5. РОЛЬ ПОКРОВНЫХ КУЛЬТУР В ФОРМИРОВАНИИ
АГРОСТЕПЕЙ 119
Перспективный способ защиты от эрозии и повышение продуктивности естественных кормовых угодий на склонах 119
Особенности развития тритикале и многолетней ржи и возможность использования их в смешанных посевах 120
5.2.1. Влияние разных сроков сева на развитие тритикале 125
5.3. Необходимость учета озимости культурных злаков при посеве
комбинированных агростепей 129
5.3.1. Зависимость развития растений ржи и тритикале от
продолжительности периода яровизации 130
5.4. Количественная оценка семенной продуктивности и
особенности ее формирования у злаков 142
Зависимость продуктивности тритикале от фотосинтетической деятельности растений 148
Действие погодных условий на семенную продуктивность тритикале 161
5.4. Методический подход в быстрой оценке форм тритикале с ^
заданными параметрами продуктивности 175
Глава 6. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ОДНОЛЕТНИХ ЗЛАКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ
ПОКРОВНЫХ КУЛЬТУР ДЛЯ АГРОСТЕПЕЙ 180
6.1. Урожайность семян и зеленой массы тритикале при разной
обеспеченности растений элементами минерального питания 180
6.2. Производственные испытания действия минеральных удобрений на
семенную продуктивность тритикале 184
6.3. Взаимосвязь семенной продуктивности с биометрическими
параметрами побега (на примере культурных злаков) и обоснование
необходимости применения рострегулирующих веществ 187
Глава 7. РЕГУЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ И ПРОДУКТИВНОСТИ
КУЛЬТУРНЫХ И ДИКОРАСТУЩИХ РАСТЕНИЙ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ 199
7.1. Влияние физиологически активных' веществ на прорастание
семян дикорастущих растений 202
7.2. Использование рострегулирующих веществ для повышения
продуктивности злаков .- . 204
7.2.1. Воздействие препарата тур на структуру побегов
на примере представителей рода Triticum 204
7.2.2. Количественная оценка продуктивности колоса при
обработке растений препаратом тур 233
7.3. Производственные испытания действия рострегулирующих
веществ на продуктивность культурных злаков 249
ВЫВОДЫ 254
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 257
ЛИТЕРАТУРА '. . 259
ПРИЛОЖЕНИЯ 289
Введение к работе
Для создания прочной кормовой базы, оздоровления фитоландшафтной ситуации в населенных пунктах большое значение имеет восстановление естественной растительности и сохранение биологического разнообразия видов. Важность и необходимость воссоздания зональной растительности состоит еще и в том, что, именно под естественными ценозами (степями, лесами), а не под монокультурами имеет место воспроизводство почвенного плодородия. Уничтожение естественного растительного покрова на значительной части земель Ставропольского края, в сочетании с воздействием природных факторов привело к деградации почв на обширной территории. Разрушительным для почвенного плодородия оказалось отсутствие биологического разнообразия в существующих агроценозах.
Баланс выноса и поступления питательных веществ биомассой
растений в естественных экососистемах близок к замкнутому типу. В результате антропогенного воздействия такой механизм функционирования экосистемы значительно нарушается. Негативную роль в этом сыграло годами существовавшее потребительское отношение человека к природе, а также представление о неисчерпаемости плодородия черноземов и растительных ресурсов.
Спонтанное восстановление природных богатств - процесс длительный, требующий ни одну сотню лет. В настоящее время крайне необходимо пересмотреть существовавшее на протяжении многих веков положение активного использования и пассивного воспроизводства растительных ресурсов. Новое отношение к природе продиктовано реальной потребностью решения проблемы рекультивации техногенных и других бросовых земель, вторично - засоленных, бурьянистых залежей, эродированной и низко продуктивной пашни, необоснованно распаханной в свое время, в периоды массовых компаний 50 - 60 гг. XX столетия. Это своеобразный рынок
востребования научных разработок по оздоровлению экологической ситуации в постиндустриальном обществе. Не следует забывать также о том, что борьба с опустыниванием, сохранение генофонда дикорастущей флоры и оптимальное использование ресурсов - интродуцентов - проблема Международного уровня. Комплексное решение перечисленных задач подразумевает оптимальное разрешение проблемы сохранения фауны.
В своей основе стратегия активного воспроизводства заимствована у самой природы, но отличается ускорением созидательного процесса в десятки раз, что очень важно в век научно - технической революции, когда потребность в экологически чистой продукции неизмеримо возросла.
Настало время разработки и широкого внедрения методов активного восстановления растительности. Решение назревшей проблемы становится возможной при использовании метода агростепеи Д.С. Дзыбова. На сегодняшний день это наиболее перспективный метод, который предусматривает использование природной поликомпонентной смеси семян, взятой с сохранившихся целинных участков. Подробно изложен автором в многочисленных публикациях и методических указаниях (Дзыбов, 1979, 2001, 2003 а, 2003 б; Ускоренное..., 1986; Основы биологической..., 1995 и др.).
Природные сообщества высоко адаптированы к абиотическим условиям среды и свой состав формировали в течение длительного геологического периода, поэтому их восстановление более перспективно, чем замена естественных экосистем самыми различными агроценозами. С точки зрения потребностей человека природные сообщества (степные экосистемы) по флористическому составу и обилию видов далеко не всегда удовлетворяют хозяйственные нужды. Поэтому наряду с восстановлением естественных степей давно стоит задача искусственного введения в зональные экосистемы недостающих на взгляд человека хозяйственно- ценных компонентов, высокопродуктивных злаковых, бобовых и представителей других семейств -разнотравья. Метод агростепеи позволяет решить такую задачу, так как
предусматривает одновременный высев смеси семян, и всходы попадают в равные условия роста, развития и формирования продуктивности растений.
Конструирование обогащенных агростепей на основе восстановления естественных травянистых сообществ с помощью уцелевшего банка семян целинных участков не исключает использование, включение в посевную смесь различных культурных растений, представляющих особую ценность для кормопроизводства.
Для успешного решения перечисленных задач необходимы знания и учет в технологии метода биологических особенностей роста, развития, продуктивности доминантных видов, а также вводимых в воссоздаваемое сообщество растений - интродуцентов. Поэтому исследования, проводимые в этом направлении необходимы, имеют важное теоретическое и практическое значение.
Выражаю признательность и глубокую благодарность |О.И. Петрову!,
Л.Н. Петровой, И.В. Нешину, Е.А. Прокудину, Л.Н. Кривоносовой, Н.М Комарову, Н.И. Соколенко, Н.Б. Куприяновой и Н.В. Лабутиной -сотрудникам Ставропольского НИИСХ. В.В. Швыдкому - доценту Ставропольского аграрного университета, О.В. Петину - доценту Ставропольского государственного университета за участие в проведении научных исследований и подготовку совместных публикаций. Особую благодарность автор выражает, за постоянную консультацию и помощь доктору технических наук, профессору, 'зав. лаб. биотехнологии СГУ СМ. Кунижеву, ведущему научному сотруднику лаборатории биологии развития растений биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова В.В Мурашеву, а также своему научному консультанту доктору биологических наук, профессору Д.С. Дзыбову.
