Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние изученности вопроса 8
1.1 История и происхождение культуры 8
1.2 Ботанические и биологические особенности сильфии пронзеннолистной 9
1.3 Хозяйственная ценность, урожайность и кормовое достоинство сильфии 13
1.4 Анализ современного состояния возделывания сильфии на кормовые цели 15
2 Условия, объект и методика исследований 24
2.1 Почвенно-климатическая характеристика южной лесостепи Омской области 24
2.2 Условия проведения опытов 26
2.3 Объекти методика исследований 31
3 Основные технологические приемы возделывания сильфии пронзеннолистной на кормовые цели 37
3.1 Срок посева 37
3.2 Вегетативное размножение сильфии 50
3.3 Способ посева и норма высева семян 59
3.4 Влияние покровных культур на формирование и урожайность травостоя сильфии 73
4 Рациональное использование травостоя сильфии пронзеннолистной 87
4.1 Влияние срока уборки на продуктивность сильфии 87
4.2 Высота скашивания травостоя сильфии 97
4.3 Срок отчуждения второгоукоса сильфии 107
4.4 Питательная ценность сильфии пронзеннолистной 114
5 Эффективность возделывания и использования сильфии пронзеннолистной на корм ...120
5.1 Биоэнергетическая и экономическая оценка афотехнических приемов возделывания сильфии пронзеннолистной на кормовые цели 120
5.2 Эффективность приемов использования травостоя сильфии 127
Выводы 133
Предложения производству 136
Библиографический список 137
Приложения 157
- История и происхождение культуры
- Почвенно-климатическая характеристика южной лесостепи Омской области
- Срок посева
- Влияние срока уборки на продуктивность сильфии
Введение к работе
Актуальность темы. В последнее десятилетие в ходе реформирования АПК России и перехода его на рыночные механизмы хозяйствования, вследствие крайне ограниченного ресурсного обеспечения и экономического стимулирования отечественного сельскохозяйственного производства почти повсеместно отмечается существенное снижение производства кормов (А.С. Шпаков, 2002),
Сочные корма, прежде всего силос, остаются одним из основных видов кормов для животноводства, однако, за последние годы заготовка силоса в стране сократилась с 160 млн. т в среднем за 1986-1990 гг. до 53,8 млн. т в 1999 г. (Ю.К. Новоселов, 2002). Основное место в его заготовке отводится кукурузе, площадь которой в Западной Сибири за последние десять лет уменьшилась в два раза, а в Омской области с 252 тыс. га в 1991 г. до 164 тыс. га в 1997 г. (Н.И. Кашеваров, 1999; В.А. Бенц и др., 2001; B.C. Ильин, 2001). Доля ее в заготовке силоса снизилась с 80 до 60% (Ю.К. Новоселов, 2002). Поэтому расширение ассортимента кормовых культур за счет интродукции новых видов является дополнительным источником увеличения производства дешевых, энергонасыщеных и высокобелковых кормов (Н.И. Капустин, 1999).
Однако многие вопросы технологии возделывания новых нетрадиционных кормовых культур требуют зонального подхода и многолетней проработки (Л.Е. Горбатенеко, 2000; Л.В. Кухарева, 2000; А.Н. Кшникаткина, 2000). Исследованиями многих ученых (П.Ф. Медведева, 1980; Л.И. Гладковой, 1987; В.Ф. Косторного, 1989, 1993; К.А. Варламовой, 1990, 1993, 1997; АЛ. Генова, 1990; Т.В.Зайцевой, 1990; Ю.П Титарева, 1990; Н.Н. Свешниковой, 1991; Ю.А. Утеуша, 1991; Б.Н. Лияскина, 1993; М.И. Головатенко, 1994; А.Г.Куклиной, 1994) и различными научными учреждениями России практически во всех природно-климатических зонах начиная от Норильска, Магадана, Камчатки, Сахалина, Алтая и кончая Средней Азией, Украиной, Кавказом было
5 проведено изучение значительного количества новых кормовых культур. На
основе всестороннего изучения и производственного испытания выделено около 50 видов перспективных кормовых растений, в частности сильфия пронзен-нолистная (Silpfium perfoliatum L.). Это многолетняя культура семейства сложноцветных, отличающаяся длительным периодом хозяйственного использования плантаций (10 и более лет), высокой урожайностью зеленной массы (до 100 т/га и более), хорошей отавностью (в условиях Сибири способна формировать два укоса), повышенным содержанием сырого протеина (20-24%), углеводов, каротина и аскорбиновой кислоты. Сильфия ежегодно формирует урожай семян от 0,2 до 0,4 т/га (П.П. Вавилов* и др., 1975; Ю.С. Ослопова, 1990).
Она обеспечивает высокие урожаи на различных типах почв, в том числе с высоким уровнем грунтовых вод. Весенние и осенние заморозки до минус 4-6 С не повреждают растения, а морозы зимой до минус 30-35 С не приводят к изреживанию травостоя (Ю.А. Утеуш, 1991; Л.В. Кухарева, 2000). Размножается она семенами и вегетативно - рассадой, черенками и корневищами. При вегетативном размножении растения в первый год жизни зацветают и образуют семена (В.Н. Костомаров и др., 1989; Ю.А. Утеуш, 1991).
Однако в условиях Западной Сибири сильфия пронзеннолистная культура новая, малоизвестная и практически не изучена. В ходе исследований мы особое внимание обратили на биологические особенности ее роста и развития, так как они в итоге всех изменений наиболее тесно коррелируют с динамикой накопления урожая. Поэтому разработка основных приемов агротехники и использования позволят формировать высокопродуктивный травостой этой культуры. Исследования осуществляли по утвержденной теме: «Разработать ресурсосберегающие технологии возделывания новых перспективных кормовых культур для условий Западной Сибири» (номер гос. регистрации 01.9.80010357). Доля личного участия автора 80%.
Цель исследований. Разработать основные технологические приемы возделывания и использования сильфии пронзеннолистной в условиях южной лесостепи Омской области, обеспечивающие получение высоких урожаев качественного корма при наименьших затратах труда и средств.
Задачи исследований:
выявить влияние срока, способа посева и нормы высева на кормовую продуктивность сильфии пронзеннолистной;
определить оптимальный срок вегетативного размножения сильфии;
установить влияние покровных культур на формирование травостоя и урожайность сильфии;
определить оптимальный срок, высоту скашивания и питательную ценность травостоя при уборке сильфии на кормовые цели;
дать биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемых приемов возделывания и использования сильфии пронзеннолистной.
Научная новизна. В условиях южной лесостепи Омской области впервые разработаны основные технологические приемы возделывания и использования сильфии пронзеннолистной на кормовые цели. Установлены особенности формирования высокопродуктивного травостоя, научно обоснованы срок и способ посева, норма высева, срок вегетативного размножения, высота и срок скашивания сильфии. Выявлено влияние покровных культур на ее продуктивность, определена кормовая ценность, дана биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности интродукции культуры.
На защиту выносятся:
основные энергосберегающие приемы возделывания (срок и способ посева, норма высева, срок вегетативного размножения, покровная культура) сильфии, обеспечивающие получение высоких урожаев качественной кормовой массы;
рациональные приемы использования (высота и срок скашивания) тра-
7 востоя на кормовые цели.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Разработанные приемы агротехники и использования могут обеспечить получение высоких урожаев зеленой массы сильфии пронзеннолистной, а введение ее в структуру посевных площадей позволит увеличить заготовку сочных кормов в регионе.
Рекомендованные приемы возделывания и использования сильфии пронзеннолистной апробированы на полях СПК «Сибиряк» Москаленского района Омской области (приложение 40). Внедрение результатов исследований на площади 20 га в "среднем за 2000-2002 гг. позволило получить за два укоса 52,6 т/га зеленой массы, 6,9 т/га кормовых единиц и 2311 кг/га сырого протеина. Чистый доход от применения разработанных агротехнических приемов возделывания сильфии пронзеннолистной составил 3211,6 руб./га, рентабельность - 89,4 %.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на научной конференции молодых ученых посвященной 30-летию селекцентра Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства (Омск, 2000); на седьмой научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Омского государственного аграрного университета (Омск, 2001); на международных научно-производственных конференциях «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Пенза, 2000) и «Проблемы современного растениеводства» (Ставрополь, 2002); ежегодно на областных, районных семинарах и совещаниях руководителям, специалистам хозяйств Омской области при проведении агроучебы.
По теме диссертации опубликовано 4 научных работы объемом 0,62 печ. л.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору А.Ф. Степанову за методическое руководство и помощь в проведении исследований.
История и происхождение культуры
Сильфия пронзеннолистная (Silpfium perfoliatum L.) - многолетняя культура семейства астровых. В естественных условиях произрастает во влажных местах центральной части североамериканских высокоотавных прерий, вдоль южной границы Восточной Канады, преимущественно по берегам рек и озер (Ю.А. Утеуш, 1991), В Европу сильфия была завезена в 18 веке, где вскоре нашла применение как декоративное растение в ландшафтных садах и парках -Германии, Австрии и Швейцарии (П.П. Вавилов и др., 1975).
В СССР интродукция сильфии как кормового растения начата в 1957 г. в ботаническом саду Черновицкой государственной областной сельскохозяйственной станции, где с ней много работал З.И. Грицак (П.Ф. Медведев, 1970; Ф.М. Ткаченко, 1974). Дальнейшее изучение сильфии проводилось во многих зонах СССР: с 1962-1963 гг. в Ленинградской области (П.Ф. Медведев), Коми АССР (К.А. Моисеев), в Белоруссии (Н.В. Смольский), а затем в Московской, Волгоградской, Новосибирской и других областях РСФСР, Украины, Казахстана и Узбекистана (П.Ф. Медведев и др., 1981). В настоящее время широкая работа с этим растением проводится, как в СНГ, так и в Польше (М. Wozniak, S. Goral, 1998; Е. Weryszlo-Chmielewska и др., 1999; Т. Wolski; 1999), Германии (М. Elsasser и др., 1989; P. Daniel, R. Pompf, 1994), Новой Зеландии (I.A. Douglas, 1987) и других странах дальнего зарубежья.
В условиях Западной Сибири проводились работы по сравнительной оценке сильфии с другими силосными культурами (В.Н. Гусева, 1976; В.Ф. Косторной, 1990; А.Ф. Степанов, 1996) и изучение отдельных элементов технологии ее возделывания (Ю.С. Ослопова, 1990). Однако технология ее возделывания на корм до настоящего времени в условиях Сибири не разработана.
Род сильфиум (Silpfium L) включает в себя более 30 видов, распространенных в Америке, но в кормовом отношении наибольший интерес представляет сильфия пронзеннолистная (П.П. Вавилов и др., 1975). Это озимый многолетник и независимо от срока посева в первый год жизни формирующий лишь розетку из 15-20 листьев (Ф.М. Ткаченко 1974; П.Ф. Медведев и др., 1981). Корневая система сильфии смешанного типа и состоит из утонченного главного корня, проникающего в почву на глубину 1,5-2,0 м и многочисленных боковых корней, до 90% которых располагаются в слое почвы 15-20 см (А.И. Руденко, 1990; Ю.А. Утеуш, 1991; В.И. Григорьев, 1993). Имеются так же придаточные корни, развивающиеся на подземной части годичных побегов (П.П. Вавилов и др., 1975; Н.И. Иевлев, 1978).
Куст состоит из 8-10 побегов, высотой 2-4 м (П.Д. Шапоренко, 1988). Стебли прямостоячие, полые, в разрезе преимущественно четырехгранные, опушенные, светло-зеленые. В популяциях испытываемых в настоящее время в культуре, встречаются шестигранные, восьмигранные, эллиптические и неопу-шенные (З.И. Грицак, 1978; Ю.А. Утеуш, 1991). А.И. Руденко (1990) утверждает, что стебли даже в пределах одного растения не бывают одинаковыми и с возрастом полиморфизм их по этому признаку увеличивается. Диаметр стебля у основания 15-20 мм. Каждый стебель состоит из 8-12 междоузлий, которые имеют длину от 20 до 30 см (Л.Я. Ратс, 1978).
Листья крупные, удлиненно-эллиптические длиной 30-35 и шириной 20-25 см (Н.И. Иевлев, 1978; П.Ф. Медведев, 1981), с зазубренными краями, бесче-решковьге, сидячие, сросшиеся попарно супротивно на узлах стебля, как бы пронизаны стеблем, откуда вид получил свое название (П.П. Вавилов и др., 1975). Количество их, в зависимости от развития стебля, 8-12 пар (Е.П. До 10 брякова,1978; Л.Я. Рате, 1978). Начиная со второго года жизни в результате интенсивной кустистости и облиственности, посевы сильфии образуют сплошные заросли. Площадь листовой поверхности в зависимости от возраста и густоты стояния растений достигает 55-90 тыс. м /га, а облиственность в начале цветения - 55-65 % (Е.П. Добрякова, 1978; Т.В.Зайцева, 1990; М.С. Мухаметшин, 1990). Соцветие сложное - дихазий, состоит из многоярусных ветвей, отдельное соцветие — корзинка, диаметром 4-6 см (приложения 1, 2). На каждом стебле образуется 50-60 корзинок (П.Ф. Медведев, 1981). В каждой корзинке формируется два типа цветков. Центр занимают трубчатые обоеполые (бесплодные) цветки и только по краям расположены желтые ложно-язычковые женские плодоносящие. Опыление перекрестное. Женские цветки оплодотворяются только пыльцой другого растения (Л.Я. Рате, 1978; А.А. Абрамов, 1990, 1994; Ю.А. Утеуш, 1990). Плод - двукрылая семянка, коричневая, удлиненно-яйцевидная, 10-12 мм длиной и 8-10 мм шириной, приспособлена к переносу ветром. В каждой корзинке созревает 20-40 семян. Масса 1000 семян - 18-24 г (П.П. Вавилов, 1975; А.А. Абрамов, 1990; Т.В. Бек, 1990). Урожай семян при густоте стояния 60 тыс. растений/га - 5-6 ц/га (Н.А. Амирханов, 1978; Л.Я. Рате, 1978; В.В. Черник, 1985; Е.В. Кучеров, 1990; А.И. Руденко, 1990; Р.И. Хай-булин, 1990; М.С. Мухаметшин, 1993). Семена сохраняют всхожесть в течение 2-3 лет (П.Ф. Медведев, 1981; Н.А. Стадинчук, 1988, 1997). По данным И.П. Лаврика (1986, 1987, 1988) в семенах сильфии пронзеннолистной содержится большое количество белка (27,5 %) и жира (18,7 %), что увеличивает их гигроскопичность и снижает срок хранения. В связи с этим влажность семян при хранении должна быть на 3-4 % ниже критической, которая для сильфии составляет 11 %. Это позволяет увеличить срок хранения семян до 3-4 лет.
Всходы сильфии появляются при температуре 8-10С, более дружно при 12С (П.Ф. Медведев, 1981). П.П. Вавилов и др. (1975) выделили следующие три этапа развития сильфии в первый год жизни: первый, период развития проростка - начинается от прорастания семян и заканчивается появлением ростка- начинается от прорастания семян и заканчивается появлением первого настоящего листа. Семядоли выносятся на поверхность почвы, длина их 1,5-2,0 см. Максимальной длины (3,5 см) они достигают через 18-20 дней после появления всходов. Фаза семядольных листьев продолжается 8-15 дней.
Второй, ювенильный период - длится в течение месяца. За это время на растении формируется пять настоящих листьев. Вследствие втягивания гипок-тиля в почву и развития в пазухах семядолей почек к концу периода семядольные листья засыхают. Начинается отмирание первого настоящего листа. Почки, расположенные в пазухах семядолей, трогаются в рост и образуют боковые побеги. Корневая система к этому времени уже хорошо развита. Главный корень ветвится до третьего порядка. Отдельные корни проникают в почву до 70 см.
Третий, виргильный период - характеризуется интенсивным листообра-зованием. Он наступает после отмирания семядолей, с появлением боковых побегов, и продолжается до глубокой осени. В начале периода в основной розетке образуется шестой лист, а первый отмирает. До конца вегетации на растении формируется до 25 крупных листьев, в том числе 14-16 листьев в центральной розетке и по 4-6 листьев на боковых побегах (1-3 на растении). Главный корень проникает в почву на 1,0-1,5 м. Гипоктиль и базальная часть корня в диаметре достигает 1,5-2,0 см.
Почвенно-климатическая характеристика южной лесостепи Омской области
Омская область расположена в южной части Западно-Сибирской низменности по среднему течению р.Иртыш. Протяженность ее с севера па юг около 600 км, с запада на восток - более 300 км, общая площадь 141,2 тыс. км . На юге она граничит с Казахстаном, на востоке с Новосибирской областью, на северо-востоке - с Томской, на севере и западе - с Тюменской областями. По природным особенностям Омская область делится на три зоны: северную (южная тайга) площадью 51,7 тыс. км2 (36,6%), лесостепную — 62,8 тыс. км2 (44,4%) и степную- 26,6 тыс. км2, или 19% территории (Л.Н. Мищенко, 1991).
Лесостепная зона подразделяется на три части: северную, центральную и южную. Южная лесостепь занимает 18,7% территории Омской области и отличается от северной лесостепи незначительной залесенностью (8-10%). Рельеф южной лесостепи — ел або волнистая равнина. Почвообразующие породы преимущественно тяжелого гранулометрического состава. Почвенный покров зоны представлен главным образом черноземами (67%), из которых 73% занимают обыкновенные и 10,1% - выщелоченные, а так же лугово-черноземными (12%) почвами иногда в комплексе с солонцами, солончаками, солодями (Н.Д. Градобоев и др., 1960; Л.Н. Мищенко и др., 1986).
Морфологический профиль лугово-черноземных почв очень похож на профиль черноземов. Перегнойный горизонт их сухой, имеет мощность от 35 до 70 см. Существенным признаком этих почв является увлажненность нижней части профиля и проявление признаков оглеения в породе. Вскипают они от соляной кислоты в конце перегнойного горизонта (Н.Д. Градобоев и др., 1960). Климат южной лесостепи Омской области типично континентальный, формируется под влиянием холодных арктических масс воздуха с севера и в меньшей степени сухих из Казахстана. Температурный режим характеризуется суровой продолжительной зимой и сравнительно коротким жарким летом (М.З. Журавлев, 1959). Резкие колебания температуры наблюдаются в течение года, месяца и даже в течение суток (В.К. Иванов, 1950). Так, в Омске (южная лесостепь) температура января изменяется от-13,3 до -50С при средней многолетней -19,2С, а июля от 14,3 до 41,0Спри средней 18,3С. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха составляет 90С (Климат..., 1980).
Вегетационный период равняется в среднем 150 дням. Сумма среднесуточных температур выше +10С составляет 1850-2050, а продолжительность этого периода 120-130 дней. Устойчивый переход температуры воздуха через +5С приходится на конец апреля - начало мая. Ночные заморозки весной прекращаются в среднем 21-22 мая, но могут наблюдаться и до 6-8 июня. Осенью заморозки появляются 10-12 сентября, однако в некоторые годы они отмечаются и в конце августа. Продолжительность безморозного периода составляет в среднем 120-125 дней (Агроклиматические..., 1971). Весна, как правило, дружная, с сухой и ветреной погодой и частыми пыльными бурями. Лето короткое, в первой половине часто засушливое. По влагообеспеченности южная лесостепь относится к районам неустойчивого увлажнения. Среднегодовое количество осадков составляет 300-350 мм, большая часть которых выпадает в летнее время - 220 мм (М.З. Журавлев, 1959). Запасы продуктивной влаги перед посевом в метровом слое почвы составляют 120-150 мм. Гидротермический коэффициент равен 0,8-1,0. Осень холоднее и продолжительнее весны. Средняя температура осеннего периода составляет +6 С. Количество осадков небольшое - 3 мм, немного больше, чем весной. Устойчивый снежный покров образуется 6-12 ноября и удерживается 150-160 дней. Наибольшей высоты 20-30 см он достигает в начале марта. Почва промерзает на глубину 165-220 см, максимально - до 290 см. Минимальная температура почвы на глубине узла кущения многолетних куль 26 тур —20 С (Агроклиматические.,., 1971). В течение зимы выпадает наименьшее количество осадков, около 20% годовой нормы.
Немаловажная особенность климата южной лесостепной зоны - обилие солнечного света — обусловлена малым количеством облачности и длинным летним днем. Обилие солнца и тепла в период вегетации в значительной мере компенсирует кратковременность периода положительных температур и обеспечивает нормальный рост и развитие культурных растений (Климат..., 1980).
Исследования проводили на малом опытном поле Омского государствен-ного аграрного университета (ОмГАУ) расположенного на правом берегу реки Иртыш, в зоне южной лесостепи Омской области. Опыты закладывали на участке с однородным почвенным покровом. Почва опытного участка — лугово-черноземная маломощная малогумусовая среднесуглинистая. Мощность горизонта Апах- О-lScM, А - 18-26, АВ - 26-39, В, - 39-55, В2 - 55-69, Ск- 69-107см (таблица 1). Вскипание от соляной кислоты наблюдается с глубины 69 см. Уровень грунтовых вод 2,5-2,5 м. В пахотном слое содержится 3,4% гумуса, Р2О5
Содержание гумуса в почве по горизонтам с увеличением глубины уменьшается. В составе поглощенных оснований преобладает кальций - 74,9% и магний -25,1%; натрия в горизонте А — 0,1%, с глубиной содержание его уменьшается. В составе фракций преобладают частицы размером 0,25-0,05 и меньше 0,01 мм.
Лугово-черноземная почва характеризуются высоким содержанием гуми-новых кислот связанных с устойчивыми полуторными окислами и глинистыми минералами. Почвенная реакция (рН) пахотного горизонта нейтральная, глубже - слабощелочная. Состав почвенного поглощающего комплекса благоприятный. Валовым азотом эти почвы обеспечены (0,24%), а минерального недостаточно, особенно в холодные весны (Л.Н. Мищенко и др., 1986; Л.Н.Мищенко, 1991). Для южной лесостепи Западной Сибири описанная почва является типичной.
Погодные условия в годы исследований были различными, но достаточно типичными для климата южной лесостепи Омской области (рисунки 1,2; приложения 3,4). Наиболее существенное влияние на урожайность сильфии оказывали метеорологические условия вегетационного периода, особенно тепло- и влагообеспеченность,
В мае 2000 г. наблюдалось обилие дождей ливневого характера. За месяц осадков выпало в 4 раза больше многолетних показателей, при среднемесячной температуре 11,4С, что всего на 0,2С выше нормы. Со второй декады июня и весь июль было жарко и сухо. За два месяца выпало всего 33 мм осадков, что составляло 30% от нормы. Максимальная температура воздуха достигала 35 С. Все это отрицательно сказалось на формировании 2-го укоса сильфии пронзен-нолистной. Август был умеренным по осадкам и температуре воздуха. Первая декада сентября характеризовалась отсутствием осадков и жаркой погодой, максимальная температура достигала 30С. В целом за месяц средняя температура воздуха составила 10,4С, сумма осадков - 9 мм.
Срок посева
Важным агротехническим приемом, способствующим получению высоких урожаев сельскохозяйственных культур, является выбор оптимального срока посева. По мнению ШХ Вавилова и др. (1975), Ю.А. Утеуша (1991), А.Н. Кшпикаткиной (2000) срок посева, как ни один другой афотехнический приём, влияет на рост, развитие и урожайность культуры. Выбор срока посева определяется комплексом факторов, наиболее значимыми из которых являются климатические условия зоны возделывания и погодные условия года (тепло, влага), биологические особенности культуры, засоренность поля и видовой состав сорняков. Ф.М. Ткаченко (1974), Н.А. Амирханов (1978), B.C. Ротару (1979), Л.Г. Долуханян (1985), Н.И. Бахмат (1990) лучшим для сильфии прон-зеннолистной считают подзимний посев, как наиболее полно отвечающий биологическим особенностям культуры.
Наши исследования, выполненные в 2000-2002 гг. в южной лесостепи Омской области показали, что для сильфии пронзеннолистной, как и для большинства других культур характерно значительное изменение полевой всхожести и сохранности растений к уборке в зависимости от срока посева. В среднем по двум закладкам (2000, 2001 гг.) при ранних сроках посева (с 5 мая по 5 июня) полевая всхожесть была в 1,7-5,1 раза выше, чем при посеве в более поздние сроки (с 15 июня по 15 октября), что связанно с высокой влажностью почвы в период прорастания семян. Так, если при посеве с 5 мая по 5 июня и содержании продуктивной влаги в 0-10 см слое почвы 10-18 мм, а в слое 0-100 см - 97-160 мм полевая всхожесть составляла 39-46%, а период посев -всходы 18-21 дней, то при посеве с 15 июня по 15 октября, когда запасы продуктивной влаги в почве составляли в слое 0-10 см - 5-15 и 0-100 см — 76 38 133 мм, полевая всхожесть изменялась от 9 до 23%, а период посев — всходы увеличивался на 1-5 дней (таблица 2, приложения 5,6).
Тенденция снижения полевой всхожести при летних сроках посева по сравнению с весенними и подзимним, сохранилась и по каждому году в отдельности. Так, наибольшая полевая всхожесть (45-57%) была отмечена в 2000 г. при посеве сильфии в период с 5 мая по 5 июня при запасах продуктивной влаги 14-18 мм в слое почвы 0-10 см и 137-160 мм в слое 0-100 см (приложения 5,6). При посеве с 15 июня по 15 октября она составляла 6-22% (запасы продуктивной влаги - 5-12 мм в слое почвы 0-10 см), а при подзимнем посеве (30 октября) — 41%. В закладке опыта 2001 г. наблюдались некоторые отличия. Прежде всего, полевая всхожесть семян сильфии при посеве 5 мая - 5 июня была в 1,3-1,8 раза ниже, чем в те же сроки в закладке 2000 г., что было связанно с недостаточным увлажнением. Сумма осадков за этот период в 2000 г. составила 115, а в 2001 г. лишь 28 мм. Однако при летних сроках посева в 2001 г., когда количество осадков в период с 15 июня по 5 августа составило 117 мм, а продуктивной влаги в 0-10 см слое почвы содержалось 12-15 мм, в слое 0- 100 см -101-133 мм, всхожесть семян была в 1,3-3,4 раза ниже, чем при посеве весной этого же года. Снижение полевой всхожести семян сильфии пронзеннолистной при летних сроках посева наблюдали так же П.П. Вавилов и др. (1975), И.П, Лаврик (1987) и Ю.А. Утеуш (1991). Объясняют ученные это явление тем, что семена сильфии лучше прорастают при температуре почвы 2-4С, а при попадании семян в хорошо прогретую почву, стратификация их затягивается и они впадают во вторичный период покоя, причины которого до конца не изучены. Низкая полевая всхожесть при посеве 15 октября, в среднем по двум закладкам (14%), объясняется тем, что часть семян (10-22%) в зиму уходит проросшими и проростки, при понижении температуры до отрицательной и промерзании почвы погибают. Подобные результаты в Алма-атинской области были получены А.Н. Макаровой (1979).
Оптимальной температурой для роста и развития сильфии пронзеннолистной является 10-15С, а сумма эффективных температур выше 5С за вегетацию должна составлять 1500-2250С (П.П. Вавилов и др., 1975). В годы наших исследований температура не была лимитирующим фактором и сумма эффективных температур выше 5С за вегетационные периоды 2000, 2001 гг. составляла соответственно 2384 и 2392С.
Сохранность растений в среднем по двум закладкам при весенних (с 5 по 25 мая), летнем (5 июня) и подзимнем (30 октября) сроках посева составляла 95-97% (таблица 2). При летних (15 июня-5 августа) и подзимнем (15 октября) сроках посева она снижалась до 71—83%, поскольку всходы сильфии при летних посевах в 2000 г. попадали под засушливые условия лета, которые в условиях Западной Сибири отмечаются довольно часто (В.К. Иванов, 1950; Климат..., 1980). Так же на сохранность растений повлияло и то, что из-за растяну 40 того периода появления всходов не было возможности проводить борьбу с сорняками, которые в дальнейшем оказывали отрицательное влияние на рост и развитие сильфии.
Перезимовка сильфии при летних посевах (15 июня — 5 августа) была в 1,1-1,2 раза меньше по сравнению с весенними и подзимними. Объясняется это тем, что растения при этих сроков посева были слабо развиты, а период от всходов до окончания вегетации у них составлял от 43 до 92 дней, чего оказалось недостаточно- Об этом же свидетельствуют в Московской области исследования ГШ. Вавилова и др. (1975). Наиболее высокорослые и мощные растения в первый год жизни (в среднем по двум закладкам) сильфия формировала при посеве 5-25 мая (вегетационный период составлял 113-138 дней), высота которых перед уходом в зиму достигала 30 см, а количество листьев в розетке 10-15 шт. При более поздних сроках посева (15 июня-15 октября) высота растений составляла 24-27 см, а количество листьев в розетке от 6 до 9 шт. Из двух закладок опыта в первый год жизни сильфия к концу вегетации наибольшую высоту имела при высеве ее в 2000 г. с 5 мая по 5 июня и при подзимнем посеве 30 октября (29-31 см). Высота растений при других сроках посева была на 2-7 см меньше. В закладке 2001 г. высота сильфии изменялась от 24 до 29 см и так же уменьшалась при летних сроках посева (приложения 7,8).
Влияние срока уборки на продуктивность сильфии
Систематическое скашивание многолетних травостоев в течение нескольких лет подряд в ранние сроки, как при одноукосном, так и при двуукосном использовании приводит к постепенному снижению их урожайности в последующие годы, так как ослабляется корневая система растений и в ней снижается количество запасных питательных веществ (П.Ф. Мяделец, 1985; Н.Г. Андреев, 1989; А.А. Мелоян, 1989; Ю.В. Выдрин, 1993). П.П. Вавилов и др., (1975) в северных районах страны рекомендуют (на силос) од ноу косное использование травостоя сильфии в фазе полного цветения (середина августа). Второй укос не проводить, так как растения уходят в зиму ослабленными, с малым запасом питательных веществ. Однако по данным Н.И. Бахмата (1990) и Ю.А. Утеуша (1991) в Украине двуукосное использование сильфии в сравнении с одноукос-ным увеличивает сбор зелёной массы на 18% или 30-32 т/га. Б.А. Понасюк (1978) и П.Ф. Медведев и др. (1981) утверждают, что повышению урожайности и более длительному использованию плантаций сильфии способствует так же комбинированное использования ее травостоя: один год на семена, а в последующие годы 1 -3 укоса на корм.
А.Н. Макарова (1978) в условиях южного Казахстана, наблюдая за динамикой накопления растительной массы и протеина у сильфии установила, что сроком первого скашивания ее травостоя следует считать фазу бутонизации, а второго - бутонизации - начала цветения. Ю.А. Утеуш (1991) отмечает, что в это время растения наиболее облиственны и содержат максимум (около 24%) протеина, количество которого с началом их цветения снижается.
Наши исследования показали, что в условиях южной лесостепи Омской области возобновление вегетации сильфии пронзеннолистной наблюдается с 20 по 30 апреля и к первому скашиванию на зеленый корм (фаза стеблевания) она готова через 34-40 дней с момента весеннего отрастания (приложение 26). За три года (2000-2002гг,) при скашивании травостоя в фазу стеблевания сильфия формировала до трех укосов за вегетацию, в фазу бутонизации - два полноценных укоса, в фазу цветения — один укос и отаву, в фазу плодоношения — один укос. Однако, с каждым годом, несмотря на благоприятную для роста и развития сильфии пронзеннолистной погоду, скашивание травостоя в ранние фазы приводило к более позднему отрастанию травостоя (на 3-4 дня) весной, после первого укоса и увеличению периода его формирования.
Срок скашивания травостоя оказывал существенное влияние на рост сильфии пронзеннолистной. Так, если высота растений в первом укосе при ежегодном скашивании в фазу стеблевания в среднем составляла 55 см, то при чередовании по годам сроков уборки в фазы стеблевания - бутонизации - стеблевания она была на 14 см больше. Такая же закономерность наблюдалась и при скашивании сильфии в фазы бутонизации и цветения. Максимальной высоты - 149 см сильфия достигала в фазу плодоношения, что на 94 см больше, чем при ежегодной уборке в фазу стеблевания. Во втором укосе максимальная высота сильфии отмечалась при скашивании ее в фазу бутонизации и при чередовании бутонизации с цветением - 85 и 84 см соответственно. При уборке травостоя по годам в фазы цветения - плодоношения - цветения высота ее во втором укосе уменьшалась до 31 см или была на 54 см меньше, чем при ежегодном скашивании в фазу бутонизации. При ежегодном раннем скашивании (стеблевание, бутонизация) высота сильфии во втором укосе различалась, в сравнении с чередованием сроков уборки по годам. Так, при проведении ежегодно укоса в фазу стеблевания травостой сильфии в среднем был ниже на 14 см в первом, на 16 см во втором и на 3 см в третьем укосе, чем при чередовании по годам этого срока с уборкой в фазу бутонизации (таблица 23). Следует отметить, что при скашивании в фазу стеблевания максимальная высота растений в первом укосе (51-71 см) наблюдалась в 2000 и 2002 гг. Объясняется это тем, что формирование первого укоса в эти годы проходило на фоне обильного количества осадков 327 и 153% от нормы соответственно, и высокой влажности почвы (приложения 3,4,27).
Отрастание травостоя после скашивания в 2000 г. происходило при недостаточном количестве осадков (9% от нормы в июне и 15% - в июле) и высота травостоя, в зависимости от фазы скашивания, была от 39 до 86 см.
В 2001 г. высота сильфии во втором укосе была больше, чем в первом. Так, если высота растений в первом укосе в фазу стеблевания составляла 44 см, то во втором - 53 см. Аналогичная закономерность наблюдалась и при более поздних сроках скашивания (приложение 28). Это объясняется лучшими погодными условиями в период формирования второго укоса, осадков выпало 113% от нормы.
Высота сильфии в третьем укосе в фазу стеблевания составляла в 2000 г. - 48 см, а в 2001, 2002 гг.- 42 см. После скашивания второго укоса в фазу бутонизации сильфия формировала травостой высотой 15-19 см. Скашивание растений в этом случае нецелесообразно, так как это может привести к снижению их продуктивности в последующие годы.
Срок скашивания сильфии и погодные условия, складывающиеся в годы исследований, оказывали существенное влияние на формирование травостоя. Так, если в-первый год (2000 г.) число побегов на 1 м по вариантам находи-лось приблизительно на одном уровне и составляло 58-66 шт./м , то сухая весна 2001 г. способствовала снижению густоты стояния сильфии до 49 шт./м-, при чем наибольшее снижение густоты происходило в варианте где ее скашивали в фазу стеблевания (приложение 28). При скашивании травостоя в фазы бутонизации и цветения, на второй год исследований, влияние чередования сроков уборки в разные фазы по годам в первом укосе практически не наблюдалось. Густота травостоя сильфии при скашивании в фазу бутонизации со-ставляла 61-63, в фазу цветения - 64-65 побегов/м .
На третий год (2002 г.) ежегодное скашивание травостоя в фазу стеблевания и чередование сроков уборки по годам стеблевание - бутонизация — стеблевание приводило к снижению густоты травостоя сильфии по сравнению с ежегодной уборкой в фазу цветения на 25-36%, а в фазу бутонизации и при чередовании бутонизации — цветения — бутонизации - лишь на 3-8%. При этом четко проявилось преимущество чередования сроков уборки по годам. Так, на третий год при чередовании по годам стеблевания с бутонизацией густота побегов на I м2 была на 15% больше, чем при ежегодном скашивании в фазу стеблевания, а при чередовании бутонизации с цветением на 5% больше, чем при ежегодном скашивании в фазу бутонизации. При чередовании скашивания в в более поздние фазы - цветения, плодоношения, по сравнению с ежегодной уборкой в фазу цветения, различий по густоте травостоя не наблюдалось (приложение 28).
В среднем за три года максимальЕіая густота травостоя в первом укосе отмечалась при ежегодной уборке сильфии в фазы бутонизации, цветения и с чередованием этих фаз по годам - 61-65 побегов/м2, что на 17-23% больше, чем при скашивании в фазу стеблевания. Во втором укосе максимальная густота травостоя отмечалась при ежегодном скашивании сильфии в фазу бутонизации и с чередованием по годам фаз бутонизация — цветение - бутонизация - 51-54 побе-гов/м , в других вариантах густота травостоя была на 12-41% меньше (таблица 23).
Срок скашивания сильфии оказывал влияние и на массу побегов. В среднем за три года наибольшая масса 10 побегов в первом укосе отмечалась при скашивании травостоя в фазу цветения и при уборке по годам с чередованием фаз цветения и плодоношения - 701-736 г, что больше на 69-85% по сравнению с ежегодным скашиванием в фазу стеблевания и чередованием с бутонизацией, и на 17-29% — в фазу бутонизации и чередованием ее с цветением. Во втором укосе наибольшая масса 10 побегов сильфии отмечалась при ежегодном скашивании травостоя в фазу бутонизации — 337 г и при чередовании по годам фаз бутонизация - цветение — бутонизация —311 г (таблица 23). Это объясняется тем, что первый укос убранный в фазу бутонизации позволяет сформировать полноценный второй, а при уборке первого укоса в более поздние фазы на формирование второго остается недостаточно времени и растения едва достигают стеблевания. Необходимо отметить, что в 2001 г., в результате более благоприятных погодных условий в период отрастания отавы, масса побегов сильфии во втором укосе, при скашивании в фазу стеблевания, была выше, чем в первом.
