.

Агробіологічна оцінка трави Колумба у зв’язку з інтродукцією її у Крим: Автореф. дис… канд. с.-г. наук / М.М. Мельников, УААН. Ін-т ефіроолійн. і лі

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2568
Скачать документ

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ ЕФІРООЛІЙНИХ І ЛІКАРСЬКИХ
РОСЛИН

МЕЛЬНИКОВ МИХАЙЛО МИХАЙЛОВИЧ

УДК 3.174(477.9)

АГРОБІОЛОГІЧНА ОЦІНКА
ТРАВИ КОЛУМБА
У ЗВ’ЯЗКУ З ІНТРОДУКЦІЄЮ ЇЇ У КРИМ

Спеціальність 06.01.09 – рослинництво

Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук

Сімферополь – 1999
Дисертація є рукопис.
Робота виконана в Кримському державному аграрному університеті Міністерства АПК України

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор, Ніколаєв Євген Володимирович, проректор з науково-дослідної роботи Кримського державного аграрного університету.

Офіційні опоненти – доктор сільськогосподарських наук, професор, Щєрбаков Віктор Яковлевич, завідувач кафедрою рослинництва Одеського сільськогосподарського інституту;

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник
Покрищенко Володимир Миколайович, завідувач сектором агротехніки Інституту ефіроолійних і лікарських рослин УААН.

Провідна установа – Харківський державний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва Міністерства АПК України, кафедра рослинництва.

Захист дисертації відбудеться “10 ” вересня 1999 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої ради К 52.353.01 при Інституті ефіроолійних і лікарських рослин за адресою: 333034, Крим, м. Сімферополь, вул. Київська, 150.

З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Інституту ефіроолійних і лікарських рослин: м. Сімферополь, вул. Київська, 150.

Автореферат розісланий “9” серпня 1999 р.

Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат сільськогосподарських наук Тімашова Л.О.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Обмеженість енергетичних ресурсів у сільськогосподарському виробництві вкрай загострило необхідність використання енергозберігаючих технологій у рослинництві.
Основні енерговитрати в рільництві відбуваються при підготовці грунту до сівби і збирання врожаю, а при вирощуванні просапних культур (кукурудза і т.п.) ще й при догляді за посівами. Істотно скоротити ці витрати можна за рахунок використання в кормовиробництві багаторічних культур. Цей шлях рішення проблеми також дозволяє значно зменшити гостроту іншої проблеми Криму – знизити вітрову ерозію грунтів і стабілізувати, а потім і поліпшити екологічне становище.
Попередні випробування різних кормових культур у Кримському державному аграрному університеті (далі КДАУ) виявили нову для Криму багаторічну злакову культуру – траву Колумба (Sorghum almum Parodi), яка за врожайністю та якістю корму доцільніша, ніж однорічні злаки (кукурудза, суданська трава). Проте для широкого впровадження трави Колумба (далі тр. Колумба) в кормовиробництво Криму необхідні старанно відпрацьовані агротехнічні рекомендації, бо за природно-кліматичних умов Крим є прикордонною зоною, де ця культура може бути використана як багаторічна.
Для розробки раціональних прийомів агротехніки необхідно знати кількісні показники агробіологічних властивостей культури, що забезпечують реалізацію у врожаї її потенційних можливостей в конкретних умовах середовища. У дисертації подані ці дані, отримані нами в результаті проведених експериментальних досліджень.
Зв’язок роботи з науковими програмами. Тема дисертації безпосередньо пов’язана з темою “Розробка енергозберігаючої екологобережливої системи забезпечення тварин зеленими кормами”, що є складовою частиною довго-строкового плану науково-дослідних робіт Кримського державного аграрного університету (номер держреєстрації 01.87.0036348) і пов’язана з державним проектом України “Корми”.
Мета і задачі досліджень. Ціль даної роботи – агробіологічна характеристика тр. Колумба, на підставі якої можна було б зробити висновок про відповідність природно-кліматичних умов Криму вимогам цієї культури і доцільності її інтродукції в Крим, а також на основі її вимог до навколишнього середовища більш раціонально проводити розробку основних заходів її вирощування. Відповідно до цого були поставлені такі задачі:
– вивчення агробіологічних особливостей насіння тр. Колумба;
– визначення характеру росту і розвитку тр. Колумба в умовах передгірного Криму;
визначення показників, що характеризують посіви тр. Колумба як продукційні фотосинтетичні системи;
– на основі отриманих результатів визначити економічну ефективність вирощування тр. Колумба в умовах Криму в порівнянні з традиційними багаторічними та однорічними кормовими культурами.
Наукова новизна. Внаслідок проведених досліджень встановлені кардинальні температури проростання насіння тр. Колумба, мінімальна вологість насіння і грунту, необхідні для проростання і з’яви сходів, максимальна глибина загортання насіння, тривалість післязбирального покою та господарської довговічності.
Вперше для Криму визначені терміни проходження фенологічних фаз, вивчена динаміка росту рослин і формування листякової поверхні протягом вегетації, виявлена глибина проникнення коренів у грунт і архітектоніка кореневої системи, установлені терміни утворення кореневищ і характер їхнього поширення в грунті, визначений ступінь морозостійкості кореневищ у зимовий період. Визначена врожайність тр. Колумба і структура врожаю, встановлений оптимальний індекс листякової поверхні і визначені фотосинтетичний потенціал посівів різного віку та господарська продуктивність фотосинтезу і потенційної врожайності. З погляду перспективи вирощування тр. Колумба на засолених землях Криму була вивчена потенційна солестійкість цієї культури.
Науково-практична значимість. Зроблено висновок про доцільність інтродукції тр. Колумба в кормовиробництво Криму. Відпрацьовані рекомендації щодо строку сівби і глибини загортання насіння. Сформульовані основні напрямки агротехнічних дослідів по удосконаленню заходів вирощування високих врожаїв зеленої маси в різні за погодними умовами роки в залежності від віку плантації. Отримані результати досліджень агробіологічних властивостей тр. Колумба можуть бути використані при вирощуванні цієї культури в схожих грунтово-кліматичних умовах півдня України.
Апробація результатів досліджень. Матеріали досліджень були викладені на республіканській науково-практичній конференції “Вклад ученых-аграрников в увеличение производства продукции сельского хозяйства в период перехода к рынку” (Сімферополь, 1995 р.) та щорічних (1996-1998 рр.) наукових і науково-практичних конференціях КДАУ.
Основні положення дисертації опубліковані в 4 наукових роботах та 1 тезі.
Особистий внесок здобувача. полягає у вивченні та обробці наукових публікацій з теми, формулюванні мети і задач досліджень, виконанні експериментальної роботи, аналізі та узагальненні отриманих результатів, написанні та оформленні звітів, статей, дисертації.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація (118 сторінок основного машинописного тексту) складається з вступу, шести розділів, висновків, списку використаних літературних джерел (190 найменувань, у тому числі 75 іноземних авторів) і додатків. Робота включає 39 таблиць, 11 малюнків і 10 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Стан вивченості питання та основні напрямки досліджень. Розглядається історія походження, поширення і вивчення тр. Колумба на підставі літературних джерел.
Аналіз літературних даних показує, що виділений в Аргентині як самостійний вид Sorghum almum Parodi є гібрид, що утворився в результаті природного перезапилювання Sorghum halepensе з культурним видом Sorghum bicolor (Parodi, 1943; Davies and Eddye, 1959). Після цього тр. Колумба одержала достатньо широке поширення в районах з тропічним, субтропічним і навіть помірним кліматом Африки, США, Австралії, Індії, Японії, Канади та ін. (Bog-dan, 1965; Edward and Visser, 1967; Anon, 1959; England, 1960; Boyle, 1961; Popescu and Alby, 1971; Yoshiyama, 1971; Bebawi, 1986; Hubbard, 1960).
Перші повідомлення про роботу з нею на Україні з’явилися на початку 80-х років, де автори, як правило, у більшій мірі освітлювали питання пов’язані з ботанічною характеристикою культури і деякими господарськими особливостями при вирощуванні її в західних регіонах країни (Глабець, 1989; Утеуш, 1991).
Аналіз огляду літератури показав, що практично у всіх роботах відсутні точні характеристики зовнішніх умов, що максимально задовольняють вимоги гармонічного росту і розвитку рослин тр. Колумба які необхідні для здійснення раціонального підходу до удосконалення агротехніки цієї культури. Таким чи-ном, вивчення можливості інтродукції тр. Колумба в умовах Криму передбачає проведення спеціальних досліджень за такою програмою:
1. Вивчення агробіологічних характеристик насіння тр. Колумба як посівного матеріалу.
1.1. Визначення кардинальних (мінімальної, оптимальної і максимальної) температур проростання насіння (лабораторний і польовий досліди).
1.2. Встановлення мінімальної вологості насіння і грунту, при яких насіння багаторічного сорго спроможне проростати. (лабораторний дослід)
1.3. Визначення максимальної глибини загортання насіння для одержання сходів (лабораторний і польовий досліди).
1.4. Виявлення тривалості післязбирального покою насіння і господарської довговічності (лабораторний дослід).
1.5. Вивчення потенційної солестійкості тр. Колумба при проростанні насін-ня (лабораторний дослід).
2. Вивчення характеру росту і розвитку рослин багаторічного сорго в умовах передгірного Криму.
2.1. Визначення строків проходження фенологічних фаз.
2.2. Вивчення динаміки росту стеблин і формування листкової поверхні протягом вегетації.
2.3. Виявлення глибини проникання коренів у грунт і архітектоніки кореневої системи рослин.
2.4. Встановлення строків утворення кореневищ і характер поширення їх у грунті.
2.5. Визначення морозостійкості кореневищ у зимовий період.
3. Визначення показників, що характеризують посіви тр. Колумба як продукційні системи, що фотосинтезують.
3.1. Визначення врожайності і структури врожаю.
3.2. Встановлення індексу листкової поверхні і фотосинтетичного потенціалу посівів різного віку.
3.3. Визначення господарської продуктивності фотосинтезу посівів.
4. Визначення економічної ефективності вирощування тр. Колумба.
Характеристика умов проведення дослідів і загальної методики про-ведення досліджень. Польові дослідження проводилися на зрошуваній ділянці експериментально-дослідного поля КДАУ в 1995-1998 роках. Грунт дослідної ділянки типовий для передгірної зони Криму – чорнозем міцелярно-карбонат-ний малогумусний легкоглинистий. Карбонатність збільшується з глибиною. Запаси гумусу в метровому шарі становлять 250-270 т/га, в шарі 0-39 см вміст його складав 2,7-3,3 %. Азоту, що легко гідролізується, в гумусовому горизонті міститься 5-11 мг на 100 г грунту, вміст валового фосфору невисокий – 0,077 %, калію – 1,247 %. Максимальна гігроскопічність у верхніх шарах знаходиться в межах 10,2- 12,0 %, вологість в’янення становить 16 % і знижується до 10 % у нижніх шарах.
Річна кількість опадів, їх розподіл, помісячна температура повітря в роки досліджень значно відрізнялися, але такі відхилення від середньобагаторічних показників є типовими для цієї зони Криму.
Агробіологічні властивості насіння вивчені в лабораторних і польових умовах за стандартною методикою (ДЕРЖСТАНДАРТ 12038-84). Пророщування проводили в термостатах ТГУ-01-200 і ХТ-3 з інтервалами температур 5°С и 0,5°С. Солестійкість насіння визначали за методикою Сьомушиної (1973), як едифікатори використовували насіння суданської трави і кукурудзи. Динаміку росту і розвитку рослин тр. Колумба досліджували відповідно до “Методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур” (1971). Облистяність рослин визначали за листковими індексами, що були розраховані нами окремо для верхнього, середнього і нижнього ярусу листків. Господарську продуктивність фотосинтезу розраховували за методикою, запропонованою Ничипоровичем (1966). Характер поширення кореневищ і архітектоніку кореневої системи визначали шляхом розкопок траншейним методом і відмивання коренів наприкінці періоду вегетації. Морозостійкість кореневищ визначали за методикою Барашкової, Алексєєвої і Виноградової (1973), прямим проморожуванням. Вивчення впливу вологості на проростання насіння, глибини його загортання на повноту сходів і продуктивність посівів проводилося за оригінальними, розробленими нами методиками, докладний опис яких міститься в дисертаційній роботі. Статистичне опрацювання результатів досліджень проводили методами дисперсійного і регресійного аналізу (Доспєхов, 1985) із використанням електронно-обчислювальної техніки.
Агробіологічні властивості насіння трави Колумба. Вплив температури на проростання насіння трави Колумба. Встановлені кардинальні температури проростання насіння тр. Колумба: мінімальна (+11,5°С), оптимальна (+33,0°С) і максимальна (+47,5°С), а також залежність проростання насіння при різній температурі від його розмірів: більш значні насінини (фракції 1,7-2,0 мм) у всьому інтервалі температур (від мінімальної до максимальної) проростають краще, ніж дрібні (фракції 1,2-1,5 мм) (табл. 1).
Таблиця 1
Проростання насіння трави Колумба в залежності від температури
і розміру, %
Температура (Т), С Фракції насіння (D), мм Середнє по фактору Т
НСР05=0,9
1,2>1,5 1,5>1,7 1,7>2,0 >2,0
11,0 0,0 0,0 0,0 0.2 0,1
11,5 15,0 17,2 19,2 19,8 17,8
15,0 27,2 27,2 34,8 37,2 31,6
20,0 75,0 76,2 80,0 82,5 78,4
25,0 80,8 81,0 85,0 85,5 83,1
30,0 86,5 96,0 97,8 98,2 94,6
33,0 97,0 98,0 98,2 99,0 98,1
35,0 87,2 92,8 97,0 98,0 93,8
40,0 55,0 58,0 59,0 65,2 59,3
45,0 12,8 14,8 17,0 18,5 15,8
47,5 1,8 4,0 3,2 3,0 3,0
48,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Середнє по фактору D НСР05=0,5 44,9 47,1 49,3 50,6 48,0
Для приватних середніх НСР05 = 1,79, m =3,7 %
Зроблено висновок про те, що насіння тр. Колумба для проростання потребує більш високої температури, ніж насіння суданської трави і кукурудзи. Таким чином, зважаючи на те, що за середньобагаторічними даними у передгірному Криму грунт прогрівається до +13 +15°С у другій і третій декаді квітня, цей строк може бути оптимальним для її сівби. І саме при сівбі в ці строки була отримана найбільша врожайність – 712 ц/га.
Повітряно-сухе насіння тр. Колумба містить біля 9 % води. При необмеженому доступі води поглинення її насінням протягом першої години склало 7 % від вихідної ваги, потім швидкість поглинення зменшувалася до 1,3-1,8 % води на годину (мал. 1).

Мал. 1 Поглинання води насінням трави Колумба в залежності від часу
Після досягнення насінням вологості 33 % швидкість поглинення води ще більш зменшилася, та насіння починало проростати. Для того, щоб насіння тр. Колумба проросло, вологість грунту повинна складати 85 % від вологості стійкого в’янення. При цій вологості після розірвання насінних оболонок ріст корінця припинявся. Тільки досягнення вологості грунту 100 % від вологості стійкого зав’янення забезпечувало ріст зародкової бруньки, тобто починали формуватися сходи. На підставі цих даних можна припустити, що при посіві насіння на необхідну глибину сходи утворюються зрідженими через висихання верхнього прошарку грунту і наступні опади або поливи вже не можуть бути ефективними.
Вплив глибини загортання насіння на повноту сходів і продуктивність посівів досліджувався в спеціальному експерименті, що забезпечує максимально сприятливі умови для росту проростків. В результаті досліду встановлено, що різноманітне за розміром насіння формує проростки різної максимальної довжини. Так, дрібні насінини фракції 1,2 мм формували проростки довжиною біля 18,5 см, а насіння фракції 2,0 мм мали проростки довжчі – до 22,7 см. У середньому насіння тр. Колумба формує максимальну загальну довжину колеоптиля і мезокоптиля 20,5 см. Це свідчить про те, що максимальною глибиною загортання насіння цієї культури в ідеальних умовах може бути 20 см. Збільшення глибини загортання насіння більше за 12 см як у лабораторних, так і в польових умовах призводило до сильного зрідження сходів. Максимальна глибина, з якої насіння могло зійти в лабораторії і польових умовах, складає 18 см.
Глибина загортання насіння дає істотний вплив на строки появи сходів і наставання першої укісної стиглості. Затримка сходів складала, в залежності від глибини загортання, 2-11 днів, а затримка укісної стиглості – від 13 до 19 днів. Пізні ослаблені сходи згодом сформували не тільки більш пізній урожай, але й значно нижчий (табл. 2).
Таблиця 2
Вплив глибини загортання насіння на врожайність зеленої маси трави Колумба першого року вегетації, ц/га
Роки
досліджень Глибина загортання насіння, см НСР05
2 6 10 14 18
1995 657 580 371 220 150 51
1996 510 782 411 235 163 64
1997 518 536 383 201 115 61
1998 274 316 198 87 30 50
В середньому 489,7 553,5 340,7 185,7 114,5 33,6
Менша врожайність на варіантах із глибоким загортанням насіння є результатом більш жорстоких умов зростання, що складаються в Криму в другу половину літа. Так, основне зниження врожайності відбувалося за рахунок останнього, третього укосу. Істотного зниження врожайності на варіанті з глибиною загортання 6 см у порівнянні з варіантом 2 см в роки проведення досліджень не було, що дає підставу вважати глибину загортання насіння 6 см оптимальною для тр. Колумба. досліджувався в лабораторному досліді щодо виявлення потенційної можливості тр. Колумба проростати в умовах хлоридного засолення. Встановлено, що серед таких культур як суданська трава і кукурудза вона має більшу стійкість. Насіння тр. Колумба проростало на водяних розчинах NaCl з осмотичним тиском 18 атм. Суданська трава витримувала тільки 12 атм., кукурудза 5 атм., тоді як насіння всіх трьох культур практично однаково добре проростало на контролі (чиста вода). Цей факт дає підставу зробити висновок про те, що тр. Колумба може мати добрі перспективи інтродукції на зрошуваних землях Присивашшя.
У результаті вивчення впливу строків збереження на схожість насіння встановлено, що тривалість періоду післязбирального дозрівання насіння цієї культури в звичайних умовах складає 3-4 місяці, не зважаючи на те, що свіжезібране насіння проростає на 11-13 %.
Відсоток схожості насіння залишається практично незмінним протягом 5 років, складаючи в середньому 87,7 %. Крім цього, насіння тр. Колумба має порівняно високу біологічну довговічність. Колекційні зразки, що зберігалися 6 років, проростали на 48 %, 10 років – на 13 %, 14 років – на 3-4 %.
Ріст і розвиток тр. Колумба. Встановлено, що строки наставання фенофаз у рослин тр. Колумба не збігаються з роками, що є результатом різних погодних умов, які складаються навесні (табл. 3).
Таблиця 3
Строки наставання найважливіших фенологічних фаз у рослин трави Колумба першого року вегетації
Рік Дата наступу повної фази
посів сходи кущіння вихід в трубку Вимітання цвітіння воскова стиглість
1995 24.05 30.05 13.06 3.07 27.07 6.08 4.9
1996 7.05 15.05 28.05 16.06 10.07 20.07 17.08
1997 6.05 16.05 29.05 16.06 9.07 20.07 16.08
Пізній строк сівби 1995 року обумовив більш пізні строки наставання усіх фаз вегетації. Приблизно однакові погодні умови мали 1996 і 1997 роки і фенофази тр. Колумба проходили приблизно в ті самі календарні строки. Різниця в тривалості проходження фаз досягала 4-х днів.
Встановлено, що в період сівба-сходи тр. Колумба менше вимоглива до тепла, ніж зернове сорго. Для утворення сходів їй потрібна сума позитивних температур 110-137°С, а для зернового сорго (Шепель, 1994) ця сума складає 220-260°С.
Темпи проходження наступних фаз розвитку практично не залежали від температурних умов року. Загальна тривалість періоду сходи-воскова стиглість у тр. Колумба склала 99-105 днів при сумі позитивних температур у різні роки від 1920°С до 2124°С.
Вивчення фенології розвитку тр. Колумба в наступні роки вегетації показало, що сходи з бруньок кореневищ з’являються на 8-10 днів раніш, ніж сходи з насіння. Надалі рослини другого і третього року життя розвиваються більш швидкими темпами (табл. 4).
Таблиця 4
Строки наставання основних фаз розвитку рослин трави Колумба першого і наступного років вегетації
Рік Рік вегетації Фенологічні фази
сходи кущення вихід в трубку Вимітання цвітіння воскова стиглість
1997 Перший 16.05 28.05 10.06 9.07 20.07 16.08
Другий 8.05 14.05 1.06 17.06 27.06 19.07
1998 Другий 20.04 10.05 30.05 19.06 29.06 28.07
Третій 20.04 12.05 30.05 20.06 30.06 29.07
У 1998 році рослини другого і третього року вегетації розвивалися однаковими темпами і перейшли до фази воскової стиглості насіння одночасно. При цьому рослини другого і наступного років вегетації були не так вимогливі до температури. Так, якщо в 1997 році у рослин першого року життя сума позитивних температур за вегетаційний період склала 2004°С, то в рослин другого року життя – тільки 1755°С. У 1998 році суми температур при розвитку рослин другого і третього року життя були практично однаковими – 2021°С і 2043°С відповідно. При цьому необхідно враховувати, що 1998 рік відзначався високою температурою повітря в літній період.
Дослідження динаміки росту тр. Колумба показали, що швидкість росту рослин протягом вегетації дуже нерівномірна (табл. 5).
У перший рік вегетації до кущіння вона складає всього 0,4 см за добу. Потім за період кущіння-вихід у трубку темпи росту помітно прискорюються до 5,5 см за добу і під час виходу в трубку досягають 7,0 см за добу. До фази цвітіння середньодобовий приріст головного стебла складає всього 0,9 см. Надалі він припиняє свій ріст.
В другий і третій рік динаміка росту рослин була приблизно такою ж, а висота рослин не залежала від віку посіву. Зниження висоти травостою в 1998 році на 30 % у порівнянні з попередніми роками було обумовлено незвичайно жорстокими умовами вегетації.
Таблиця 5
Динаміка росту рослин трави Колумба в посівах різних років вегетації, см
Рік Роки вегетації Фенологічні фази
сходи кущіння вихід в трубку вимітання цвітіння воскова стиглість НІР05
У середньому за 1995-1997 Перший 6,3 72,8 173,5 263,2 187,3 293,0 5,4
1997 Перший 6,4 69,9 159,5 243,4 283,5 292,0 2,0
Другий 9,8 68,0 169,6 226,5 272,9 291,4 3,6
1998 Другий 9,5 72,5 163,7 198,3 205,0 205,0 2,1
Третій 9,0 65,7 166,4 194,5 197,3 198,2 1,9
Вивчення кореневої системи і кореневищ тр. Колумба показала, що основна маса коренів як у перші роки (74,9 %), так і в наступні роки вегетації (80,2 %) розташовується у верхньому (0-60 см) прошарку грунту. Вираженої ярусності не виявлено. У перший рік вегетації корені досягають глибини 1,9 м з загальною довжиною кореневої системи 15285 м, у другий рік вегетації корені досягають глибини 2,1 м, загальна довжина кореневої системи збільшилася на 21,1 % і склала 18510 м на одну рослину.
Встановлено, що в умовах Криму утворення кореневищ у тр. Колумба починається з фенофази виходу в трубку незалежно від року вегетації. Проте кількість кореневищ у рослин другого і третього року життя зменшується на 13,1-62,2 % у порівнянні з першим роком вегетації, зменшується і загальна довжина кореневищ із 6,8 м до 3,7 м на одну рослину. З віком плантації знижується глибина залягання кореневищ. Так, якщо в рослин першого року життя велика частина кореневища закладалася на глибині 34-39 см, то в рослин другого року вегетації середня глибина закладання була 27-29 см, а в рослин третього року вегетації – 25 см. Передбачається, що це відбувається через зменшення освітленості грунту в посівах.
Кореневища рослин тр. Колумба мають невисоку морозостійкість – при температурі -3°С біля 75 % зимуючих бруньок втрачають спроможність до проростання. При температурі -6°С живими залишається біля 12 % бруньок, а при -9°С всі бруньки гинуть. Істотних розходжень у морозостійкості бруньок в залежності від розташування їх по довжині кореневища виявлено не було. Внаслідок глибокого залягання кореневищ у грунті загибель зимуючих на них бруньок в умовах Передгір’я Криму дуже малоймовірне в перші три роки використання посіву, а для більш старих плантацій це питання потребує додаткового дослідження.
Характеристика посівів трави Колумба як продукційних фотосинтетичних систем. Вивчені можливості та ефективність інтродукції тр. Колумба в умовах передгірного Криму.
Дослідження показали, що формування листкового апарату в посівах першого року вегетації відбувалося практично незалежно від умов року (табл. 6).
Таблиця 6
Динаміка наростання площі листкової поверхні
в посівах трави Колумба першого року вегетації (м2/га посіву)
Роки досліджень Рік використання травостою Фенологічні фази
сходи – з-й лист кущення вихід в трубку вимітання Цвітіння воскова стиглість НІР05
1995 Перший 26 156 4008 69221 77543 77765 289
1996 Перший 26 179 4626 72012 78497 79754 405
1997 Перший 25 139 3838 70102 74934 75073 143,2
Другий 47 1356 7728 72855 79978 79942 134
1998 Другий 51 2410 5087 69812 70240 70000 354,2
Третій 44 5342 8650 68342 67937 67312 236,5
На початку вегетації відзначалося повільне наростання площі листя, але починаючи з фази кущіння швидкість росту листя на посівах значно зросла їх площа подвоювалася за 7-10 днів.
Після викидання волотей ріст листкового апарату продовжується, але темпи його сильно знижаються. В цій фазі площа листя посіву досягає 69000- 72000 м2/га і індекс листкової поверхні складає 6,9-7,2. В фазу воскової стиглості він досягає 8,0. Ступінь росту листя і динаміка наростання площі листкової поверхні змінюється з віком плантації. На початку вегетації вона швидко наростає, але починаючи з фази викидання волотей практично не відрізняється від площі листя на рослинах першого року вегетації.
Дослідження спроможності листя тр. Колумба адаптуватися до умов з низькою освітленістю дозволяють зробити висновок про те, що дуже висока кількість листя в посівах тр. Колумба у фазу цвітіння і збільшення її у фенофазі воскової стиглості насіння свідчать про високоефективне поглинення світла цими рослинами, що пов’язано з високою спроможністю листя тр. Колумба адаптуватися до затінення. Нами встановлено, що у фазу формування насіння і його воскової стиглості нижні листки на стеблах у посівів третього і першого року вегетації залишаються живими при середній за день освітленості відповідно 1500-5300 люксів, що складає біля 1,5 % і 5,3 % освітленості відкритої площадки в полуденний час. Ці листки в ранні фази розвитку (кущіння, вихід у трубку)
формувалися в умовах прямого сонячного освітлення і навіть сильне затінення верхніми листками не викликало їхнього відмирання. Такий рівень адаптації листя до затінення характерний для рослин тропічних саван (Тоолинг, 1977). Відзначений факт має, на нашу думку, принципове значення і побічно характеризує траву Колумба як рослину з дуже високою продуктивністю це-ноза.
Вивчення продуктивності фотосинтезу і потенційної врожайності посівів тр. Колумба показало, що для забезпечення високої врожайності необхідно, щоб фотосинтетичний потенціал (Фп) складав не менше 1 млн. м2 ґдіб/га (Ничипорович, 1966; Клімов, Листопад, Устенко, 1971). За нашими розрахунками, Фп травостоя тр. Колумба в різні щодо погодних умов роки варіюється від 3,3 до 4,9 млн. м2 ґ діб/га, що характеризує ці фітоценози як високопродуктивні системи, які фотосинтезують. Врожайність прямо залежить від Фп і господарської продуктивності фотосинтезу, тому цей показник був також визначений у травостоях першого, другого і третього року вегетації (табл. 7). Приріст сухої речовини зеленої маси тр. Колумба коливався в різні роки в межах від 5 до 8 г/м2 на добу.
Таблиця 7
Господарська продуктивність фотосинтезу посівів трави Колумба,
г сухої речовини/м2 за добу
Рік
досліджень Рік
вегетації Укоси НІР05
перший другий
1997 перший 7,40 4,87 1,23
другий 8,31 7,51
1998 другий 5,87 4,92 1,15
третій 6,19 4,30
При мінімальних значеннях Фп = 3,3 млн. м2 ґ діб/ га і ПФх = 4,3 г/м2 за добу розрахована нами потенційна врожайність сухої речовини зеленої маси складає 141,9 ц/га, а при максимальних значеннях Фп = 4,9 млн. м2 ґдіб/га і ПФх = 8,31 г/м2 за добу вона дорівнює 407,2 ц/га. Це відповідає врожайності зеленої маси в межах 473-1357 ц/га.
При дослідженні врожайності і якості зеленої маси тр. Колумба було встановлено, що фактично отримана врожайність добре узгоджується з розрахунковою. Для порівняння в таблиці 8 приведена врожайність інших кормових культур.
Отримані дані говорять про те, що вже в рік посіву тр. Колумба дає високий урожай зеленої маси – у середньому за три роки 708 ц/га. Слід також відзначити, що за вегетаційний період в умовах зрошення всі соргові культури дали три повноцінних укоси. Кукурудза за цих же умовах дала тільки один.
Таблиця 8
Порівняльна продуктивність злакових кормових культур, ц/га
Культура 1995 1996 1997
Укоси Укоси Укоси
1 2 3 Усього 1 2 3 Усього 1 2 3 Усього
Трава Колумбу (перший рік вегетації) 273 225 184 682 277 233 218 728 280 204 231 715
Суданська трава 261 232 101 594 266 228 129 622 271 242 150 663
Сорго кормове 245 216 123 584 271 243 84 598 254 244 123 621
Кукурудза 296 – – 296 386 – – 386 401 – – 401
НІР05 22,8 18,3 14,1 49,0 19,4 18,5 24,0 37,0 27,4 20,7 22,1 53,7
Врожайність тр. Колумба першого року вегетації в кожний рік дослідження перевищувала врожай інших культур і склала максимально 728 ц/га в 1996 році. В другий рік життя врожайність тр. Колумба підвищується, і в 1997 році ми одержали максимальне значення , що склало 830 ц/га за три укоси. У 1998 році досліджувані травостої другого і третього року життя дали дуже низькі врожаї – 435 і 425 ц/га відповідно, що було обумовлено негативним впливом кліматичних умов цього року і відсутністю регулярного зрошення. Необхідно відзначити, що врожайність кукурудзи за цих умов була нижча, ніж у тр. Колумба.
При вивченні якості отриманого врожаю (табл. 9) було встановлено, що сухої речовини в листях міститься на 1,7 %, а сирого протеїну на 8,6 % більше, ніж у стеблах. У загальній біомасі врожаю листя складають більше 40 %, стебла мають невелику товщину.
Таблиця 9
Якісні показники врожаю зеленої маси трави Колумба
(у середньому за 1996-1997рр.)
Показики якості врожаю Укоси Листя Стеблини Вся
біомаса НІР05
Частка в загальній біомасі, % Перший
Другий
Третій 41,6
43,0
45,3 58,4
57,0
54,7 100
100
100 4,3
Вміст сухої речовини, % від біомаси Перший
Другий
Третій 31,3
32,8
31,0 24,7
25,8
24,4 27,5
28,7
27,4 1,6
Вміст сирого протеіна, % від сухої речовини Перший
Другий
Третій 19,5
19,3
18,3 10,4
10,6
10,2 14,2
14,4
13,8 2,4
Це означає, що врожай тр. Колумба можна використовувати для виготовлення сіна високої якості.
Економічна ефективність вирощування тр. Колумба в Криму. Економічні показники, що характеризують продуктивність тр. Колумба, ми порівнювали з аналогічними показниками щодо культур, найбільше близьких їй за біологічними особливостями – як однорічних (для порівняння її продуктивності в перший рік вегетації), так і багаторічних (табл. 10, 11).
Так, собівартість центнера зеленої маси і кормопротеїнових одиниць при вирощуванні тр. Колумба в порівнянні з кукурудзою дешевша на 16-27 % вже в перший рік вегетації.
Таблиця 10
Економічна ефективність вирощування трави Колумба в перший рік вегетації (передгірна зона Криму в середньому за 1995-1997 рр.)
Культури Врожайність, ц/га Сумарні витрати на зрощування культури, грн./га Собівартість, грн./ц
зеленої маси кормових одиниць кормо-протеінових одиниць зеленої маси кормових одиниць Кормо-протеінових одиниць
Трава Колумба 719 143,8 71,9 721,9 1,00 5,02 10,0
Суданська трава 626 125,2 62,9 588,3 0,94 4,70 9,4
Сорго кормове 601 126,6 60,7 578,9 0,96 4,57 9,7
Кукурудза на зелену масу 361 79,4 32,9 418,3 1,16 5,27 12,7
Таблиця 11
Економічна ефективність вирощування тр. Колумба в багаторічній культурі (передгірна зона Криму (1996-1998))
Культури Врожайність, ц/га Суммарні витрати на зрощування культури, гр/га Собівартість, грн./ц
зеленої маси кормових одиниць кормо-протеінових одиниць зеленої маси кормових одиниць кормо-протеінових одиниць
Трава Колумба 620 124,0 62,0 461,2 0,74 3,72 7,44
Райграс високий 437 91,8 52,0 418,6 0,95 4,56 8,1
Овсяница очеретоподібна 423 84,6 47,0 420,3 0,99 4,97 8,95
Ежа збірна 385 84,7 45,6 411,0 1,00 4,85 9,0
Проте тр. Колумба першого року вегетації дещо дорожча однорічних соргових кормових культур. Якщо ж взяти до уваги те, що такі витрати як підготовка грунту, сівба, вартість насіння і фосфорних добрив повинні бути зараховані в собівартість тільки на одну третину або, навіть, чверть (при 3-4-річному використанні посіву), то перевага тр. Колумба буде безумовна. Загальні витрати на гектар посіву знизяться з 721,9 до 530 гривень, а собівартість центнера зеленої маси буде становити 0,74, кормових одиниць – 3,72, кормопротеїнових одиниць -7,44 гривень.
Порівняння економічної ефективності вирощування тр. Колумба з вирощуванням інших багаторічних трав дозволяє з упевненістю зробити висновок про те, що тр. Колумба переконливо доказує свою перевагу щодо всіх показників.

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ

1. Оптимальною температурою проростання насіння трави Колумба є +33оС. При температурі нижче +11,5оС і вище 47,5оС насіння цієї культури не проростає.
2. В умовах Криму оптимальним строком сівби трави Колумба є третя декада квітня, коли верхній шар грунту прогрівається до +13 +15оС. У період сівба-сходи трава Колумба менше вимоглива до температурних умов, ніж зернове сорго.
3. Велике насіння (фракції 1,7-2,0 мм) є більш цінним посівним матеріалом, ніж дрібне, тому що при відхиленні температурних умов від оптимальних воно проростає краще.
4. Мінімальна вологість насіння, за якої воно починає проростати становить 33 % від його маси. Мінімальна вологість грунту, за якої з’являються сходи, складає 100 % від вологості стійкого в’янення.
5. Насіння трави Колумба при проростанні в грунті здатне сходити з глибини 18-20 см, але для умов Криму оптимальна глибина загортання складає 6 см. Саме вона забезпечує найвищу схожість при різноманітних погодних умовах у період після сівби.
6. Насіння трави Колумба здатне проростати при хлоридному засоленні грунтового розчину з концентрацією NaCl 2,9 %. При такій концентрації насіння суданської трави і кукурудзи не проростає. Отже, трава Колумба потенційно має більшу солестійкість, що дає підставу для висновку про можливе її вирощування на засолених грунтах Криму.
7. Тривалість періоду післязбирального покою насіння трави Колумба складає 3-4 місяці, а біологічна довговічність досягає 15 років.
8. У перший рік вегетації динаміка проходження основних фенологічних фаз розвитку трави Колумба подібна до інших видів сорго, при цьому загальна тривалість періоду сівба-воскова стиглість насіння складає в середньому біля 100 днів.
9. Ріст і розвиток рослин у другий і третій рік вегетації відбувається швидше, укісна спілість наступає раніш. Жарка і суха погода з низькою вологістю повітря і денних температурах вище +40оС викликає затримку росту і розвитку рослин.
10. Трава Колумба розвиває потужну кореневу систему, що досягає глибини 2 м із загальною довжиною коренів більше 15 тис. м на одну рослину в перший рік вегетації і більше 18 тис. м у другий і третій рік вегетації.
11. Утворення кореневищ у рослин трави Колумба першого року вегетації в умовах Криму починається під час фенофази виходу в трубку, основна їхня маса розташовується в межах проекції куща на грунт на глибині до 40 см.
12. В другий і третій рік вегетації кількість, довжина і глибина залягання кореневищ зменшуються, що робить їх більш уразливими при впливі низьких температур у зимовий період.
13. Кореневища трави Колумба мають низьку морозостійкість, проте спостереження показали, що їхня загибель у зимовий період в умовах передгірного Криму малоймовірна.
14. Трава Колумба в умовах Криму спроможна формувати агроценози з дуже високим ступенем облистяности (більш 8 м2 листів на 1 м2 площі посіву) і фотосинтетичним потенціалом 3,5-4,9 млн. м2ґдіб/га.
15. Листя трави Колумба мають високий сьторн76тупінь адаптації до умов освітлення, завдяки чому листковий полог пропускає на поверхню грунту не більш 3-6 % світла.
16. Господарська продуктивність фотосинтезу листя у посівах трави Колум-ба в залежності від умов вегетації змінювалася від 4,3 до 8,3 г сухої речовини врожаю зеленої маси в розрахунку на 1 м2 листків за добу, що при відповідних значеннях фотосинтетичного потенціалу посіву забезпечує потенційну врожайність до 1500 ц/га.
17. Фактична врожайність трави Колумба за роки досліджень складала 728- 830 ц/га за три укоси. При цьому розмір укосів показав рівномірність одержання зеленої маси протягом вегетації. Тенденції зниження врожайності травостоїв другого і третього року вегетації виявлено не було.
18. Трава Колумба як при однорічному, так і при багаторічному використанні показала більшу економічну ефективність за всіма показниками у порівнянні з іншими традиційними кормовими культурами.
19. Трава Колумба є цінною, перспективною кормовою культурою, і її вирощування рекомендується для кормовиробництва Криму.
СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ
ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мельников М.М. Некоторые вопросы биологии многолетнего сорго в Крыму //Материалы республиканской науч.-практ. конф. “Вклад ученых аграрни-ков в увеличение производства продукции сельского хозяйства в период перехода к рынку”. – Симферополь: Крымский комитет по делам печати и информации. 1995. – С. 19-20.
2. Саплев А.В., Гопанчук А.А., Мельников М.М. Разработка элементов технологии возделывания многолетнего сорго с учетом его биологических особенностей // Проблемы ресурсосбережения и охраны окружающей среды в полеводстве Крыма/ Сб. науч. тр. Крымского СХИ. – Симферополь, 1996. – С. 50-54 (проведение экспериментов и их анализ, личный вклад 33 %).
3. Мельников М.М. Некоторые биологические особенности травы Колумба в связи с ее интродукцией в кормопроизводство Крыма // Вопросы стабилизации и повышения эффективности АПК Крыма в исследованиях молодых ученых/ Сб. науч. тр. Крымского СХИ. – Симферополь, 1997. – С. 6-9.
4. Мельников М.М. Характеристика посевов травы Колумба как продукционных фотосинтезирующих систем/ Сб. науч. тр. Крымского ГАУ. – Симферополь, 1999. – С. 47-56.
5. Мельников М.М. Вплив едафічних факторів на проростання насіння та формування сходів трави Колумба // Наукові розробки і реалізація потенціалу сільськогосподарських культур / Зб. наук. пр. УААН. – Київ: Аграрна наука, 1999. – С. 227-228.
АНОТАЦІЇ

Мельников М.М. Агробіологічна оцінка трави Колумба у зв’язку з інтродукцією її у Крим.- Рукопис. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 – рослинництво. – Інститут ефіроолійних та лікарських рослин УААН, Сімферополь, 1999.
Дисертацію присвячено комплексній агробіологічній оцінці трави Колумба (Sorghum almum Parodi). Були вивчені біологічні та господарські властивості насіння, надземної та підземної частин рослини, встановлені динаміка формування листкової поверхні і продуктивність фотосинтезу посівів. Визначена врожайність та якість зеленої маси трави Колумба. Розрахована економічна ефективність вирощування цієї культури. Зроблено висновок про доцільність інтродукції її у Крим.
Ключові слова: трава Колумба, інтродукція, температура проростання, вологість, глибина загортання, динаміка росту, листкова поверхня, продуктивність фотосинтезу, врожайність, зелена маса.

Мельников М.М. Агробиологическая оценка травы Колумба в связи с интродукцией ее в Крым. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 – растениеводство. – Институт эфиромасличных и лекарственных растений растений УААН, Симферополь, 1999.
Диссертация посвящена комплексной агробиологической оценке травы Колумба (Sorghum almum Parodi) с целью определения соответствия почвенно-климатических условий Крыма требованиям этой новой для Украины кормовой культуры. Автором были проведены исследования по трем основным направлениям:
– определение количественных показателей основных факторов внешней среды (температура, влажность) необходимых для прорастания семян и получения всходов, а также максимальной и оптимальной глубины заделки семян при посеве;
– изучение характера роста вегетативных органов и динамика развития растений в разные по погодным условиям годы, оценка продукционных возможностей и качества урожая посевов травы Колумба, эффективность ее возделывания в сравнении с другими традиционными кормовыми культурами;
– выявление степени устойчивости травы Колумба к неблагоприятным факторам внешней среды (солеустойчивость, морозоустойчивость, хозяйственная и биологическая долговечность семян при их хранении).
В результате проведенных лабораторных и полевых опытов было установлено, что минимальная, оптимальная и максимальная температура семян составляет +11,5°С, +33,0°С и 47,5°С соответственно. При этом в условиях неоптимальных температур крупные семена прорастают лучше чем мелкие. Семена травы Колумба начинают прорастать при влажности почвы 85 % от влажности устойчивого завядания (38 % от ППВ), но всходы могут быть сформированы при показателе влажности почвы не менее точки устойчивого завядания (72 % от ППВ). Минимальная влажность семян, необходимая для их прорастания составляет 33 % от их массы. Максимальная глубина почвы, с которой, в идеальных условиях, семена травы Колумба могут давать всходы составляет 20 см. Оптимальная глубина посева в условиях опыта составила 6 см.
Даны рекомендации производству по срокам сева (третья декада апреля) и глубине заделки семян (6 см).
Посевы травы Колумба отвечают требованиям высокопродуктивных фотосинтезирующих систем – индекс листовой поверхности достигает 8, а фотосинтетический потенциал 4,9 млн. м2ґдней/га, хозяйственная продуктивность фотосинтеза 8,3 г/м2 в сутки. Рассчитанная потенциальная урожайность при минимальных и максимальных значениях этих показателей может составлять 473-1357 ц/га зеленой массы. Реальная урожайность в среднем за три года составила 708 ц/га в посевах первого года и 830 ц/га во второй год использования травостоя.
Установлено, что семена травы Колумба способны прорастать в растворах NaCl с концентрацией до 2,9 %; сделан вывод о целесообразности испытания этой культуры на засоленных почвах Присивашья. Хозяйственная долговечность семян составляет 5 лет, а биологическая – 15 лет.
В период вегетации трава Колумба формирует мощную корневую систему, проникающую на глубину до 2 м с общей протяженностью корней 15-18 тыс. метров на одно растение. Однако, большая их часть (75-80 % в зависимости от года вегетации) располагается в слое 0-60 см, поэтому эта культура при орошении дает устойчивые урожаи.
Корневища травы Колумба, обеспечивающие многолетний цикл развития, располагаются на глубине 25-40 см в зависимости от возраста травостоя (с возрастом глубина залегания и их количество на одно растение уменьшаются). Морозоустойчивость корневищ невелика; при -3°С повреждаются до 75 % почек, а при -9°С все корневищные почки погибают. Сделан вывод о том, что вследствие глубокого залегания корневищ и наличия на почве стерни и отавы гибель корневищ от морозов в предгорных условиях Крыма маловероятна.
Качественные показатели урожая, равномерное поступление его в течение лета (три укоса), многолетнее использование посевов, соответствие этой культуры почвенно-климатическим условиям Крыма и высокая экономическая эффективность ее возделывания в сравнении с другими кормовыми культурами говорят о целесообразности интродукции травы Колумба в кормопроизводство Крыма.
Ключевые слова: трава Колумба, интродукция, температура прорастания, влажность, глубина заделки, динамика роста, листовая поверхность, продуктивность фотосинтеза, урожайность, зеленая масса.

Melnikov M.M. Agrobiological estimation of sorghum almum in connection with its introduction in Crimea.- Manuscript. Thesis for candidates degree by speciality 06.01.09 – plant growing. – The institute of Essential Oil and Medicine Plants, Simferopol, 1999.
The activity is dedicated complex agrobiological estimation of sorghum almum (Sorghum almum Parodi). There were studied biological and agricultural properties of a seed, above-earth and underground part of plants, the dynamics formation of leaf surface and productivity of a photosynthesis of crops is made known. Defined productivity and quality of green weight of sorghum almum. The economic efficiency of processing of this culture is calculated. The conclusion about expediency of its introduction in Crimea is made.
Keywords: sorghum almum, introduction, temperature of germination, moisture, depth of seal, dynamics of growth, leaf surface, productivity of a photosynthesis, productivity, green weight.

Підписано до друку 03.08.1999 р.
Формат 60ґ901/16.
Тираж 100 екземплярів. Заказ № 606. Безкоштовно.
Об’єм 1,0 др. арк. Виготовлено в редакційно-видавничому відділі
Кримського державного аграрного університету
м. Сімферополь, с. Аграрне

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019