На земном шаре около четверти почв сельскохозяйственного назначения в той или иной мере засолены, и, по прогнозам, к 2050 г. этот процесс затронет более 50 % возделываемых территорий. В условиях солевого стресса замедляется рост растений, нарушается водный статус и ионный гомеостаз, сокращается площадь ассимиляционной поверхности, снижается продуктивность сельскохозяйственных культур. В связи с этим солеустойчивость растений имеет большое практическое значение для получения устойчивого урожая на засоленных почвах [1].
Проблемы мелиоративного освоения засоленных и солонцовых земель обусловили необходимость исследования их современных состояния.
Возделывание сельскохозяйственных культур при современной системе земледелия и складывающихся природных условиях вызывает глубокие необратимые изменения минеральной и органической части, приводящие к деградации и потере плодородия, в частности к развитию процесса осолонцевания почв [2].
В Кызылординской области Казахстана рис является основной культурой и ежегодно занимает более 45 % от всей площади посевов сельскохозяйственных культур. В настоящее время 60 % рисовых полей имеют сильное и среднее засоление. Дренаж рисовых полей не обеспечивает необходимого понижения уровня грунтовых вод, в результате чего происходит накопление солей в почве [3].
Неудовлетворительное состояние экосистем и, в частности, деградация земель выдвигает задачу разработки методов их ускоренной экологической реставрации. Одним из методов экологической реставрации деградированных земель является фитомелиорация [4].
В освоении и улучшении засоленных земель большая роль отводится многолетним травам, в том числе люцерне и доннику, как одним из солевыносливых культур. Люцерна – базовая культура в рисовом севообороте Кызылординской области. Она размещается в севооборотах как предшественник риса. Однако для возделывания люцерны потребуется норма орошения в два раза больше, чем для донника.
В условиях засоленных почв при орошении донники имеют преимущество по урожайности и по водопотреблению по сравнению с базовой культурой люцерной. Для донника достаточно нормы орошения 3250–3500 м3/га с коэффициентом водопотребления 26,6–31,4 м3/ц против люцерны (6700м3/га и 134,7 м3/ц) [5].
По сравнению с другими культурами мелиоративное воздействие донника на почву имеет универсальный характер. Благодаря глубоко проникающей корневой системе он использует труднодоступные для других растений почвенные соединения из глубоких горизонтов и, перенося их в корнеобитаемый слой, обогащает почву кальцием и другими элементами. Своими мощными корнями донник прекрасно дренирует плотные горизонты, образуя после отмирания ходы, по которым уносятся верховой водой растворенные в ней соли [6].
Цель исследования: изучение солевыносливости и питательной ценности новых сортов донника при выращивании в условиях рисового севооборота Казахстанского Приаралья.
Материалы и методы исследования
Экспериментальная часть исследований по возделыванию сортов донника проводилась в 2018 г. на Караултюбинском опорном пункте Казахского научно-исследовательского института рисоводства им. И. Жахаева. Мелкоделяночный опыт был заложен в четырехкратной повторности. Площадь учетной делянки – 50 м2. Размещение делянок – рандомизированное.
Объектами исследования являются сорта донника белого Аркас и зубчатого Сарайчик, а также сорт люцерны Семиреченская местная. Предшественникам мелко-деляночного опыта был рис. Фенологические наблюдения проведены методом глазомерной оценки с определением начальной (10 %) и полной (70 %) фазы развития. Учет густоты стояния растений при всходах и количество сохранившихся к уборке растений проведен методом наложения квадратной метровки [5]. Отбор точечных почвенных образцов проводили методом конверта [7]. Химической состав почв определили в лаборатории в Кызылординском филиале АО «Национальный центр экспертизы и сертификации».
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты фенологических наблюдений многолетних трав представлены в табл. 1.
В 2018 г. наблюдалось позднее наступление весны, если в 2017 г. посевные работы были начаты в первых числах марта, то 2018 г. посев начат на месяц позже. В марте месяце в отдельные дни температура воздуха понижалась до –3 °С. В целом агрометеорологические условия апреля для весенних полевых работ складывались благоприятно, что характерно для региона. В марте при суммарной среднесуточной температуре +9,40 °С прорастание происходило у люцерны на 12 сутки, а у сортов донника Аркас и Сарайчик на 14–16 сутки. Это объясняется тем, что донник относится к твердосемянным сельскохозяйственным растениям. Фаза стеблевания наступала только через 37–46 суток после полных всходов. Фаза ветвления у люцерны наступала примерно через 19 суток, у сорта донника Аркас, у сорта Сарайчик на 22 день после фазы стеблевания. Объясняется это тем, что сорт Сарайчик по биологической характеристике относится к поздноспелым сортам. Было отмечено, что чем выше полевая всхожесть и влагообеспеченность растений, тем выше показания по сохранности растений (табл. 2).
Таблица 1
Фенологические наблюдения за ростом и развитием многолетних трав первого года жизни (2018 г.)
№ п/п |
Фаза развития |
Варианты опыта |
||
Люцерна, сорт Семиреченская местная |
Донник белый, сорт Аркас |
Донник зубчатый, сорт Сарайчик |
||
1 |
Посев |
26.03 |
26.03 |
26.03 |
2 |
Всходы |
07.04 |
09.04 |
11.04 |
3 |
Стеблевание |
14.05 |
18.05 |
27.05 |
4 |
Ветвление |
02.06 |
09.06 |
21.06 |
Таблица 2
Густота стояния растений, полевая всхожесть семян и сохранность растений многолетних трав (среднее значение)
№ п/п |
Варианты опыта |
Густота растений, шт/м2 |
Полевая всхожесть семян, % |
Сохранность, % |
|
В фазе всходов |
Перед уборкой |
||||
1 |
Люцерна, сорт Семиреченская местная |
82,5 |
78,5 |
33 |
95 |
2 |
Донник белый, сорт Аркас |
76,2 |
71,5 |
30 |
94 |
3 |
Донник зубчатый, сорт Сарайчик |
72,5 |
68 |
29 |
94 |
Таблица 3
Биометрические показатели многолетних трав первого года жизни (среднее значение)
№ п/п |
Варианты опыта |
Количество растений, шт/м2 |
Число стеблей, шт/м2 |
Облиственность, % |
|||
І укос |
ІІ укос |
І укос |
ІІ укос |
І укос |
ІІ укос |
||
1 |
Люцерна, сорт Семиреченская местная |
78,5 |
71,3 |
746 |
714 |
0,47 |
0,47 |
2 |
Донник белый, сорт Аркас |
71,5 |
– |
685 |
– |
0,50 |
– |
3 |
Донник зубчатый, сорт Сарайчик |
68 |
– |
644 |
– |
0,50 |
– |
По результатам исследований наибольшая полевая всхожесть отмечена у люцерны – 78,5 шт/м2, сохранность при этом составила 95 %. У сортов донника Аркас и Сарайчик полнота всходов и сохранность растений были ниже (71,5–68 шт/м2; 94 %).
Биометрические показатели и продуктивность многолетних трав представлены в табл. 3 и 4.
Таблица 4
Высота растений и продуктивность культур (среднее значение)
№ п/п |
Варианты опыта |
Высота, см |
Продуктивность зеленой массы /сена, ц/га |
|||
І укос |
ІІ укос |
І укос |
ІІ укос |
В сумме |
||
1 |
Люцерна, сорт Семиреченская местная |
60 |
54 |
106/21,6 |
84/14,7 |
190/36,3 |
2 |
Донник белый, сорт Аркас |
75 |
– |
126/36,3 |
– |
126/36,3 |
3 |
Донник зубчатый, сорт Сарайчик |
70 |
– |
107/27,9 |
– |
107/27,9 |
Как видно из данных табл. 3, по густоте стояния на единицу площади, а также по числу стеблей люцерна превосходит сорта донника. 78,5–71,3 шт/м² против 71,5–68 шт/м2, а также при явном преимуществе и по числу стеблей – 746–714 против 685–644 шт/м2 соответственно. Сорт белого донника Аркас как раннеспелый по этим же показателям превосходит сорт Сарайчик.
Высота растений является одним из показателей, характеризующих состояние посевов и напрямую влияющих на продуктивность кормовой массы многолетних трав. Максимальная высота растений в наших опытах отмечалась в фазе ветвления.
Кормовые культуры были убраны на зеленую массу и сено в фазе ветвления. Люцерна первого года жизни обеспечила два укоса. У сортов донника в первый год жизни был один-единственный укос, так как в первый год жизни вегетационный период донника заканчивается в фазе ветвления.
Урожайность зеленой массы многолетних трав коррелирует с высотой их роста – чем выше растение, тем больше продуктивность их надземной массы. Несмотря на меньшую густоту стояния растений и стеблей на единицу площади за счет высокого роста урожайность зеленой массы и сена донника оказались выше, чем у люцерны. При этом донник первого года жизни обеспечивал продуктивность с одного укоса больше, чем люцерна (107–126 ц/га против 106 ц/га у люцерны). Выход сена у донника больше 0,29–0,30 %, чем у люцерны 0,20 %.
Был определен химический состав и питательность кормов многолетних трав (табл. 5).
Таблица 5
Химические показатели многолетних трав первого года жизни
Кормовые культуры |
Азот, % |
Сырой протеин, % |
Фосфор, % |
Зола, % |
Кальций, % |
Калий, % |
Клетчатка, % |
Жир, % |
БЭВ, % |
Каротин, мг/кг |
Обменная энергия, МДж/кг |
Кормовая единица, ед/кг |
Люцерна, сорт Семиреченская местная |
2,3 |
15,5 |
2,3 |
8,9 |
1,3 |
2,23 |
26,44 |
2,2 |
30,5 |
30,2 |
5,56 |
0,49 |
Донник белый, сорт Аркас |
2,5 |
15,62 |
0,23 |
6,72 |
1,9 |
4,2 |
20,48 |
1,48 |
25,34 |
32,63 |
8,73 |
0,62 |
Донник зубчатый, сорт Сарайчик |
3,2 |
20,0 |
0,17 |
8,94 |
1,8 |
3,0 |
20,14 |
1,96 |
23,93 |
24,6 |
9,09 |
0,66 |
Результаты анализа химического состава и питательности сортов донника показали следующее. По химическому составу по некоторым показателям люцерна превышает донник, но по питательности она уступает доннику.
Потребность животных в каротине в зимний период удовлетворяют в первую очередь путем скармливания кормов, содержащих повышенное количество каротина: сено, сенаж, травяная и хвойная мука, высококачественный травяной силос, морковь. По данным химического анализа содержание каротина было выше у сорта донника Аркас (32,63 мг/кг) по сравнению с сортом люцерны (30,2 мг/кг) и сортом донника Сарайчик (24,6 мг/кг).
Как недостаток ее, так и избыток сырой клетчатки вредно влияет на пищеварение. У сортов донника содержание клетчатки ниже, чем у люцерны, 20,14–20,48 против 26,44 %.
По показателю обменной энергии корма донник зубчатый – 9,09 МДж/кг и донник белый – 8,73 МДж/кг, превосходили люцерну (5,56 МДж/кг). Наилучшие показатели по кормовой единице выявлены у сорта донника 0,62–0,66 ед/кг.
Проведены анализы на содержание легкорастворимых солей в почве до и после проведения опыта. Результаты представлены в табл. 6.
Таблица 6
Результаты содержания легкорастворимых солей в почве опытного участка
№ разреза |
Наименование проб |
Глубина взятия образца, в см |
Сухой остаток, % |
мг-экв. на 100 г. почвы/ % |
||||||
HCO3- |
CO32- |
SO42- |
Cl- |
Na+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
||||
1 |
Фоновый (весна) |
0-30 |
0,285 |
0,024 |
– |
0,139 |
|
0,025 |
0,04 |
0,046 |
2 |
Люцерна, сорт Семиреченская местная (осень) |
1,096 |
0,035 |
– |
0,536 |
|
0,085 |
0,036 |
0,049 |
|
3 |
Донник белый, сорт Аркас (осень) |
1,105 |
0,038 |
– |
0,524 |
|
0,079 |
0,031 |
0,050 |
|
4 |
Донник зубчатый, сорт Сарайчик (осень) |
1,089 |
0,047 |
– |
0,498 |
|
0,080 |
0,031 |
0,049 |
Реультаты проведенного анализа показали, что содержание солей в почве опытного участка по сравнению с весенним намного выше. Так, до закладки опыта содержание сухого остатка в почве составило 0,285 %, к осени этот показатель повысился до 1,089–1,105 %. При возделывании риса произошло вымывание солей, так как рис 90 дней вегетационного периода выращивается в воде. После возделывания риса повышается уровень грунтовых вод и активизируется процесс засоления. По степени засоления почва опытного участка относится к сульфатным и хлоридно-сульфатным, по классификации относится к группе среднезасоленных почв.
Заключение
Таким образом, были изучены солевыносливость и питательная ценность новых сортов донника белого Аркас и зубчатого Сарайчик при выращивании в условиях рисового севооборота Казахстанского Приаралья. По результатам исследований первые всходы взошли через 12–16 суток после посева. Полевая всхожесть люцерны 33 %, при этом перед уборкой количество растений составило 78,5 шт/м2. Эти показатели были меньше у сортов донника Аркас 71,5 шт/м2 – 30 %, Сарайчик 68 шт/м2 – 29 %. В первый год жизни у люцерны было два укоса, у донника был один-единственный укос, так как в первый год жизни вегетационный период донника, как выше указывалось, заканчивается в фазе ветвления. По количеству растений и стеблей люцерна опережает донник (люцерна 78,5–71,3 шт/м2, а у сортов донника – 71,5–68, по числу стеблей – 746–714 против 685–644 шт/м2).
В первый год жизни у сортов донника темпы роста и развития медленные, но несмотря на низкие показатели за один укос по сравнению с люцерной (10,6/2,16 т/га) донник обеспечил высокий урожай 10,7–12,6 т/га зеленой массы и сено 2,79–3,63 т/га. Это объясняется тем, что полученные сорта отличаются от других сортов донника крупностью листьев, ветвистостью стеблей и высокой облиственностью. После возделывания риса повышается уровень грунтовых вод и активизируется процесс засоления. Отмечается переход слабозасоленных почв в почвы со средней степенью засоления. По проведенным исследованиям при глубине пахотного слоя содержание сухого остатка в водной вытяжке почв под донником сорта Сарайчик меньше, чем под донником сорта Аркас и люцерны. У донника сорта Сарайчик есть преиммущество, он использует соли из грунтовых вод для роста и развития.
Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что в целом, изучаемые сорта донника Аркас и Сарайчик показали высокую степень адаптированности к почвенно-климатическим условиям, а также являются перспективной культурой для ведения рисового севооборота засоленных земель Кызылординской области Казахстанского Приаралья.
Библиографическая ссылка
Жумадилова Ж.Ш., Идрисова Д.Т., Абдиева К.М., Таутенов И.А., Тодерич К.Н. МЕЛИОРАТИВНАЯ И КОРМОВАЯ ЦЕННОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ НА ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВАХ КАЗАХСТАНСКОГО ПРИАРАЛЬЯ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 12-2. – С. 287-292;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12562 (дата обращения: 16.08.2024).