Оптимальные сроки летних посевов средообразующих культур в зависимости от высоты солнцестояния и количества осадков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оптимальные сроки летних посевов средообразующих культур в зависимости от высоты солнцестояния и количества осадков

Буянкин Н.И., Краснопёров А.Г., Фёдорова З.Н.

Аннотация

УДК 631.5

Оптимальные сроки летних посевов средообразующих культур в зависимости от высоты солнцестояния и количества осадков

Буянкин Н.И., Краснопёров А.Г., Фёдорова З.Н.,

Калининградский НИИ сельского хозяйства РАСХН

Более 10 лет изучалась динамика накопления и качества зеленой массы однолетних растений длинного дня в их летнем посеве. Наблюдаемые изменения обсуждаются в связи с различным солнцестоянием в северных широтах умеренного пояса в весенне-летние и летне-осенние периоды.

Ключевые слова: ОПТИМАЛЬНЫЙ СРОК ПОСЕВА, ВЫСОТА СОЛНЦА, СЕВ ЛЕТНЕГО СЕЗОНА, СИДЕРАТЫ, ПЛОДОРОДИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП.

Содержание

Известно, что источником энергии для фотосинтеза служит солнце. При этом различный режим освещения географических поясов Земли привел к формированию нескольких групп растений, различающихся фотопериодической реакцией (нейтральные, длиннодневные, короткодневные, короткодлиннодневные, длиннокороткодневные, среднедневные и амфифотопериодичные), а также биологическими, физиологическими и морфологическими признаками, что указывает на ключевую роль светового режима в жизни растений [1].

В течение 10 лет (2004-2014 гг.) проводились исследования по влиянию весенних и летних сроков посева однолетних культур длинного дня на примере узколистного люпина на их рост, развитие, продолжительность жизни и продуктивность вегетативной массы в условиях Калининградской области на дерново-подзолистой среднесуглинистой средне-окультуренной почве. Исследования проводили по общепринятой методике проведения полевых опытов. Объектом исследования является летний посев средообразующей культуры - узколистного люпина сортов "Сидерат-38", "Орловский сидерат", "Белозерный" [2].

В наших опытах по изучению весеннего и летнего сроков посева люпина узколистного было выявлено, что при отсутствии стрессовых факторов биологическая особенность растений длинного дня - ускорять или замедлять вегетационный период в зависимости от продолжительности дня и ночи - сохранилась при разных сроках их сева и на разных этапах их развития (табл. 1). накопление зеленая масса однолетнее

Таблица 1. Влияние срока посева люпина узколистного на продолжительность вегетационного периода (ФГБНУ "Калининградский НИИСХ", 2004-2014 гг.)

При весеннем посеве узколистного люпина габитус растения - компактный по форме, ветви и листья расположены близко друг к другу. При этом плодоношение наступает в нормальные сроки и протекает до созревания семян без отклонений. При летнем же его посеве растение получается с вытянутыми как центральными, так и боковыми ветвями, которые направлены в разные стороны. При этом побеги сильно облиствены (если при весеннем сроке посева площадь листьев узколистного люпина составляет 38,5-40,4 тыс. м ²/га, то при летнем - 66,0-67,5 тыс. м ²/га). Попыток начать плодоношение у растений летнего посева происходит несколько, но ни одна не заканчивается созреванием семян.

Срок посева узколистного люпина оказал влияние на количество и размещение клубеньковых бактерий на корневой системе. Если при весеннем посеве клубеньковые бактерии размещаются, в основном, на главном стебле, то при летнем сроке посева - как на главном, так и боковых корнях. При этом количество клубеньковых бактерий на корнях летнего посева узколистного люпина превосходит весенний посев в 1,5-2 раза.

При изучении летних (июльских) посевов были выявлены положительные побочные эффекты. Приведем один из них.

Из литературы известно, что клубеньковые бактерии за период вегетации люпина вегетируют 50-60 дней. Как только начинается процесс созревания семян люпина, они высыхают и рассыпаются. При летнем же посеве клубеньковые бактерии функционируют 110-130 дней до наступления устойчивых холодов. Некоторые из симбиотических бляшек достигают размера 1 см (рис. 1).

Рис. 1. Величина симбиотических бляшек на корневой системе узколистного люпина при летнем посеве

На основании проведенных многочисленных исследований было выявлено, что при летних посевах однолетних культур длинного дня в позднеосенний период формируется значительно больший урожай зеленой массы, чем при весенних. В частности, люпин узколистный, если его посеять весной, дает урожай зеленой массы 30-40 т/га, но, если его посеять летом (в начале июля), то он уже дает урожай 50-60 т/га. При этом питательность зеленой массы летнего посева выше (табл. 2).

За счет чего при летнем посеве урожай зеленой массы получается выше и лучшего качества?

Мы полагаем, что положительное влияние на продуктивность однолетних культур длинного дня при высеве их летом оказывает экологический фактор и его географическое расположение [1]. Дело в том, что в летне-осенний период в северных и южных широтах умеренного пояса угол между положением Солнца в верхней точке (кульминации) относительно горизонта меньше, чем в первую половину лета. От этого зависит продолжительность дня и ночи, спектральный состав солнечного излучения и интенсивность освещения. На все эти изменения растения чутко реагируют. Если мы однолетние растения длинного дня высеваем весной, то они будут развиваться в естественной для них среде. Если же эти однолетние культуры посеять в июле, то в естественных условиях мы создаем для них неестественную среду обитания: где свет как главный экологический фактор для этих культур оказывается в относительном минимуме. С другой стороны, влагой однолетние растения при летнем посеве, по сравнению с весенним периодом, в большинстве случаев обеспечены лучше (рис. 2).

Таблица 2. Питательная ценность зеленой массы люпина при различных сроках сева (ФГБНУ "Калининградский НИИСХ", 2014 г.)

Установлено, что основной абиотический фактор, определяющий развитие растений, - солнечная энергия, оказывает самое заметное влияние на вегетативную продуктивность однолетних растений, высеваемых в разные сроки и в различных широтных точках Земли. Так, если в условиях географического расположения г. Калининграда наложить вегетативную продуктивность растений узколистного люпина на солнечную активность интенсивности освещения, получается, что урожайность зеленой массы обратно пропорциональна солнечной активности интенсивного освещения (рис. 3).

Рис. 2. Годовое солнцестояние и среднемноголетнее количество осадков, выпадающих за период вегетации в условиях Калининградской области

Рис. 3. Влияние солнцестояния на вегетативную продуктивность растений

В этих необычных условиях растение вынуждено адаптационно изменять свои жизненные функции, приспособляя весь свой организм к изменившимся условиям внешней среды. С целью увеличения поглощения солнечной энергии однолетние культуры длинного дня наращивают вегетативную массу, тем более, что наличие достаточного количества влаги и отсутствие в это время засух позволяют это сделать. Таким образом, растения активно используют те факторы внешней среды, которые имеются по отношению к весенне-летнему периоду в максимуме (влага), как бы компенсируя те, что находятся в относительном минимуме (свет). В результате растения однолетних культур длинного дня в этих условиях создают мощный фотопериодический аппарат, который оказывается рассогласованным с развитием генеративных органов (последние отстают в развитии) (рис. 4, 5).

Рис. 4. Растения узколистного люпина весеннего сева (справа) и летнего (слева)

Вегетация 95 дней Вегетация 130 дней

Рис. 5. Посевы узколистного люпина при сроках посева: слева - весеннем, справа - летнем

Происходит это из-за того, что в растении нарушается выработанный в процессе эволюции своеобразный часовой механизм, с помощью которого синхронизируется сезонный ритм с ритмом онтогенеза растения. Однако такой ход событий представляет интерес для производства.

Выращенная в это время зеленая масса однолетних культур длинного дня может быть использована на корм скоту [3]. Включение в этот период зеленой массы в рацион дойного стада крупного рогатого скота черно-пестрой породы обеспечило прибавку молока по 2 кг в сутки на голову на протяжении всего периода опыта (табл. 3).

Таблица 3. Эффективность осеннего скармливания зеленой массы дойным коровам (ФГБНУ КНИИСХ, 2014 г.)

Полученная в осенний период зеленая масса однолетних культур может использоваться не только в качестве корма для животных, но также в качестве сидератов для повышения плодородия почв и как сырье для получения возобновляемой энергии путем сбраживания её на биогаз.

Таким образом, высевая однолетнюю культуру летом, мы создаем для растений непривычную изменившуюся среду, к которой молодой растительный организм пытается приспособиться за счет максимального использования тех факторов внешней среды, которые имеются в избытке и благотворно влияют на продуктивность. При этом растительный организм превращается в "фабрику" по производству органических веществ, поскольку реализуется стратегия не генеративного развития, а, в силу необычных, но благоприятных для роста условий, неограниченного синтеза органического вещества.

Список использованных источников

1. Буянкин Н.И. Роль светового режима в повышении продуктивности полей. Вестник Российской Академии сельскохозяйственных наук. - 2013, №5. - С. 16-18.

2. Буянкин Н.И., Краснопёров А.Г. Внешняя среда и урожай. Земледелие. - 2008, №8. - С. 31-33.

3. Зотиков В.И., Нечаев Л.А., Буянкин Н.И., Краснопёров А.Г. Способ получения зеленого корма и сохранения плодородия почвы. Патент РФ на изобретение №2478301, 2013.

Размещено на Allbest.ru