способ формирования агрофитоценозов целинных и залежных земель

Формула изобретения

Способ формирования агрофитоценозов целинных и залежных земель, включающий широкорядный посев смеси семян кустарников и полукустарников и подсев семян в междурядья травянистых видов растений, отличающийся тем, что в качестве основной кустарниковой компоненты используют терескен, высеваемый с другими полукустарниками в поздне-осенний-зимний период, а травянистые компоненты фитоценоза, в числе которых пырей, житняк, мятлик и астрагал, высевают на следующий год весной по ранее выполненным маркерным линиям.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам создания пастбищных агрофитоценозов на целинных и залежных землях Нижней Волги и их биомелиорации.

Известен способ создания искусственных кустарниково-травянистых пастбищ, например, из прутняка или терескена, включающий создание семенниковых участков, располагая их узкими полосами 3-10 м и чередуя с полосами освоения 30-100 м, а разбрасывание измельченного вороха с семенами на смежные полосы освоения производят одновременно с уборкой семенников (SU, авторское свидетельство №1431702 А1. МПК⁴ А 01 В 79/02. Способ создания искусственных кустарниково-травянистых пастбищ / Е.И.Шлятый, А.А.Чмиль (СССР). - Заявка 3903648/30-15; Заявлено 31.05.1985; Опубл. 23.10.1988, Бюл. №39 //Открытия. Изобретения. - 1988. - №39).

Недостатком данного способа является слишком долгий период создания пастбищ в засушливых условиях. Применение отвальной вспашки в районах с усиленным ветровым режимом вызывает дефляцию почвенного покрова и усиливает процессы опустынивания.

Наиболее близким аналогом к заявленному способу является способ создания пастбищных угодий на песках, включающий рядовой посев прутняка и терескена, в котором, с целью ускорения процесса создания пастбищных угодий, повышение продуктивности, а также улучшения экологической обстановки края, проводят поэтапное возделывание псаммофитных культур (RU патент №2053617 С1. МПК ⁶ А 01 В 79/00. Способ создания пастбищных угодий на песках / О.А.Лачко, В.М.Клеев, В.Б.Самтонов (РФ). - Заявка 4939082/15; Заявлено 27.05.1991; Опубл. 10.02.1996, Бюл. №5 // Изобретения. - 1996 г. - №5).

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - создание кормовых угодий на аридных пастбищах.

Технический результат - восстановление растительного покрова нарушенных пастбищ, создание мелиоративных агрофитоценозов, снижение объема работ и сокращение эрозионно-опасных участков.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе формирования агрофитоценозов целинных и залежных земель, включающем широкорядный посев смеси семян кустарников и полукустарников и подсев семян в междурядья травянистых видов растений, согласно изобретению, в качестве основной кустарниковой компоненты используют терескен, высеваемый с другими полукустарниками в позднеосенний-зимний период, а травянистые компоненты фитоценоза, в числе которых пырей, житняк, мятлик, астрагал, высевают на следующий год весной по маркерным линиям.

За счет того, что смеси семян агрофитоценоза высевают в разные периоды без обработки верхнего слоя почвы, достигается указанный выше технический результат. Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлена корневая система терескена серого в возрасте одного года и трех лет, произрастающего в условиях Нижнего Поволжья и Северного Прикаспия.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ формирования агрофитоценозов целинных и залежных земель включает широкорядный посев смеси семян кустарников и полукустарников и подсев семян в междурядья травянистых видов растений. Сев ведут переоборудованными сеялками, снабженными дополнительными дисками ножами для разрезания корней дикорастущих растений на пастбищах. Сошники снабжают ограничительными ребордами для обеспечения высева на глубину 0,005-0,010 м для кустарников и 0,01-0,03 м для мятликовых трав. Сев ведут по маркерным линиям, выполненным щелерезами с тонкими стойками на глубину 0,20-0,25 м. Щели сохраняются в почве по май-июнь следующего года, а затем заплывают почвой. Щели выполняют с шагом 3,6 м или кратными ширине захвата сеялок. Травянистые компоненты фитоценоза, в числе которых пырей, житняк, мятлик, астрагал, высевают на следующий год рано весной по ранее выполненным маркерным линиям.

Рассмотрим более подробно отдельные элементы технологии формирования агрофитоценозов:

- оптимальный срок сева - подзимний, но возможен и в зимние "окна";

- норма высева составляет 4-5 кг/га (из расчета 100% хозяйственной годности);

- в зависимости от структуры агрофитоценоза (наличие или отсутствие других кустарников или полукустарников) густота стояния растений терескена может колебаться от 10 до 20 тыс. шт./га;

- посев - широкорядный, с междурядьями 0,7 м (при создании многокомпонентного ценоза) и 2,1-3,5 м (при создании поликомпонентных ценозов);

- глубина заделки семян - 1,5-2,0 см;

- при создании поликомпонентных ценозов возможны два способа посева: одновременный высев смеси и второй - под зиму высеваются семена терескена и других полукустарников, а на следующий год весной или под зиму высевают травянистые компоненты фитоценоза (пырей, житняк, мятлик, астрагалы и др.). В первый год жизни полукустарников проводят 1-2 весенние культивации.

Разработаны приемы фитомелиорации деградированных пастбищных угодий Северо-Западного Прикаспия. Они основаны на создании пастбищных агрофитоценозов с использованием нового сорта терескена в качестве доминанта, характеризующегося высокой продуктивностью (2,5-3,5 т/га сухого сена), видовым разнообразием, равномерностью сезонного распределения кормозапаса и длительным периодом эксплуатации (20 лет и более).

В целях восстановления видового разнообразия растительного покрова нарушенных пастбищ, которые только в Астраханской области занимают свыше 9000 тыс. га (35%), повышения и стабилизации их продуктивности рекомендуется создание пастбищных мелиоративных агрофитоценозов с использованием культуры терескена, в частности, выведенного Всесоюзным институтом кормов (ВИК) сорта, отличающегося развитой средообразующей функцией, стабильным урожаем кормовой массы (2,5-3,0 т/га) и высокой семенной продуктивностью (0,11-0,13 т/га).

Использование мелиорированных пастбищ рекомендуется начинать со второго года жизни. Стравливание не должно превышать 50-60% от общей надземной фитомассы, в последующие годы этот показатель может быть увеличен до 70%.

Общая схема ценоза строится по типу зональных растительных сообществ с использованием аборигенных видов аналогичных по эколого-биологическим признакам интродуцентов, если последние превосходят их по каким-либо полезным качествам.

Посев путем скашивания всей надземной массы семенника, измельчение ее и разбрасывание измельченного вороха с семенами с последующим прикатыванием, в котором семенные участки прутняка и терескена, в котором, с целью ускорения процесса создания пастбищных угодий, повышения продуктивности, а также улучшения экологической обстановки края, проводят поэтапное возделывание псаммофитных культур - пырей, житняк, мятлик, астрагал и т.д.

В результате исследований проведено сравнительное изучение адаптивных и продуктивных качеств образцов терескена, интродуцированных из различных точек его ареала; выделен перспективный селекционный материал, на основе которого впервые в России создан сорт терескена Фаворит; разработаны агротехнические приемы его выращивания и размножения, созданы модели пастбищных агрофитоценозов с участием терескена по типу зональных ценотических структур, отличающиеся продуктивным потенциалом, долголетием, устойчивостью к экспериментальным экологическим условиям и пригодные для мелиорации деградированных пастбищ.

Территории аридных зон России находятся в сфере важных государственных интересов, прежде всего, благодаря своим биоклиматическим ресурсам и полезным ископаемым. Особого внимания заслуживают природные пастбища, которые занимают основные (70-90%) площади аридных зон, играют важную средоформирующую роль и являются основой кормовой базы животноводства как в настоящее время, так и в обозримой перспективе.

Одной из важнейших особенностей аридных зон является массовое развитие негативных процессов и ухудшение экологического состояния территории. Использование природных пастбищ является основным источником развития негативных процессов и деградации земель, сопровождающихся снижением задернованности почвы растительностью, ухудшением видового состава, интенсивным нарушением почвенного покрова, повсеместной сбитостыо пастбищ, развитием ветровой и водной эрозии, опустыниванием земель.

Преобладающая структура почвенного покрова - светло-каштановые солончаковые и глубоко солончаковатые почвы в комплексе с солонцами средними и лугово-каштановыми почвами западинами. По гранулометрическому составу почвы преимущественно легко- и среднесуглинистые, в отдельных случаях - супесчаные. Степень засоленности почвы и характер распределения солей по профилю оказывают большое влияние на видовой состав и структуру растительного покрова. В растительном покрове преобладают белополынные ассоциации с участием полыни черной, прутняка.

Урожай надземной фитомассы находится в прямой зависимости от количества выпавших осадков, поскольку грунтовые воды, залегающие на глубине не менее 10 м, не оказывают никакого влияния на рост и развитие растительности. В силу этого продуктивность пастбищ составляет 1,5-2,5 ц/га. Продуктивность средне и сильно сбитых пастбищ, которые занимают около 60% территории, в 2-4 раза ниже указанного значения.

Впервые в зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья проведено изучение адаптивных и продуктивных качеств образцов терескена, разработаны агротехнические приемы его выращивания и размножения; созданы модели пастбищных агрофитоценозов, отличающиеся продуктивным потенциалом, долголетием, устойчивостью к экстремальным экологическим условиям и пригодные для мелиорации деградированных пастбищ.

Разработанные приемы создания мелиоративных пастбищных агрофитоценозов с участием сорта терескена апробированы на территории северной части Астраханской области. Район проведения исследований относится к зоне полупустыни с комплексом зональных светло-каштановых и бурых почв с солонцами.

Климат резко-континентальный, засушливый. Летом он формируется, в основном, выносом исключительно сухого и прогретого воздуха со среднеазиатских пустынь. Средняя температура воздуха летних месяцев - +24 - +25,5°С, максимальная температура может доходить до +44°С. Зима умеренно холодная, со среднемесячными температурами от -8,5 до -10°С, ежегодные минимальные температуры достигают 25-30°С ниже нуля. Осадков выпадает незначительное количество, в среднем 250-260 мм. Испаряемость очень высокая, за период с апреля по октябрь она составляет 1020 мм.

Многие годы вопрос создания мелиоративно-кормовых фитоценозов с использованием терескена были вообще не затронуты. В частности, терескен рассматривался как кормовое растение, а не мелиорант, практически не изучалась внутривидовая структура терескена, которая и определяет продуктивный и адаптивный потенциал вида. Одной из характерных черт терескена, определяющих его высокую устойчивость к жестким почвенно-климатическим условиям аридной зоны, является развитая, глубоко проникающая корневая система. Форма и размеры корневой системы терескена определяются характером почвогрунтов и гидротермическими факторами. По данным Г.А.Банян, глубина проникновения корней на супесчаных, щербистых почвах центрально-азиатских пустынь может достигать 5-7 м; на суглинистых почвах Прикаспия - до 80-100 см, а на супесчаных - до 2 м.

Наши исследования показали, что развитие корневой системы терескена на первом году жизни происходит преимущественно за счет нарастания осевых органов, и ее масса составляет 1,2-2,0 т/га, а глубина проникновения в почву - 90 см. Со второго года наряду с развитием осевых органов происходит активное ветвление и интенсивный рост мелких корешков. В трехлетнем возрасте корни проникают на глубину до двух с лишним метров (см. чертеж) и распространяются в стороны до полутора метров, а масса корневой системы достигает 7-10 т/га. Благодаря мощному развитию корневой системы терескен серый использует водно-минеральные ресурсы незначительного объема почвы, что позволяет ему избежать жесткой конкуренции с другими видами и активно вегетировать в ксеротермический период.

Характерно, что подземная биомасса, формируемая посевами терескена серого, сопоставима с подземной биомассой зональных пустынных и полупустынных растительных сообществ, а терескеновые агрофитоценозы, за счет более эффективного использования почвенных ресурсов, формируют значительно больший (в 3-5 раз) урожай надземной кормовой массы.