CC BY
33
ницы (СаНка Ь., лютиковые), щучки, тимофеевки, мятлика и других, обязано функционированию с плиоцена горно-островного Южнотихоокеанского флористического моста — обширной суше. Она протягивалась от Юго-Восточной Азии через Малайский архипелаг, Австралию, Новую Зеландию, вплоть до Чили (Южная Америка) и с антарктической ветвью на Южный полюс. По этой суше в южное полушарие Земли расселялись виды умеренной флоры [8 и др.]. Но что же касается видов ковыля, его нет на юге Африки (не в пример многим другим видам умеренной флоры), а это растение заходит лишь на её север, в горы Атласа. В той же монографии [5] названы пять причин, что этот род не является гондванским.
Во флорогенетике известна проблема биполяр-ности ареалов растений. Она связана с тем, что нужно объяснить причины нахождения в южном и северном полушариях Земли умеренных флор, разделённых тропической флорой [8 и др.]. Выше сказано о Южнотихоокеанском мосте, это одна из причин биполярности. Частью такой проблемы является известный «парадокс Уоллеса», т.е. наличие в высокогорьях от Юго-Восточной Азии до Новой Зеландии, в Южной и Восточной Африке таксонов умеренной зоны в окружении тропической флоры. Эти факты в достаточном числе приведены в названной монографии Е.В. Вульфа. Внешне же это выглядит так, что предки этих таксонов (например, злаков, розанных и мн. др.) возникли в тропической флоре, а в умеренной зоне появились их виды-потомки [3, 8]. Но такая концепция происхождения растений не соответствует следующим фактам [5]. Известно, что в начале плиоцена (от 8 до 5 млн лет назад) на Земле произошли мощные и синхронные процессы усиления орогенеза, опускания дна и уровня мирового океана, оледенение и похолодание. Быстрорастущие цепи гор, в т.ч. АГГП, с их прохладным климатом были экологически недоступны местной флоре тропиков. Поэтому уже сложившаяся к плиоцену северная флора различных родов и видов просто вторглась в высокогорья тропиков. Затем с потеплением климата субтропические и тропические виды мест-
ной флоры смогли расширить свой ареал вверх по горным склонам, тогда и возникли в четвертичном периоде изолированные островки умеренной флоры, как описывал их Е.В. Вульф.
Подведём итоги по только что проведённому выше анализу. Флорогенетика, чтобы далее развиваться, нуждается в комплексном использовании данных целого ряда естественных наук. Прежде всего необходимо наиболее полное привлечение данных палеогеографии и палеоботаники, они уже немалые. Чтобы представить себе историю таксонов, нужно точнее оценить их возраст на протяжении ареала. Для этого нужны данные молекулярной биологии, в т.ч. по белковым маркёрам, кариологии, генетики. Кроме того, нужно учитывать современные представления о тектоническом дрейфе литосферных плит. Основы флорогенетики как науки, синтезировавшей собранные в своё время необходимые данные, были заложены ещё М.Г. Поповым на протяжении его тернистой и яркой научной жизни. Выше показано, в какой же степени взгляды этого выдающегося флориста и систематика протерпели изменения на фоне достижений современной науки.
Литература
1. Попов М.Г. Филогения, флорогенетика, флорография, систематика: избранные труды в 2-х частях. Киев: Наукова думка, 1983. 478 с.
2. Камелин Р.В. Флорогенетический анализ естественной флоры горной Средней Азии. Л.: Наука, 1973. 356 с.
3. Быков Б.А. Очерки истории растительного мира Казахстана и Средней Азии. Алма-Ата: Наука, 1979. 108 с.
4. Авдеев В.И. Абрикосы Евразии: эволюция, генофонд, интродукция, селекция. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2012. 408 с.
5. Авдеев В.И. Основы современного анализа степного флоро-генеза. М.: Омега-Л; Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2015. 184 с.
6. Авдеев В.И. Изменчивость и биосистематика растений. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2016. 316 с.
7. Сузюмов А.Е. Земной магнетизм и тектоника дна океана // Новое в жизни, науке, технике. Серия «Науки о Земле». М.: Знание, 1981. № 1. 48 с.
8. Тахтаджян А.Л. Происхождение и расселение цветковых растений. Л.: Наука, 1970. 148 с.
9. Пахомов М.М. Палеогеография гор востока Средней Азии в позднем кайнозое и вопросы флороценогенеза (по материалам споро-пыльцевого анализа): автореф. дисс. ... д-ра геогр. наук. М.: Институт географии АН СССР, 1982. 44 с.
10. Авдеев В.И. Анализ очагов происхождения культивируемых растений и их предки в Евразии. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2017. 228 с.
Влияние многолетних трав на уровень плодородия почвы в саду
С.В. Обущенко, д.с.-х.н, ФГБУСАС «Самарская»;В.Б. Троц, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Самарская ГСХА
Основной задачей современного агропромышленного комплекса Среднего Поволжья является обеспечение населения доброкачественными продуктами питания, а промышленных предприятий — сырьём. Особое место в решении
этой задачи отводится садоводству, поскольку рациональное питание человека в соответствии с медицинскими нормами наряду с потреблением достаточного количества белков, жиров и углеводов должно предусматривать и поступление в организм необходимых витаминов и минеральных веществ, источником которых являются свежие и переработанные ягоды и фрукты [1].
Средневолжский регион традиционно считается зоной развитого садоводства, где плодовые культуры, и в первую очередь различные сорта яблонь, возделываются как в крупных хозяйствах, так и в индивидуальных садах. Этому способствует наличие больших территорий с благоприятными почвами и местоположением для размещения многолетних насаждений, а также обилие солнечной энергии и достаточное количество тепла. Яблоки из Поволжья ещё в начале XVIII в. поставлялись к царскому столу и шли на продажу в центральные губернии России, однако в последние годы потребление отечественных продуктов садоводства в регионе существенно снизилось. Причин этого много, но наряду с экономическими и организационными составляющими производство продуктов садоводства уменьшилось и в результате агротехнических факторов, обусловленных главным образом снижением уровня плодородия почвы [2, 3]. По данным ряда исследователей, это происходит в результате неправильного ухода за ней в саду [4, 5].
Цель исследования — изучение влияния различных травостоев многолетних трав на уровень плодородия почвы в саду.
Материал и методы исследования. Эксперименты были начаты в 2000 г. в 16-м квартале ОПХ «Ягодное» Самарского НИИ садоводства и лекарственных культур «Жигулёвские сады», расположенного в Ставропольском районе Самарской области, и охватывали период до 2015 г.
Опытный участок площадью 9,6 га располагался на второй надпойменной террасе реки Волги, имел выровненный рельеф и был занят насаждениями яблони сортов Куйбышевское, Спартак и Кутузовец, размещёнными по схеме 6 х 4. Почва — чернозём среднемощный, выщелоченый, малогумусный, легкосуглинистый с содержанием гумуса от 1,5 до 2,3%, подвижного фосфора —16,5 мг и обменного калия — 7,5 мг на 100 г почвы. Плотность твёрдой фазы почвы — 2,6 г/см3, плотность ненарушенной фазы почвы — 1,52 г/см3, рН водного раствора — 6,7—6,9, максимальная гигроскопичность — 4,1%, наименьшая влагоёмкость почвы (НВ) — 17,5%, влажность завядания — 6—17%.
Схема опыта предусматривала пять вариантов содержания почвы в саду: I — пар чёрный (контроль);
II — райграс пастбищный + овсяница луговая;
III — райграс пастбищный + тимофеевка + клевер красный; IV — костёр безостый + люцерна Зайке-вича; V — ежа сборная + тимофеевка + клевер красный.
Посев многолетних трав проводили весной 2000 г., после отбора почвенных контрольных образцов, с нормой высева семян на 1 га: ежа сборная — 8 кг, овсяница луговая — 6 кг, клевер красный — 30 кг, костёр безостый — 6 кг, тимофеевка — 8 кг, люцерна Зайкевича — 12 кг, райграс пастбищный — 6 кг. Для более равномерного высева семян трав перед посевом их тщательно перемешивали
с опилками в соотношении 1:5. Посев трав проводили сплошным способом разбрасывателем НРУ-05. В течение вегетации многолетние травы систематически скашивали косилкой в агрегате с мини-трактором Goldoni по мере их отрастания при высоте 12—14 см. Чёрный пар обрабатывали по общепринятой технологии.
Повторение вариантов трёхкратное, размещение — систематическое в один ярус, площадь делянок — 600 м2.
Опыты проводили в соответствии с существующими методическими указаниями [6]. Почвенные образцы для анализа отбирали с использованием общепринятых методов [7]. В пакетах почвенные образцы доставляли в лабораторию ФГУ «Станция агрохимической службы «Самарская», имеющую аттестат аккредитации испытательной лаборатории № РОСС т 0001.510565.
Содержание органического вещества в почве определяли по методу Тюрина в модификации ЦИНАО [8, 9], подвижных соединений фосфора и калия — по методу Чирикова в модификации ЦИНАО [10]. Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [11].
Результаты исследования. Выявлено, что различные системы содержания почвы в саду оказывают разное влияние на объёмы накопления органического вещества в слое почвы от 0 до 100 см. Так, при её паровании уровень аккумуляции гумуса в почве за 15-летний период не только не увеличился, но даже снизился и достиг к 2015 г. индекса 1,54%, что составляет 97,6% от показателя 2000 г. (табл. 1).
По нашему мнению, это связано с естественными процессами минерализации органики в почве поля чёрного пара при отрицательном балансе её поступления с надземной биомассой.
Опытами установлено, что посев многолетних трав в междурядьях сада позволяет не только сохранить имеющийся объём органического вещества в почве, но и добиться его положительного баланса. Ко времени окончания экспериментов за период с 2000 г. количество гумуса в почве вариантов с многолетними травами в среднем увеличилось на 15,6—36,9%. Это произошло в результате поступления в почву биомассы надземных и подземных органов растений. Однако состав травостоев по-разному влиял на накопление гумуса. Установлено, что наибольшее его количество к 2015 г. аккумулировалось в варианте с посевами смеси райграса пастбищного, тимофеевки и клевера красного и составляло 2,04%, что на 136,9% больше значения 2000 г. Менее эффективной оказалась двух-компонентная смесь с участием только злаковых трав — вариант II (райграс пастбищный + овсяница луговая). Данный вариант опыта позволил накопить к 2015 г. в почве всего 1,92% гумуса, что на 5,9% меньше значений трёхкомпонентной смеси с
1. Содержание гумуса в почве (0—100 см), %
Вариант опыта Горизонт почвы Год 2015 г. в % к 2000 г.
2000 2013 2014 2015
I 0-100 1,58 1,55 1,54 1,54 97,6
II 0-100 1,66 1,67 2,04 1,92 115,6
III 0-100 1,49 1,60 1,91 2,04 136,9
IV 0-100 1,62 1,89 1,97 2,10 129,6
V 0-100 1,60 1,36 1,70 1,92 120,0
HCPo,5 0,11 0,17 0,20 0,19 -
2. Динамика содержания подвижного фосфора в почве (0—100 см), мг/100 г почвы
Вариант Год 2015 г. в % к 2000 г.
2000 2013 2014 2015
I 12,8 11,9 12,7 12,6 98,4
II 10,4 12,3 13,6 14,6 143,1
III 9,9 12,5 12,8 14,8 149,5
IV 13,2 13,2 14,0 15,6 118,2
V 12,4 15,3 12,9 13,8 111,3
HCP05 1,12 0,67 1,14 0,98 -
3. Динамика содержания обменного калия в почве (0—100 см), мг/100 г почвы
Вариант Год 2015 г. в % к 2000 г
2000 2013 2014 2015
I 9,0 8,5 8,3 8,2 91,1
II 9,1 10,3 10,8 11,4 125,2
III 8,9 10,0 10,2 10,5 117,9
IV 9,3 10,4 10,6 10,8 116,1
V 9,1 9,8 10,5 11,0 120,8
HCP05 0,81 0,95 0,84 0,80 -
участием бобового растения — вариант III. Существенное влияние на процессы гумусонакопления оказывала и смесь многолетних трав в составе костра безостого и люцерны Зайкевича (вариант IV), которая позволила увеличить его содержание по сравнению с 2000 г. на 129,6%. Вместе с тем она по эффективности уступала смеси с участием клевера красного в среднем на 7,3%. Очевидно, корневая система этого бобового растения формировала более мощную корневую систему и обеспечивала большее поступление фитомассы в почву. Замена райграса пастбищного ежой сборной в трёхкомпонентной смеси с тимофеевкой и клевером красным (вариант V) снизила объёмы аккумуляции гумуса по сравнению с вариантом III в среднем на 16,9%.
За годы исследования заметно изменился и уровень содержания подвижных форм фосфора в почве. Установлено, что система пара чёрного не способствовала его сохранению и накоплению. За прошедшие 15 лет количество подвижных соединений этого элемента в почве сада уменьшилось на 0,2 мг/100 г почвы - с 12,8 в 2000 г. до 12,6 мг/100 г почвы — в 2015 г., или на 1,6%. Подсев многолетних трав в междурядья яблони позволил не только сберечь имеющиеся запасы обменного фосфора, но и увеличить их в среднем на 11,3—49,5%. При этом наибольший уровень аккумуляции соединений этого макроэлемента отмечался в варианте III, где высевалась трёхкомпонентная смесь в составе
райграса пастбищного, тимофеевки и клевера красного — с 9,9 мг/100 г почвы в 2000 г. до 14,8 мг/100 г почвы — в 2015 г. (табл. 2).
Очевидно, корневые системы данного растительного сообщества способны поглощать из почвы и удерживать значительные объёмы фосфор-содержащих химических соединений. Возможно, они связываются симбиотическими микроорганизмами — микоризой, образующейся в корневой зоне этих видов растений. В паровом поле фосфаты могут просто вымываться из почвы талыми и дождевыми водами.
Сравнительно большое количество обменного фосфора накапливалось и под посевами двухком-понентной смеси с участием райграса пастбищного и овсяницы луговой (вариант II) — с 10,4 мг/ 100 г почвы в 2000 г. до 14,6 мг/100 г почвы — в 2015 г., или на 43,1%. Несколько меньшее, но всё же достоверное увеличение уровня содержания подвижного фосфора, отмечалось нами и в варианте IV — с посевами костра безостого и люцерны Зайкевича — на 18,2%, а также в варианте V — с травостоем ежи сборной, тимофеевки и клевера красного — на 11,3%.
Анализ данных по динамике содержания в почве обменного калия показал, что оставление почвы в междурядьях сада в течение 15 лет, не покрытой травянистыми растениями, ведёт к его потерям в среднем с 9,0 мг/100 г почвы в 2000 г. до 8,2 мг/ 100 г почвы в 2015 г., или на 8,9% (табл. 3).
Посев многолетних трав в междурядьях яблони, наоборот, способствует сохранению и накоплению калия в почве в среднем на 16,1—25,2%. При этом максимальное количество обменного калия аккумулировала двухкомпонентная травосмесь райграса пастбищного и овсяницы луговой (вариант 2) — с 9,1 мг/100 г почвы - в 2000 г. до 11,4 мг/100 г почвы — в 2015 г.
По результатам исследования можно сделать следующие основные выводы:
1. Содержание почвы в плодовом саду по системе пара чёрного приводит к снижению уровня содержания гумуса в среднем за 15 лет на 2,4%, подвижного фосфора — на 1,6% и обменного калия — на 6,7%.
2. Посев многолетних трав в междурядьях сада способствует сохранению и повышению уровня плодородия почвы в среднем на 11,3—49,5%. При этом для большей аккумуляции гумуса и подвижного фосфора в почве лучше высевать трёхкомпонентную травосмесь в составе райграса пастбищного (6 кг/га), тимофеевки (8 кг/га) и
клевера красного (30 кг/га), а обменного калия — двухкомпонентную травосмесь в составе райграса пастбищного (6 кг/га) и овсяницы луговой (6 кг/га).
Литература
1. Амосов Н.А. Алгоритм здоровья. М., 2002. С. 39—52.
2. Обущенко С.В. Агроэкологическая концепция сохранения и воспроизводства плодородия чернозёмов: автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. Кинель, 2014. 46 с.
3. Троц В.Б. Состояние и пути рационального использования почвенного плодородия сельскохозяйственных угодий Самарской области // Поволжский агросезон 2014 — АПК Самарской области: задачи и ресурсное обеспечение: матер. V форума. Самара, 2014. С. 25-28.
4. Рыкалин Ф.Н. Оптимизация технологии производства яблок при орошении в Среднем Поволжье: автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. Кинель, 2011. 38 с.
5. Левчук Г. Повышение плодородия почвы в саду. [Электронный ресурс]. URL://yard.hozvo.ru/vosstanavlivaem.
6. Кирюшин Б.Д., Усманов Р.Р., Васильев И.П. Основы научных исследований в агрономии. М.: КолосС, 2009. 398 с.
7. ГОСТ 28168-89 Почвы. Отбор проб.
8. ГОСТ 26213-91 Методы определения органического вещества.
9. ГОСТ Р 54650-2011 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
Анализ распределения площадей покрытия и видового разнообразия древесно-кустарниковой растительности в лесничествах Оренбургской области
М.В. Рябухина, к.б.н, З.Н. Рябинина, д.б.н, профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГПУ
Оренбургская область характеризуется уникальным флористическим разнообразием в силу своего географического положения на стыке нескольких природных зон. Леса в области являются природным достоянием и при низкой лесистости территории Оренбургской области имеют важное значение для выполнения климаторегулирующих, почвополезащитных, оздоровительных, водоохранных, санитарно-гигиенических, рекреационных и других функций. Они являются каркасом в стабилизации экологической обстановки в регионе. Площадь покрытия древесно-кустарниковой растительностью и видовое разнообразие являются ключевыми факторами, которые определяют реализацию экологических функций в регионе.
Цель исследования — определить площадь покрытия и видовой состав древесно-кустарниковой растительности в ключевых лесничествах Оренбургской области.
Материал, методы и результаты исследования. Государственное казенное учреждение (ГКУ) «Оренбургское лесничество» расположено в центральной части Оренбургской области и включает пять участковых лесничеств — Нежинское, Благословенское, Павловское, Оренбургское, Комсомольское.
Леса находятся в черте города Оренбурга и на территории Оренбургского района. Общая площадь — 27627 га, в том числе земли, покрытые лесной растительностью, — 18137 га. Лесистость района составляет 4,3%. Общий запас насаждений — 2716,2 тыс. м3, в том числе спелые и перестойные — 1619 тыс. м3. Средний возраст основных лесообразущих пород — более 50 лет. По породному составу леса достаточно разнообразны. Большую часть представляют тополь (Pópulus) (6750 га) и дуб (Quércus) (3180 га), меньшую — сосна (Pinus), берёза (Betula), ясень (Fraxinus), ильмовые (Ulmus), кустарники: тёрн (Prúnus), акация (Acacia), смородина (Ríbes), крушина (Frangula), вишня (Cérasus), черёмуха (Padus), боярышник (Crataégus) [1, 2]. Лесорасти-тельная зона — степная зона, лесной район — степи европейской части Российской Федерации. Климат — умеренно континентальный, переходящий к западу в резко континентальный. Лето жаркое и засушливое: пять месяцев в году средняя дневная температура превышает 15°С; зима умеренно холодная, максимальный снежный покров наблюдается в феврале (23 см). Количество ясных, облачных и пасмурных дней в году — 157, 176 и 32 соответственно. Температура сильно колеблется в зависимости от времени суток и направления ветра. Летом возможна температура до +40°C или падение до +5°C. Осень наступает рано, и случается это приблизительно во второй половине сентября, а
