Многолетние злаковые травы

Биологические особенности

Благодаря большим возможностям регулирования водного и пищевого режимов на орошаемых землях можно возделывать наиболее продуктивные злаковые травы, создавая им необходимые экологические условия. Естественно, что все виды злаковых трав, возделываемых на орошаемых землях, дают наибольший урожай при поддержании влажности в активном слое почвы на уровне 70-80 % НВ, при реакции почвенного раствора, близкой к нейтральной, и постоянном снабжении растений всеми элементами минерального питания. В лаборатории такие условия создать несложно. Но в производстве на больших орошаемых площадях с комплексными почвами требования растений к факторам жизни неодинаковые и создать им оптимальные условия значительно сложнее. Чтобы успешно справляться с этой задачей, необходимо наряду с биологическими особенностями злаковых трав знать и отношение их к изменениям окружающей среды.

Требования к почве. Возделываемые при орошении злаковые травы могут произрастать почти на всех типах почв. Но по требованиям к питательным веществам, содержащимся в почве, И. В. Ларин, П. П. Бегучев и другие относят их к группе растений среднебогатых почв. Самый высокий урожай злаковые травы дают при наличии в почве достаточного количества азота. Несколько меньше они реагируют на обеспеченность ее фосфором и калием. На почвах с кислой или сильнощелочной реакцией злаковые травы развиваются плохо, хотя и меньше, чем бобовые, реагируют на изменение pH. Меньше других на повышение кислотности реагирует овсяница луговая. Кострец безостый и ежа сборная предпочитают слабощелочные или нейтральные почвы.

Требования к воде. Вода в жизни злаковых растений имеет исключительно важное значение. В начальные фазы развития до колошения они содержат в вегетативных органах от 75 до 85% воды. По потребности в воде злаковые травы относятся к группе мезофитов. Они растут при средних условиях увлажнения и выдерживают затопление до 10-15 дней. Наиболее высокие требования к увлажнению предъявляет освяница луговая. Ежа сборная занимает промежуточное положение. Самым засухоустойчивым является кострец безостый. Овсяница луговая лучше других злаков мирится с близким залеганием грунтовых вод. При стоянии воды на уровне 1,0-1,5 м от поверхности почвы она нормально развивается и формирует урожай сена до 70-80 ц/га. Транспирационный коэффициент у многолетних злаковых трав значительно больше, чем у однолетних. У овсяницы луговой он колеблется от 550 до 600, у ежи сборной - от 450 до 500 и у костреца безостого - от 400 до 450 единиц влаги на единицу сухого вещества. Несмотря на самый низкий транспирационный коэффициент, кострец безостый очень хорошо отзывается на увлажнение и при регулярном орошении образует высокий урожай зеленой массы и сена. Оптимальные условия увлажнения для злаков находятся в пределах 60-80 % НВ. В большинстве регионов страны создать такие условия можно только при искусственном орошении.

В тесной связи с водным режимом почвы находится обеспеченность растений воздухом. По данным многих исследователей (Э. Рассел, 1955, И. Н. Николаева, 1965 и др.). нормальный газообмен между почвенным и атмосферным воздухом происходит лишь при влажности менее 70 % НВ. На переувлажненной почве количество воздуха в почве снижается до 5 %, а содержание углекислоты в нем повышается до 3-5 %, хотя, по данным Э. Рассела (1955), для нормального развития злаковых трав концентрация углекислого газа не должна превышать 1.46%.

Требования к пищевому режиму. На орошаемых землях многолетние злаки дают два-три укоса и обеспечивают получение урожая сена свыше 100 т/га. Для формирования такого урожая злаковые травы потребляют из почвы в 1,5-2 раза больше питательных веществ, чем пшеница, ячмень и другие хлебные культуры. При среднем урожае сена 100 т/га кострец безостый выносит 150-160 кг азота и почти такое же количество его накапливается в корнях. Фосфора и калия многолетние злаки выносят меньше. Если учесть, что большинство типов почв менее всего обеспечено азотом, то станет ясно, что для получения высоких урожаев зеленой массы и сена злаковых трав особое внимание следует уделять азотному питанию. Но необходимо помнить, что как недостаток, так и избыток азота вреден для многолетних злаков. Физиологическая роль азота в их питании определяется тем, что этот элемент входит в состав белков, ферментов, гормонов, нуклеиновых кислот и других соединений, необходимых для нормальной жизнедеятельности злаковых трав. При недостаточном уровне азотного питания злаков повышается интенсивность фотосинтеза и содержание хлорофилла в листьях. Листовая поверхность увеличивается, листья приобретают темно-зеленую окраску, ускоряется отрастание злаков после скашивания.

Повышенное же содержание азота в почве настолько сильно ускоряет ростовые процессы, что стенки клеток не выдерживают нагрузки и растения полегают. При этом заметно увеличивается обводненность тканей. В зеленой траве костреца безостого в начале выметывания метелок на контроле без удобрений содержалось 25-27 % сухого вещества, а при внесении N₁₈₀ только 13,5-14 %. Исследованиями установлено, что различные злаки используют минеральный азот неодинаково продуктивно. В опытах Т. Рети и И. Фостера (1931), а затем С. П. Смелова убедительно было доказано, что малые дозы азота наиболее продуктивно используют мятлик луговой, лисохвост луговой, райграс высокий и ежа сборная. На повышение дозы азотного питания лучше других реагирует мятлик обыкновенный и ежа сборная. Этим и объясняется способность ежи сборной вытеснять другие культуры из травостоя на высоких агрофонах. Достаточно высокую прибавку урожая от применения повышенных доз азота дают овсяница луговая и кострец безостый. Высокая отзывчивость этих культур на изменение минерального питания и определила их место в орошаемом земледелии. У ежи сборной, костреца безостого и овсяницы луговой при повышении уровня азотного питания не только увеличивается урожай зеленой массы, но и улучшается качество корма. По данным Н. М. Алмахановой (1968), при внесении N₅₀ содержание протеина в траве злаков составляло 14,1 %, при N₁₈₀ - 17,5 и при N₃₀₀ - 21,7%. Лучше всего в этом опыте проявил себя кострец безостый. При малой дозе N₅₀ он накапливал 16,9 % протеина, а при N₃₀₀ - 25,3%. Ежа сборная и овсяница луговая немного ему уступали и накопили при N₅₀ 14,8 % и при N₃₀₀ - 22,7 % протеина. Следовательно, даже при одинаковых урожаях на удобренных и неудобренных участках выход переваримого протеина при высоких дозах азота увеличивается почти вдвое.

Требования к теплу. На орошаемых землях, где водный и питательный режим поддаются регулированию в довольно широких пределах, тепловой режим часто становится фактором, лимитирующим получение запрограммированных урожаев многолетних злаков. Многолетние злаковые культуры возделываются во всех зонах страны, где развито животноводство. По зимостойкости они не уступают, а часто и превосходят бобовые травы. Континентальность климата в нашей стране возрастает с запада на восток и с юга на север. В районах с умеренным климатом и высоким снежным покровом с успехом возделывают тимофеевку луговую, мятлик луговой, райграс многоукосный. В районах с более суровыми условиями обитания возделывают кострец безостый, ежу сборную и овсяницу луговую. Наибольшей зимостойкостью и засухоустойчивостью отличается кострец безостый. Он нормально зимует в районах Поволжья, Западной и даже Восточной Сибири. При достаточном увлажнении эти злаковые травы довольно хорошо переносят высокие летние температуры. Более высокой жаростойкостью отличается кострец безостый, затем ежа сборная и овсяница луговая.

Требования к свету. Многолетние злаковые травы на орошаемых землях в чистом виде возделывают довольно редко. Поэтому световой режим или способность их переносить затенение покровными культурами или бобовыми компонентами необходимо учитывать при составлении травосмесей. Овсяница луговая, кострец безостый и ежа сборная по типу строения куста и расположению листьев относятся к верховым рыхлокустовым злакам. Растения этой группы более светолюбивы, чем низовые злаки, но временное затенение переносят удовлетворительно. Из перечисленных злаков лучше всего переносит затенение ежа сборная. Она обладает высокой энергией кущения и мощной корневой системой. Овсяница луговая и кострец безостый относятся к группе малотеневыносливых растений. Лучшего развития они достигают при полном дневном освещении в чистых беспокровных посевах.