ЭлБиб

INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 3 (363) / 2018

www.mshj.ru

SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX

УДК 633.2:57.045(470.21)

DOI: 10.24411/2587-6740-2018-13043

ÂËÈßÍÈÅ ÂÀÐÈÀÖÈÉ ÑÎËÍÅ×ÍÎÉ ÀÊÒÈÂÍÎÑÒÈ

ÍÀ ÁÈÎÏÐÎÄÓÊÒÈÂÍÎÑÒÜ ÌÍÎÃÎËÅÒÍÈÕ ÒÐÀÂ

Â ÓÑËÎÂÈßÕ ÊÎËÜÑÊÎÃÎ ÑÅÂÅÐÀ

В.И. Костюк

ФГБНУ «Полярно-альпийский ботанический сад-институт имени Н.А. Аврорина»,

Кольский научный центр Российской академии наук, г. Апатиты, Мурманская область, Россия

В ходе почвенно-экологического мониторинга, который длился с 1994 по 2016 гг., изучено влияние солнечной активности на биопродуктивность

многолетних трав, выращиваемых в центральной части Мурманской области. Установлено, что интегральный выход сырого протеина с единицы

площади агроценоза трав в значительной мере зависит от конфигурации гелиогеофизических условий на протяжении календарного года. Пред-

ложен оригинальный подход для анализа причин ежегодных колебаний общего сбора протеина в посевах многолетних кормовых трав, который

не требует использования детальной метеорологической информации. Он базируется на учете ежемесячных вариаций только одного космофизи-

ческого регулятора –активности Солнца.

Ключевые слова:

солнечная активность, многолетние травы, сбор сырого протеина, Кольский Север.

Введение

Мурманская область отличается экстре-

мальными метеорологическими условиями

для выращивания культигенов, что обусловле-

но широтной спецификой ее географическо-

го положения. Поэтому поиск связей продук-

ционного потенциала сельскохозяйственных

растений с погодными характеристиками в

данном регионе является актуальной проце-

дурой и целесообразность ее реализации не

вызывает сомнений [1].

Вместе с тем урожайность культурных рас-

тений на Кольском Севере, входящем в зону

глобальных электромагнитных возмущений,

существенно зависит также от вариаций сол-

нечной активности [2]. Данное обстоятельство

вызывает возрастающий интерес к системным

методам оценки влияния абиогенных факторов

на урожайность культигенов, позволяющим на-

ряду с погодными условиями учитывать также

воздействие глобального космофизического

регулятора — активности Солнца [3]. Однако

вопрос о влиянии этого гелиогеофизического

фактора на продукционный потенциал сельско-

хозяйственных растений изучен лишь фрагмен-

тарно и остается по существу открытым.

Цель данной статьи

—

представить сравни-

тельно простой и удобный способ оценки ин-

тегрального влияния солнечной активности

на сбор сырого протеина в посевах многолет-

них трав, являющихся важнейшим компонен-

том кормовой базы для молочного животно-

водства в Мурманской области.

Методика исследования

Стационарный полевой эксперимент про-

водили в течение 23 лет (с 1994 по 2016 гг.) на

реперном участке сельскохозяйственных уго-

дий совхоза «Мурманск» (пос. Пушной).

Агрохимические

показатели

опытного

участка, который располагался на торфяно-

болотной (верховой, остаточно-низинной) по-

чве, изменялись в ходе почвенно-экологиче-

ского мониторинга в следующем диапазоне:

рН

KCl

— 4,6-6,1; гидролитическая кислотность

(по Каппену) — 0,7-34,8 мг-экв/100 г почвы;

сумма аммонийного (с реактивом Несслера)

и нитратного (по Грандваль-Ляжу) азота —

9,2-12,1 мг/100 г; содержание подвижного

фосфора и обменного калия (по Бурриелю-

Гернандо) — 33-35 и 30-32 мг/100 г почвы со-

ответственно [4, 5].

Органические удобрения (т/га) вносили под

травы в форме навоза крупного рогатого скота

(0-49), а минеральные (кг д.в./га) — в виде ам-

миачной селитры (0-147), двойного суперфос-

фата (0-52) и хлористого калия (0-48). В скобках

указан диапазон вариаций доз органических и

минеральных удобрений в годы проведения

производственного эксперимента.

Объектом исследования служили посевы

многолетних трав — различные сорта овсяни-

цы луговой с примесью (около 30%) мятлика

лугового. Учет величины урожая

зеленой мас-

сы трав с опытных делянок проводили ежегод-

но в конце июля.

Анализ химического состава растений вы-

полняли в осенне-зимний период (с ноября по

февраль). Содержание сырого протеина в фи-

томассе трав определяли по ГОСТ 13496.4-84 и

рассчитывали в процентах на сухое вещество

[6]. В качестве интегральной характеристики

эффективности продукционного процесса в

посевах многолетних трав использовали акту-

альный для кормопроизводства показатель —

общий выход сырого протеина [7] с единицы

площади агроценоза (ВП, кг/га). Он представ-

ляет собой агрегированную переменную, объ-

единяющую урожайность и содержание про-

теина в мультипликативном виде.

База данных по солнечной активности, вы-

ражаемой в виде среднемесячных значений

потока радиоизлучения Солнца с длиной вол-

ны 10,7 см (индекс F10.7, 10

-22

Вт/(м

•Гц)), имеет-

ся в свободном доступе на сайте

ftp://ftp.geolab

nrcan.gc.ca/data/solar

flux/monthly averages.

В ходе дальнейшего изложения материала для

обозначения индекса F10.7 по конкретным ме-

сяцам будет применяться аббревиатура F(i).

Статистическую обработку опытных дан-

ных проводили с использованием различных

модулей программы STATISTICA 10 [8].

Результаты и их обсуждение

В качестве преамбулы необходимо сказать,

что российскими почвоведами недавно была

сформулирована и всесторонне обоснована

оригинальная научная концепция, суть кото-

рой в сжатом виде можно выразить следую-

щей декларативной формулой: почва — это

историческая летопись иерархических био-

сферно-геосферно-антропосферных

взаи-

модействий, записанная на минеральных и

биогенных носителях памяти на макро- и ми-

кроуровнях. Доказано, что развитие агрофито-

ценозов неразрывно связано как с динамикой

природной памяти почвенных покровов, про-

филей и горизонтов, так и с антропогенными

изменениями памяти почв [9].

В этой связи следует заметить, что для ил-

люстрации предлагаемого нами подхода кра-

ткой информации об активности Солнца в

период летней вегетации многолетних трав

(июнь-июль) недостаточно. Необходимо при-

нимать во внимание круглогодичный характер

трансформации многомерной экологической

ниши трав, сопряженный, в частности, с изме-

нениями их виталитета, состояния почвенной

биоты и эдафотопа в целом. Основные этапы

этих изменений для нашего производствен-

ного опыта можно представить в виде следу-

ющей схематической цепочки событий: скаши-

вание трав (конец июля), образование отавы

(август-сентябрь), перезимовка растений (ок-

тябрь-апрель), выход из-под снега и весеннее

отрастание побегов (май), летняя вегетация

растений (июнь-июль).

Поэтому при поиске связей между сбором

протеина и солнечной активностью нами были

использованы не только ежемесячные значе-

ния индекса F10.7 для каждого текущего года

(январь-июль), но и для всех оставшихся меся-

цев предыдущего года (август-декабрь), следу-

ющих после прошлогодней уборки урожая.

Необходимость использования 12-месяч-

ного гелиоцикла объясняется также тем, что

посевы многолетних трав находятся круглого-

дично под влиянием фоновых низкочастотных

электромагнитных полей, контролируемых

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека