И.М. Шатский, И.С.Иванов — кандидаты сельскохозяйственных наук
И.А. Новикова, Н.В. Сапрыкина, А.В. Чекмарева.
ФГБНУ «Воронежская ОС по многолетним травам ВНИИ кормов им В.Р.Вильямса», г. Павловск Воронежской области
Обзорная статья посвящена 95 летию создания ФГБНУ «Воронежская опытная станция по многолетним травам Всероссийского научно-исследовательского института кормов имени В.Р.Вильямса». Приводится краткая история создания учреждения, основные этапы её развития, направления и достижения в области кормопроизводства. Отражены результаты работы последних лет и задачи на перспективу.
После жесточайшей засухи и голодомора 1891 года была организована «Особая экспедиция» по испытанию и учёту различных способов и приёмов лесного и водного хозяйства в степях России. Возглавил эту экспедицию родоначальник науки о почве В.В.Докучаев. В июне 1892 года он со своими учениками отправился в самый центр многих засух на водораздел между Волгой и Доном Воронежской губернии, где простиралась Каменная степь. Здесь Докучаев и основал опытную станцию, целью которой была «реставрация природы степи». Для того, чтобы окультурить изнывающие от зноя земли, ученики Докучаева под его руководством создавали систему прудов, сажали полезащитные и снегосборные лесополосы и покрывали лесом склоны балок и оврагов [1].
Успешная работа опытной станции в Каменной степи послужила толчком для изучения лугов, болот и водной растительности. В Воронежскую губернию для выполнения этой работы был приглашён Л.Г.Раменский, который с 1908 года исследовал озёра и болота Петербургской и Олонецкой губерний, принимал участие в Камчатской экспедиции, уделяя особое внимание изучению влияния почвенных условий на растительный покров. С 1912 года он полностью переключился на исследование угодий Воронежской губернии, где организует постоянные наблюдения на 35 площадках в пойме реки Дон города Павловск-на Дону[2].
В 1914 году здесь был создан опорный пункт, разросшийся в весьма сложный комплекс лугового опытного исследования. На базе данного пункта в 1920 году открыта Павловская опытная станция по обследованию и изучению лугов Воронежской области[3].
Первым руководителем опорного пункта и Павловской луговой опытной станции был Раменский Леонтий Григорьевич, который впоследствии, с 1928 года заведовал отделом исследований сенокосов и пастбищ ВНИИ кормов. Под руководством Раменского на основании многочисленных наблюдений, проведённых преимущественно в Европейской части СССР, разработана система экологических рядов и на их основе построены экологические шкалы и формулы растений. Они позволяют производить экологический анализ условий каждого участка природного кормового угодья по его растительному покрову и намечать мероприятия для повышения урожайности травостоя, а также сделать теоретические выводы[2;4].
Раменский Л.Г. в самом начале своей творческой биографии в докладе «О сравнительном методе экологического изучения растительных сообществ» сформулировал принципиально новые положения о непрерывности растительного покрова и экологической индивидуальности видов растений. Эти положения были развиты Л.Г. Раменским в работе «Основные закономерности растительного покрова…», которая справедливо признана одной из самых выдающихся публикаций мировой литературы по теоретической фитоценологии. Впервые здесь учение о растительных сообществах названо термином «фитоценология», а растительность представлена как «сложная система подвижных текучих равновесий и смен». В этой работе сформулирован важный вывод: «Растительный покров представляет собою многими факторами обусловленную текучую непрерывность, сложно отзывающуюся на смену условий в пространстве и во времени. В этих сменах обнаруживается экологическое и биологическое своеобразие видов, слагающих растительность (их различное отношение к среде, друг к другу, их подвижность или косность). Роль каждого растения в ценозе своеобразна». Принцип неприрывности, изменчивости растительного покрова совпадает с аналогичными высказываниями В.В.Докучаева о почвах[5].
В 30-40 годы во ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса выполнена работа большого государственного значения, с использованием материалов Павловской луговой опытной станции и участием М.И.Ненарокова. По заданию НАРКОМЗЕМА была осуществлена первая в истории государства инвентаризация природных кормовых угодий и земель потенциального фонда СССР. Разработана классификация типов природной кормовой площади страны. Обобщены сведения о кормовых растениях естественных сенокосов и пастбищ СССР, установлен их типологический состав и составлены карты. Полученные материалы были выдающимся научным достижением того времени и внесли бесценный вклад в развитие отечественной науки и практики изучения, оценки, рационального использования и улучшения природных угодий страны[6;7].
Вместе с историей страны неоднократно менялась ведомственная принадлежность и структурно-организационное состояние учреждения, но основное его предназначение, главная цель и задачи исследований в основе своей оставались прежними. В 1935 году луговая станция была реорганизована в Павловское опытное поле по луговодству и передана в состав НИИСХ ЦЧП им.В.В.Докучаева, произошло воссоединение двух научных организаций, созданных в разное время великими учёными В.В.Докучаевым и Л.Г.Раменским. Это был наиболее продолжительный (до 1987 года) и также успешный период по практическим разработкам лугопользования и созданию новых сортов.
В эти годы научным руководителем, а затем директором Павловского опытного поля по луговодству был Ненароков Михаил Иванович, впоследствии доктор с-х наук, профессор, заслуженный агроном РСФСР. За время его работы изучались приемы поверхностного и коренного улучшения природных кормовых угодий на различных типах земель (чернозёмы водоразделы, склоны, песчаные надпойменные террасы, поймы разных степеней увлажнения, засоления, богатства почв и длительности затопления). Изучено поведение 23-х видов многолетних трав. По основным экологическим факторам были четко установлены границы эффективного использования данных видов и обоснованы подходы к подбору смесей трав для залужения различных типов угодий. Проведённые исследования показали, что коренное улучшение лугов и пастбищ в степи позволяет в 4-5 раз повысить их продуктивность.
Сотрудники опытного поля работали в тесном контакте с отделами семеноводства и кормопроизводства института ЦЧП им. В.В. Докучаева. И, в частности, была разработана система кормовых и прифермских севооборотов, севооборотов для животноводческих, птицеводческих и овцеводческих хозяйств, был разработан зеленый конвейер для крупного рогатого скота и свиней. Большая работа была проведена в области и в ЦЧЗ по разработке технологии создания орошаемых культурных пастбищ: изучены состав травосмесей, сроки и способы посева, нормы высева семян, режим орошения и использования их.
Разработана четкая технология и организация семеноводства многолетних трав. Для чего было специализировано 15 семеноводческих хозяйств и созданы четыре семяочистительные станции.
Эффективность возделывания многолетних трав во многом определяется результативностью селекции в конкретном природном регионе и достоинствами новых сортов. На Павловском опытном поле было создано 14 сортов многолетних трав и один сорт сахарного сорго. Все эти сорта внесены в государственный сортовой реестр и были допущены для производственного использования в Центрально-Черноземном и других регионах страны. Отдельные виды многолетних трав, отличающиеся высокими кормовыми качествами и устойчивостью к экстремальным условиям, такие как бекмания, овсяница восточная, лисохвост вздутый, пырей ползучий (пойменная форма), были впервые введены в культуру.
В связи с тем, что объём и результаты научно-исследовательской работы выходили за рамки статуса опытного поля в 1987 году постановлением Госагропрома СССР на базе опытного поля и ОПХ «Павловское» была создана Воронежская опытная станция по многолетним травам Россельхозакадемии и установлены основные направления научной деятельности: создание новых сортов многолетних трав; разработка и внедрение в производство интенсивных технологий возделывания многолетних трав на семена; обеспечение семеноводческих хозяйств области элитными семенами многолетних трав для сортообновления и сортосмены. Руководство Россельхозакадемии в 1994 году, учитывая малочисленность коллектива, передало Воронежскую опытную станцию из непосредственного подчинения в систему Всероссийского научно-исследовательского института кормов им. В.Р.Вильямса.
За последние 10 лет на станции созданы шесть новых сортов многолетних злаковых и бобовых трав, отвечающих современным требованиям сельскохозяйственного производства. Этому в большой степени способствовало вхождение опытной станции в подчинение института кормов. Научные сотрудники опытной станции получили конкретную методическую помощь от руководителей селекцентра и отделов селекции клевера, люцерны и злаковых культур. Работая по программе биогеоценотических основ адаптивной системы селекции института кормов, на станции стали применять более интенсивные методы селекции, такие как поликросс, экспериментальная полиплоидия, мутагенез и другие[8].
В результате совместной селекционной работы коллективом научных сотрудников Воронежской опытной станции и ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса создан сорт овсяницы красной Диана путем поликросса и отбора в потомствах однотипных растений по характеру кущения и семенной продуктивности. Предназначен он для газонного, лесопаркового, фитомелиоративного и кормового использования. Продолжительность хозяйственного использования сорта 10-12 лет, имеет хорошее весеннее и послеукосное отрастание без критического порога депрессии в летний период, выдерживает трёх-шестикратное низкое скашивание в сезон, формирует рыхловатый выровненный травяной ковёр. Обладает высокой морозо- и зимостойкостью. Сорт с 2004 года включён в Государственный реестр селекционных достижений для использования во всех зонах возделывания культуры.
Сорт костреца Воронежский 17 создан на основе межвидовой гибридизации и с 2010 года внесён в Государственный реестр и допущен к использованию в 1, 4 и 5 регионах. Относится к кострецу безостому степного экотипа. Сорт предназначен для посева на склонах балок, на кратко-заливных поймах (10-20 дней), на суходолах среднего и достаточного увлажнения. Адаптация к зоне высокая, как по общей устойчивости, так и толерантности и резистентности к факторам окружающей среды. Сорт отличается от стандартного Павловский 22/05 и сортов Моршанской селекционной станции, которые более адаптированы к поймам больших рек, конкурентно способен к произрастанию в травосмесях с люцерной. Воронежский 17 имеет целый комплекс преимуществ по хозяйственно полезным признакам перед стандартом: превосходит стандарт по урожайности, облиственности, содержанию протеина, сумме сахаров и имеет более низкое содержание клетчатки. Сорт лучше переносит засуху, имеет более высокую зимостойкость.
С 2011 года в Государственный реестр внесён также новый сорт райграса пастбищного Воронежский, созданный совместно с сотрудниками института кормов для газонного использования. Сорт обладает хорошей устойчивостью к многократному скашиванию, высокой побегообразовательной способностью. В связи с изменением климата на перспективу программа научно-исследовательских работ предусматривает включение в селекционный процесс более засухоустойчивые культуры. Приступили к работе со злаковыми травами: житняком и ломкоколосником. Поддерживаем тесную связь с руководителем отдела аридных культур института для подбора и включения в нашу работу новых перспективных культур.
Важнейшим направлением современного кормопроизводства является создание пастбищных и сенокосных угодий с высоким содержанием бобовых культур, которые имеют большое значение в биологизации земледелия и увеличении производства высокобелковых кормов. На Воронежской опытной станции селекционные работы ведутся с люцернами, клевером луговым и лядвенцем рогатым.
При осуществлении селекционной программы по созданию сортов клевера лугового изучено большое количество образцов различного эколого-географического происхождения, выделены лучшие и на их основе в питомниках поликросса созданы сложногибридные популяции. Из полученного исходного материала отобрали лучший гибрид, который превышал в разные годы стандарт Павловский 16 на 21,5-36,5% по семенной продуктивности и на 10,4-17,2% по сухой массе и характеризовался также повышенной засухоустойчивостью и зимостойкостью. В 2010 году этот образец передан в Государственное испытание как новый сорт.
Учитывая роль люцерны для Центрально-Чернозёмного региона, селекции этой культуры уделяется первостепенное значение, как на опытной станции, так и в головном институте. Совместно с селекционерами ВНИИ кормов сотрудники опытной станции принимали участие в создании сорта люцерны Соната, который с 2008 года внесён в Государственный реестр и допущен к использованию по третьему региону.
С 2001 года на станции ведётся изучение популяций люцерны, пригодных для формирования многовидовых агрофитоценозов в совместном посеве с кострецом безостым. Получены её конкурентноспособные образцы с наименьшей реакцией на угнетение кострецом, у которых на четвёртый год жизни в травосмеси содержание бобового компонента сохраняется на уровне 32-50% в первом укосе и 33-67% — во втором. Лучший образец – гибрид СГВ-263 передан в 2012 году на Государственное испытание. В последние годы для создания пастбищ стал большим спросом пользоваться лядвенец рогатый. По этой культуре мы уже имеем более трёх десятков коллекционных образцов, переданных нам институтом кормов.
Для новых сортов ведётся разработка ресурсосберегающих технологий производства семян. Были разработаны приёмы агротехники сорта люцерны Воронежская 6 при возделывании на семена в условиях степной зоны. Уточнены норма высева и срок посева, выявлена высокая эффективность внесения при основной обработке почвы полной дозы фосфорно-калийных удобрений и внекорневой подкормки бором и молибденом при совместном их внесении в период бутонизации-начала цветения. В настоящее время завершается разработка сортовой агротехники нового сорта костреца безостого Воронежский 17. По результатам трёхлетних учётов установлено, что внесение минерального азота и фонового удобрения на травостоях первого и второго года использования положительно влияет на структуру семенного травостоя и урожайность семян. Способ посева и норма высева семян также оказывают существенное влияние на формирование семенного травостоя в первый и последующие годы. Выявлено преимущество в засушливых условиях широкорядных посевов. В вариантах с более высокими нормами высева возрастает конкуренция растений за питательные вещества и влагу, что ведёт к угнетению образования генеративных побегов. Поэтому целесообразно снижение нормы высева при широкорядном способе посева.
По всем сортам нашей селекции на станции ведётся первичное семеноводство. Ежегодно выращивается 200-500 кг оригинальных семян одиннадцати районированных сортов и трёх-четырёх перспективных образцов злаковых и бобовых многолетних трав.
В заключение следует отметить, что уже 95 лет изменяющимся коллективом опытной станции вносится определённый вклад для решения различных вопросов повышения эффективности кормопроизводства. В настоящее время небольшой коллектив направляет свои усилия на выведение и сохранение высокопродуктивных сортов злаковых и бобовых трав с высоким уровнем фитоценотической устойчивости и совместимости в многовидовых агрофитоценозах для пойменных и полевых земель нашего региона. Хочется напомнить заключение учёных и «ещё раз подчеркнуть важную практическую роль лугового травосеяния не только для увеличения производства кормов и улучшения их качества, но и для оптимизации агроландшафта, устранения эрозионных процессов на склоновых землях, а также для восстановления содержания гумуса и азота в почве наименее энергоемким способом – за счёт дерново-образовательного процесса»[9].
Литература
1. Филоненко И.Е. Особая экспедиция. Документально-историческая повесть. // М. Издательство Прима-Пресс – М, 2000. 260 с.
2. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. История науки. Леонтий Григорьевич Раменский. // ГНУ ВИК Россельхозакадемии – М.: Россельхозакадемия, 2011. – 27 с
3. Чаянов С.К. Опытное дело и естественноисторическое исследование в среднечернозёмной области. // Вестник опытного дела, № 1-2, Воронеж, 1921..
4. Иванов И.С., Шатский И.М., Мухин Н.Г. Этапы и направления работы Воронежской опытной станции по многолетним травам. // Роль селекции в формировании агротехнологии для обеспечения стабильного производства зерна в условиях меняющегося климата. / Воронеж «Истоки», 2011.- С. 53-58.
5. Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Формирование школы геоботаники Л.Г.Раменского в институте кормов (электронный ресурс) // Адаптивное кормопроизводство ГНУ ВИК Россельхозакадемии, 2014, №3, С.18-25.
6. Косолапов В.М., Трофимов И.А. История Всероссийского научно-исследовательского института кормов им. В.Р.Вильямса. // Кормопроизводство, 2012. № 6. – С. 5-7.
7. Трофимов И.А., Савченко И.В., Трофимова Л.С., Лебедева Т.М., Яковлева Е.П. Агроландшафтно-экологическое районирование природных кормовых угодий по экономическим районам Российской Федерации. // Кормопроизводство: проблемы и пути решения. М. 2007. – С. 20-30.
8. Шамсутдинов З.Ш., Писковатский Ю.М., Новосёлов М.Ю. Перспективные направления и методы селекции многолетних трав. // Кормопроизводство России, М. 1997.- С. 239-256.
9. Кутузова А.А., Тебердиев Д.М., Трофимов И.А. Перспективы лугового травосеяния в Центрально-Чернозёмном районе. // Современные проблемы луговодства, селекции и семеноводства кормовых культур. – Москва-Воронеж, 2002.- С.14-18.
Шатский Иван Михайлович, кандидат с/х наук, директор,
Иванов Иосиф Семёнович, кандидат с/х наук, ведущий научный сотрудник,
Новикова Ирина Алексеевна, заместитель директора по науке,
Сапрыкина Наталья Вениаминовна, старший научный сотрудник,
Чекмарева Анна Владимировна, научный сотрудник.