Введение к работе
- 2 -
Актуальность темы. Виды янтака (Alhagi Cagneb.) являются медоносными, эфиромасличными, витаминными, красильными растениями и источником приготовления лекарственных препаратов, безалкогольных напитков, могут использоваться в пищевых целях, а также для обогащения почвы азотом и борьбы с песчаными наносами и эрозией почв (Дубянский, 1928: Павлов, 1947; Закиров, 1955; Джуманиязов, 1955; Синельников, 1965 и др.) Но. прежде всего, янтак представляет большой интерес как ценное кормовое растение для аридного животноводства (Ларин и др., 1929, I9i:i; Бурыгин, 1953; Гущин, 1956; Гранитов, 1964; Каримова, 1978 и др.).
В настоящее время площади янтачных пастбищ составляют в Узбекистане 400 тыс. га, однако значительные массивы их бедны в Видовом отноыении, изрежены и засорены растениями, плохо поедаемыми скотом. Деградация янтачных пастбищ под всё возрастающими антропогенными и техногенными воздействиями затрудняет дальнейшее развитие каракульского овцеводства и верблюдоводства в аридных районах Узбекистана и других государствах Ценгральноазиатского региона. Несмотря на хозяйственную ценность видов Alhagi, фитомелиоративные работы по улучшению янтачников не проводились.
Обследование янтачных пастбищ в ряде районов Узбекистана показывает, что они различаются по степени деградации и требуют специфического подхода при разработке способов повышения их продуктивности, в одних случаях - сохранения естественного травостоя, в других - обогащения ценными кормовыми растениями путём полукоренной реконструкции естественных янтачников и создания агрофитоцено-зов. Теоретической основ'ой реконструкции янтачных пастбищ является глубокое знание закономерностей, определяющих рост и развитие растений в природных условиях и в агрофитоценозе,' и на этой основе выявление, оптечальных вариантов видового состава их компонентов, густоты стояния, агротехнических мероприятий. Это и определило цель и задачи исследований по оптимизации янтачников и комплексный подход для их решения.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка* научных основ оптимизации янтачных фитоценозов и повышение их пастбищной ценности.
В задачи исследований входило: уточнить ареалы видов рода Alhagi; дать характеристику современного состояния янтачников в районах проведения исследований; выявить закономерности вертикальной и горизонтальной структуры фитоценозов; составить крупномасвггабную
.- з -(1:25000) пастбиіцно-мелиоративную карту районов широкого распространения янтачников (Фариикжий и Нуратинский районы) с целью их рационального использования, оптимизации и охраны; выявить закономерности онтогенеза и особенности возобновления янтака в природе и культуре; исследовать влияние некоторых экологических факторов на формирование надземных и подземных органов и продуктивность растений; изучить влияние мелиорации на травостой и урожайность низко-продуктивных янтачников в различных природно-территориальных комплексах (ГГГК) пустынь и адырной зоны; подобрать ассортимент перспективных кормовых растений для подсева в янтачниках, исходя из их биологических и экологических свойств и диапазона толерантности; изучить биоэкологические особенности растений в агрофитоценозе, их взаимоотношения в различных экологических условиях; установить оптимальное соотношение составляющих агрофитоценозы видов; разработать технологические приёмы создания двух и многокомпонентных, а также двуукосных агрофитоценозов.
Научная новизна исследований. Впервые в полном объёме выявлены ареалы, фитоценотические особенности 4-х видов янтака, составлена крупномасштабная (1:25000) лас тбищно-мелиоративная карта янтачников Нуратинского района НавоийскоЙ и Фаришского района Даси-закской областей на площади 107,4 тыс. га с определением деградированных массивов (около 45 тыс. га) для оптимизации. Впервые в различных экологических условиях республики изучен онтогенез. Alha-gl canescens (Regel) Snap, и A.klrghisoraa Sehrenk. На этой основе и с учётом морфо-биологических, экологических и фитоценотических особенностей растений разработаны методы улучшения низкопродуктивных и сильнодеградиррванных янтачных фитоценоэов.
Охарактеризованы особенности возобновлеия, роста, развития и размножения видов янтака в фйтоценозах и агрофитоцэнозах с учётом климатических условий, химиама и водно-физических свойств почв, а также под влиянием различных технологических приёмов улучшения. Впервые изучены закономерности формирования и созданы-устоПчивыа двух- и многокомпонентные, а такге двуукосныз пастбищно-сенокос-ные агрофитоценозы из представителей различных гмзнениых форм, пригодные для круглогодичного выпаса скота, установлена ярусность надземной и подземной частей созданных агрофитоценозов, исключающая или ослабляющая конкуренцию между компонентами, а также продуктивность и роль каждого вида в накоплении кормовой массы. Установлены, наиболее перспективные виды для создания богарных агрофитоценозов в.различных экологических условиях. Выявлена биологиче-
-4-. екая и экологическая специфика видов, позволяющая проводить дифференцированный подбор компонентов агрофитоценоэов и их районирование. Разработана возможность восстановления янтачников семенным путём, а также вскрыты возможности направленного изменения морфо-структуры янтака.
Основные положения, выносимые на зашиту;
1.. Янтачная формация широко представлена во всех природно-территориальных комплексах (ПТК) Узбекистана на площади 400 тыс. га. Янтачники, как тип пастбищ, неоднородны в экологическом, Фито-ценотическом и хозяйственном отношении. Урожайность их изменяется в пределах 3-45 ц/га в зависимости от экологических условий и степени деградации.
-
Выявлены закономерности онтогенеза 2-х видов янтака (я. киргизского и я. седоватого) в различных экологических условиях, уточнена их биоморфа как травянистого длиннокорневицного, корнеот-прыскового, вегетативно подвижного многолетника, гемикриптофита, фреатофита.
-
Разработаны принципы создания двух и многокомпонентных аг-рофитоценозов исходя из: биологических и экологических свойств их компонентов; дифференцированного подбора компонентов с учётом диапазона их толерантности; их взаимосовместимости; кормовой ценности.
-
Разработаны эффективные приёмы улучшения-янтачников путём мелиорирования почв, их обработки и посева перспективных кормовых растений. На массивах с сильноуплотнёнными почвами наилучший эффект даёт распашка, при которой разрыв корневищ янтака способствует быстрому вегетативному размножению и увеличению плотности травостоя, приводящему к повышению урожайности кормовой массы и семян. На массивах, где естественными компонентами янтака являются ценные кормовые растения, пахоту следует проводить без оборота пласта, а" на заросших сорными растениями - с оборотом пласта, и- с последующим подсевом ценных фитомелиорантов. Коренная реконструкция изреженных янтачников путём их обогащения рядом ценных кормовых растений способствует созданию устойчивых, высокопроизводительных агрофитоценоэов..
Теоретическое и практическое значение работы. Установлено, что современным центром видового разнообразия рода Alhagi следует считать Среднюю Азию (где сосредоточены 5 видов из 7).
Выявлены закономерности онтогенеза янтака: лабильность онтогенеза, пролонгация (удлинение) виргинильного и имматурного этапов
- 5 -до 12-14 лет при недостаточной водообеспеченности (полупустыня) против 2-3 лет на Ташкентских адырах, аккомодация роста побегов.
Вскрыты возможности направленного изменения морфоструктуры янтака (колючесть, олиственностъ, побегообразование и т.д.) под влиянием экологических факторов.
В фитоценотических исследованиях впервые выявлены ценозообра-зующие особенности представителей рода Alhagi (как эдификатора и субэдификатора формации).
Впервые разработаны теоретические основи оптимизации травостоя деградированных янтачников путём создания двух и многокомпонентных агрофитоценозов исходя из : биологических и экологических свойств их компонентов; дифференцированного подбора компонентов с учётом диапазона их толерантности; их взаимосовместимости; кормовой ценности.
На основе многолетних исследований установлена площадь янтачников в Узбекистане (400 тыс. га).
Для Нуратинского и Фаришского районов (Навоийская и Джиэак-ской области) с наиболее обширными янтачниками составлена ластбищно-мелиоративная карта (М 1:25000), определена кормовая ёмкость, отмечены массивы, нуждающиеся в улучшении. Разработана технология поверхностного улучшения низкопродуктивных янтачников с сохранением естественного травостоя, а также коренной реконструкции деградированных янтачных пастбищ - создание разночленных. агрофитоценозов из перспективных засухоустойчивых кормовых растений путём подсева в распаханные янтачники. На основе полученных данных составлены рекомендации по повышению продуктивности деградированных янтачников в полупустынной зоне Узбекистана, которые ныне широко используются в хозяйствах Джизакской, Навоийской. Самаркандской и Хорезмской областей республики (акты внедрения прилагаются). Разработан способ клонирования* который в дальнейшем может быть использован в селекционной работе в целях получения высокопродуктивных и слабоколючих форм янтака.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены и обсуждены: на конференции "Круглогодичное использование орошаемых земель" САО ВАСХНИЛ (Ташкент, 1981), на республиканской конференции "Увеличение производства сельскохозяйственной продукции в свете задач, вытекающих из Продовольственной программы страны" (Ташкент, 1933), на Всесоюзной конференции "Природные ресурсы пусты!»! и их освоение (Ашхабад, 1986), на республиканской конференции "Актуальные проблемы охраны окружающей среды и рациональное ис-
пользование природных ресурсов" (Термез, 1987), на научно-техническом совете Министерства сельского хозяйства республики (1987), на научно-теоретических конференциях ДжГПИ (Ташкент-Джизак, 1987-1994), на научно-практической конференции "Наука и технический прогресс" (Ташкент, 1990), на расширенных заседаниях лаборатории фитомелиорации природных пастбищ Института ботаники АН РУз (1992-1995) и кафедры Общей биологии ДжГПИ (1993-19Э5), Республиканской научной конференции "Актуальные проблемы ботаники" (Ташкент, 1995)
Диссертация обсуждена и одобрена на методическом Совете ДжГПИ (протокол № 8 от 20.03.1995 г.) на объединённом заседании лаборатории фитомелиорации пастбищ Института ботаники АН РУз (протокол ft 6 от 03.03.93), на засе^нии факультета природоведения УрГУ (протокол № 8 от 04.03.97), на объединённом заседании кафедр растениеводства и ботаники ТашГАУ (протокол fc 10 от 07.04.97), на расширенном заседании кафедры экологии и высших растений и цитоэм-бриологии ТашГУ (протокол Ь 4 от 19.04.97), объединённом заседании кафедр ботаники, биологии и её методики, основ сельского хозяйства и её методики ТашГПИ (протокол № 4 от 24.04.97) и на объединённом заседании лаборатории экологии и Физиологии растений Института ботаники АН РУз (протокол № 7 от 6.10. 1997 г.).
По материалам диссертации опубликованы 30 работ, в том числе 2 монографии.
Личное участие автора заключается в постановке проблемы и разработке программно-методических положений, организации и выполнении всех основних исследований (выбор и подготовка участков, закладка опытов, фенонаблюдения, сбор научных материалов по биоэкологическим особенностям подопытных объектов и их обработка, анализ и обобщение полученных результатов).
Работа выполнена при научной консультации доктора биологических наук, профессора Пратова У.П. и доктора биологических наук, профессора Верник Р.С, которым автор искренне признателен.
>v Объём и структура работы. Диссертация изложена на 250 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы из 305 наименований (из них на иностранных языках 20) и приложения. Работа иллюстрирована 93 таблицами, 62 рисунками и 4 картами.
