Биологические особенности суданской травы
Особенности роста и развития
Суданка относится к семейству злаки — Poaceae Barnh. Ботаническое название- Sorghum sudanense Stahf.
Корни мочковатые, проникают в почву на глубину до 2,0-2,5 м. Суданка сплошь пронизывает почву массой корневых тяжей, коренным образом изменяет самую структуру подпочвенных слоев, их физические и химические процессы. Благодаря мощной, глубоко проникающей корневой системе суданка способна противостоять засухе, используя питательные вещества и воду из глубоких слое почвы. Однако основная масса ее корней(2/3)расположена на глубине пахотного слоя(0-25см). рис.1.
Иногда от нижних стеблевых узлов отходят воздушные корни, но это зависит от способа посева, наличия влаги и других факторов. Основное предназначение этих корней – опорное, предохраняющее куст от полегания в широкорядных посевах. После скашивания надземной части корневая система, как у некоторых других однолетних, не отмирает, а образует из узла кущения сильно развитые вторичные корни, обеспечивающие формирование последующих укосов.
Стебель – хорошо облиственный, цилиндрический, высотой 150-350 см, имеет развитые междоузлия и на всем протяжении заполнен белой губчатой паренхимной тканью. Высота и толщина стебля обусловлены не только сортовыми особенностями, но и в значительной степени зависят от плодородия почвы.
Листья 45-55см длиной,3,5-4,5см шириной, пониклые, голые, главная жилка резко выражена. Язычок длиной около 2,5мм.
Соцветие – многоколосковая развесистая метелка пирамидальной, яйцевидной или овальной формы, прямая или несколько раскидистая, до 40 см длиной, полусжатая, пониклая или сорговидная.
Цветки в метелке расположены попарно: один обоеполый, другой тычиночный или стерильный. Тычинок 3, пыльники оранжево — желтого цвета, различных оттенков, реже фиолетовые. Рыльца густоперистые, двураздельные зеленовато – желтые. Во время цветения заметно выступают из колосков. Первыми зацветают 2-3 обоеполых цветка, расположенных на верхушечной ветви метелки. В последующие дни начинают раскрываться по 2-3 цветка на концах веточек нижележащих метелок, а через 4-5 дней после начала цветения раскрываются мужские цветки на окончательно сформировавшихся метелках. Массовое цветение наступает через 4-5 дней после раскрытия первых цветков и продолжается 7-9 дней.
Колосковых чешуй 3, нижняя и верхняя кожистые, третья кроющая чешуя и обе цветковые – пленчатые, нижняя цветочная чешуя с коленчато – прогнутой осью длиной 5-18 мм, скрученной в нижней части. Верхушка зерновки не выступает наружу, чем суданка отличается от других видов сорго.
Зерновки слегка сплюснутые, имеющие длину 3,5-4,0 мм, ширину 2-2,5мм, толщину 1мм. По массе 1000 семян с пленками сорта делятся на крупносемянные (длина колосков 7мм, масса свыше 15г), среднесемянные (5-7мм,10-15г) и мелко семянные (менее5мм и ниже 10г). Большое влияние на это показатель оказывают условия формирования семян и сорт.
Одно из важных биологических особенностей суданки является ее побегообразование на протяжении всей вегетации. Во влажные годы она может давать от 10-60 побегов на одном растении.
В условиях Европы и Сибири кустистость суданки увеличивается вдвое при орошении, что способствует формированию большого урожая зеленой массы, а при возделывании на семена становится существенным недостатком.
В формировании урожая участвуют 3 вида побегов: основные, боковые, образующиеся из узла кущения и воздушные, развивающиеся из почек стеблевых узлов. Вновь появившиеся побеги угнетают появившееся ранее, поэтому доля генеративных побегов у суданки невелика.
Семена, сформировавшиеся на разных побегах и в разных частях метелки, физиологически неоднородны. Развитие цветков в соцветии идет базипетально – от вершины к основанию, в результате чего семена созревают неодновременно в пределах соцветия и растения в целом. Всхожесть свежесобранных семян в восковой спелости из метелок боковых побегов равнялась 94,5%, а из воздушных – всего 4,6% от показателя семян из метелок основных побегов. Снижается она и в соцветии от вершины к нижней части. Физиологически разнокачественные семена дают различное потомство. Таким образом, по продуктивности и посевным качествам семена из метелок основных побегов являются наиболее ценными, поэтому в производстве необходимо ориентироваться на получение урожая семян именно с этих побегов.
Одной из особенностей биологии суданки является растянутый период первоначального роста. После появления всходов растения формируют мощную корневую систему. Период от всходов до кущения в полевых условия длится от 18 до 40 дней. Его продолжительность зависит не только от почвенно — климатических условий, но и от сортовых особенностей суданки.
Развитие сорговых в онтогенезе проходит в 12 этапов.
1 этап – прорастание семян. Наиболее дружное и полное прорастание семян и появление всходов наблюдается, когда почва имеет влажность 65-75% от полной влагоемкости, а температура составляет 10-12 С. Продолжительность фазы от 4 до 12 дней. При прорастании семян трогается в рост главный зародышевый корешок.
2 этап — от всходов до формирования третьего листа. Продолжительность 8-10 дней.
3 этап – кущение и развитие узловых корней. Суточный прирост корней 1,3-1,5 см. Продолжительность 12-14 дней.
4 этап – продолжение кущения. Побеги усиленно растут. Корневая система до 150 см проникает в почву. На этом этапе растения интенсивно потребляют питательные вещества из почвы. Продолжительность 12-14 дней.
5 этап – выход в трубку. Фенологическим признаком является появление второго стеблевого узла. Продолжительность 12-14 дней.
6 этап – продолжается выход в трубку. Усиленно растут междоузлия. Из нижних узлов стебля образуется воздушные корни. Продолжительность 5-7 дней.
7 этап – продолжает расти стебель и увеличиваются стеблевые междоузлия. Основные фенологические признаки – выпрямление язычка последнего листа, сильно выросшее влагалище листа и набухание метелки. Продолжительность 16-18 дней.
8 этап — выметывание. Завершается формирование всех органов метелки, которые вышли из пазух листа. Продолжительность 5-7 дней.
9 этап – цветение. Начинается через 2-6 дней после выметывания. Метелка зацветает постепенно, сверху вниз.
Рост листостеблевой массы прекращается. Начинается переопыление и оплодотворение цветков. Этот этап разделяет жизнь растений на два периода – вегетативный и репродуктивный. Продолжительность 4-7 дней.
10 этап – формирование и рост зерновки. Фаза начала молочной спелости. Продолжительность 12-14 дней.
11 этап – продолжается фаза молочной спелости зерна, накапливаются питательные вещества в зерновках, в конце фазы их содержимое из густого клейкого молока переходит в тестообразное состояние (начало восковой спелости). Продолжительность 10-20 дней.
12 этап – фаза восковой и полной спелости. Прекращается рост зерновки. Зерно затвердевает, приобретает воскообразную консистенцию. Затем оно высыхает, содержание воды уменьшается до 14-18 %, наступает период физиологического покоя, или послеуборочного дозревания зерна. Продолжительность 10-12 дней. (Прил.2.)
Отношение к свету
Суданка – культура короткого дня, и с увеличением фотопериода увеличивается продолжительность ее вегетации, поэтому высокопродуктивные сорта не вызревают в наших условиях. Однако в молодом возрасте она хорошо переносит затенение и поэтому может использоваться в качестве подсевной культуры.
Вегетационный период обычно колеблется от 90 до 120 дней в зависимости от условий произрастания, экологической среды и сортовых особенностей.
Отношение к влаге
Отличительной особенностью суданки является засухоустойчивость. Это свойство обуславливается мощно развитой корневой системой, довольно длинным вегетационным периодом, что позволяет растениям хорошо использовать осадки второй половины лета. Суданка больше всего поглощает влаги из глубоких горизонтов почвы. Это обстоятельство необходимо учитывать при размещении ее посевов в полях севооборотов. Хорошо отзывается на орошение, резко повышая урожай зеленой массы или сена. Избыточного увлажнения не переносит.
Физиологические особенности плазмы клеток суданки позволяют ей в большей степени по сравнению с другими травами противостоять вредному воздействию засухи. Коэффициент транспирации является у нее наименьшим относительно других злаковых.
Отношение к температуре
Суданка теплолюбивое растение. Минимальная температура прорастания семян 8-10° С, оптимальная -20-30°С. Сумма тепла, необходимого для полного развития в зависимости от скороспелости сорта колеблется от 2200 до 3000°С. Заморозки в 3-4°С убивают всходы. Интенсивный рост стеблей происходит в то время, когда среднесуточная температура воздуха превышает 10°С.
Отношение к почве
Суданка нетребовательна к почвам. Лучше всего растет на черноземных и темно- каштановых почвах, хуже на песчаных. Ее продуктивность резко снижается при размещении на кислых и тяжелых глинистых почвах. Она не переносит близкого стояния грунтовых вод. Вполне удовлетворительные урожаи дает на мелиорированных комплексных солонцах с преобладанием глубоко — и среднестолбчатых.
Суданская трава (или суданское сорго, суданка) – высокоурожайная сельскохозяйственная культура. Вырастает в идеальных условиях до трех метров, формируя из одного корня до 120 стеблей. При правильной агротехнике возделывания дает рекордные среди кормовых однолетних трав урожаи. В виде силоса, сена, свежесрезанной зеленой массы ее используют для откорма скота.
Суданская трава: биологические особенности
Sorghum sudanense относится к роду сорго. Мочковатая мощная корневая система может разрастаться вглубь на 2,5 м и вширь на 75 см. Неопушенный цилиндрический стебель заполнен белой губчатой паренхимой. Не все сорта высокие. Есть и компактные растения высотой меньше метра с небольшой (до 12 побегов) и средней (12-25) кустистостью. Различаются сорта также формой куста:
- Прямостоячие.
- Лежачие.
- Полулежачие.
- Раскидистые.
- Слабораскидистые.
Удобнее скашивать слабораскидистые прямостоячие кусты, поэтому суданское сорго с такими характеристиками наиболее распространено. В тропиках вырастает очень высокая суданская трава, фото которой поражает воображение. В России чаще возделывают более компактные сорта: трава Мироновская 8, 12, Кинельская 100, Аида, Геркулес 3, Черноморка, Волгоградская 77, Азимут, Бродская 2, Новатор 151, Северянка, Новосибирская 84, Камышинская 51, Зональская 6 и другие.
Питательные свойства
Суданская трава в виде сена и зелени является хорошим питательным кормом. В зеленой массе белка – 3%, протеина – 4,4%, сахаров – 7,9-9,1%. Суданку выгодно смешивать с бобовыми культурами, в частности – люцерной. Такие смеси более насыщены кальцием, белками, экстрактивными безазотистыми веществами. Обилие густой зеленой массы, стойкость к стравливанию и способность быстро отрастать (за сезон – 4-5 раз) делают суданку одной из лучших пастбищных трав.
Питательные качества сена зависят от времени скашивания. Если его заготавливать в фазе выметывания, в продукте сохранится много сырого протеина – 14-16%. Еще больше протеина (14,2-18,9%) сохранится, если скосить суданку в фазе трубкования. Силос рекомендуется заготавливать, когда наливается зерно. Кстати, силос по питательности сравним с кукурузой.
Технология возделывания суданской травы
Для посевов на семена оптимальными предшественниками являются овощи, колосовые культуры (особенно озимые). Обязательна предобработка от сорняков. Исследования СибНИИ показали: в условиях лесостепи достойный урожай семян получается после пара, пласта многолетников, кукурузы.
Важно правильно обработать почву, учитывая ее тип и зональность. Продуктивнее всего основную обработку проводить по осени. Это поможет напитать землю влагой затяжных осенних дождей и снега. В Западной Сибири (лесостепная зона) осенью глубоко (на 25 см) вспахивают поле, а весной, чтобы удержать влагу, в два следа проходят зубовыми боронами. Выравнивание, прикатывание полей планировщиками перед и после посева обеспечивает дружные всходы.
За исключением заболоченных участков, к почвам не требовательна суданская трава. Биологические особенности обеспечивают неплохой урожай даже на солоноватых землях. Лучшими предшественниками считаются горох, пелюшка, вика, люцерна, капуста, картофель. Также полезно выращивать зернобобовые совместно с суданским сорго.
Чем быстрее проведены первый и второй укосы, тем большая зеленая масса нарастет в последующих 2-3 укосах. Убирать сено рекомендуется косилками-плющилками. Плющенные стебли быстрее и качественнее подвяливаются, ускоряется естественная сушка.
Подготовка семян
Семена суданской травы отзывчивы на предпосевную подготовку. Протравливание чередуют с воздушно-тепловым обогревом, обработкой микроудобрениями. Семена получают биологический импульс, дружно прорастают, насыщаются микроэлементами при минимальном расходе удобрений.
Один из способов активации биохимических и физиологических процессов – опрыскивание перед посадкой специальными растворами, содержащими бор (можно заменить цинком) и марганец. В 2 л воды растворяют 15-18 г обычной марганцовки и 6-9 г солей бора или цинка. Этого объема хватает, чтобы обработать 1 центнер семян. Для равномерного распределения семена тщательно многократно перемешивают. Перед посевом их необходимо подсушить.
Более современный метод предпосевной подготовки – яровизация. В емкость заливают 20 л воды, засыпают центнер семян. Ждут, пока семена полностью впитают воду. Затем их достают и формируют в небольшие бурты, выдерживая в таком состоянии 8 дней в темноте при 20-30 ˚C. Чтобы не допустить гниения, массу регулярно ворошат, перелопачивают. Необходимо следить за скоростью прорастания. Если семена проклевываются слишком быстро, бурты разгребают. Яровизация особенно эффективна для семенных посевов.
Нормы высева
Только в прогретую почву (+10 ˚C) высевается суданская трава. Норма высева варьируется в зависимости от методики сева. При сплошном рядовом способе — в пределах 25-30 кг на 1 га. При широкорядном методе в засушливых регионах норма вдвое меньше — 10-15 кг. При достатке влаги заделку семян производят механизированно на глубину 3-5 см. На подсушенных, легких почвах семена заделываются глубже — 6-8 см. Если суданская трава сеется в смеси с другими культурами, норма высева уменьшается на 15-25%.
Предпосевная подготовка почвы
Предпосевная подготовка трудоемкая. Если пропустить один из этапов, снизятся дружность всходов, кустистость, урожайность. Порядок операций такой:
- Лущение.
- Глубокая зяблевая вспашка.
- Раннее весеннее боронование.
- Двукратная предпосевная культивация.
- Допосевное прикатывание почвы.
- Послепосевное прикатывание почвы.
Вовремя внесенные удобрения повышают урожайность. Рекомендуемые нормы на 1 га: 20-30 кг калийных, 30-45 кг фосфорных, 30-45 кг азотных удобрений.
Полезные свойства
Помимо обильного урожая кормовой зеленой массы, суданская трава благотворно действует на почву, подавляет сорняки. Благодаря мочковатым мощным корням культура повышает влагоемкость и воздухопроницаемость почв, разрыхляет их, делает легче, структурирует, дренирует при избытке влаги. Разрыхленная травой почва эффективнее пропускает воздух, полезные почвенные микроорганизмы и черви лучше размножаются, ускоряя переработку гумуса. Сами растения меньше болеют, урожайность возрастает.
Способность суданки расти на засоленных почвах позволяет включать в севооборот малопригодные для прочих культур солончаки. В местах, где прогрессирует эрозия, также полезно высевать эту траву с мощными густыми корнями, удерживающими частички почвы от выветривания, вымывания.
Но есть нюансы. Как и кукуруза, суданка вытягивает из почвы много микроэлементов, обедняя ее. Решается проблема совместными посадками с бобовыми однолетниками. Качественная подкормка удобрениями также восстанавливает микробиологический баланс.
Суданская трава или сорочинское просо, сорго суданское (лат. Sorghum sudanense) – однолетнее злаковое растение, хорошо известное как кормовая культура в животноводстве, отличающаяся высокой продуктивностью и пищевой ценностью. Благодаря мощной корневой системе растение также используют для улучшения структуры почвы (повышения ее аэрации и влагоемкости, дренажных свойств), а в смешанных посевах с однолетними зернобобовыми культурами (соя, вика, чина, горох, люпин) – как зеленое удобрение.
Суданская трава характеризуется как соле- и засухоустойчивое, теплолюбивое растение, не требовательно к типам грунтов (за исключением заболоченных и сильно засоленных участков). В диком виде она растет в долине реки Нил (территория современных Эфиопии и Судана). Возделывают на зеленый корм в Америке, Европе, Африке, Австралии, Индии (лидер производства), на Дальнем Востоке, на Алтае, в Китае и Казахстане. Растение образует травянистый куст высотой до 3 м. Интенсивный рост суданки начинается спустя 1,5 месяца после посева, в это время она прибавляет по 5 – 10 см за сутки, что позволяет проводить несколько укосов за сезон, так как она очень быстро отрастает после скашивания. Второй и третий укосы проводят ровно через месяц после предыдущего. При орошении число укосов может достигать четырех –пяти. Для получения силосной массы суданку скашивают в фазе молочной спелости зерна.
Кормовая ценность зеленой массы и сена этой культуры значительно выше других злаковых трав благодаря высокому содержанию белков (более 10%), углеводов (68%), протеина (свыше 5%, уступает только бобовым культурам), каротина, сахаров и клетчатки. Также в ее составе находится большое количество макро- и микроэлементов: медь, железо, цинк, магний, марганец, молибден, селен, калий и кальций, фосфор. Полезные свойства суданской травы обусловлены также наличием в ней витаминов РР, А, В 1 , В 2 , В 5 , В 6 , Н.
Традиционно суданку выращивают для получения качественных животноводческих кормов. Но в Индии и Китае ее зерно издавна используют как ценный и питательный пищевой продукт. Из этой крупы готовят вкусную кашу, а из муки выпекают лепешки. Очень полезны пищевые продукты из суданки для больных сахарным диабетом, поскольку она обладает способностью регулировать количество сахара в крови. Кроме того, в крупе суданки находятся мощнейшие антиоксиданты (количество их в 12 раз больше, чем в чернике), что помогает улучшать обменные процессы в организме, предупреждая старение, стимулировать синтез гемоглобина, аминокислот, белка, гормонов. Не рекомендуется только в случае индивидуальной непереносимости.
Для выращивания суданской травы лучше всего подходят черноземы и каштановые почвы, хотя она может расти на песчаных и суглинистых грунтах. Это так называемое растение короткого дня. В начальные периоды своего роста легко переносит затенение. Предшественниками суданки могут быть озимые, зернобобовые и пропашные культуры. Почву после них обогащают фосфорно-калийными и азотными удобрениями. Во избежание медленного роста и изреживания всходов, что приводит к зарастанию поля сорняками, сеют суданскую траву лишь во влажную и прогретую почву (+12° – 16°С) на глубину 3 – 9 см. После посева применяют каткование, позволяющее сохранить необходимую влагу в почве.
Норма высева для суданки составляет 20 – 30 кг/га. В случае смешанных посевов она снижается на 15 – 20%. При теплых климатических условиях всходы появляются уже через 5 – 7 дней, но дальнейшее развитие их идет медленно. И только в фазе кущения начинается интенсивный рост растений. Спустя 35 – 40 дней после появления всходов можно проводить первый укос. С целью стимуляции быстрейшего отрастания, после скашивания проводят подкормку посевов органическими и минеральными удобрениями. К наиболее урожайным и высококачественным сортам суданской травы относятся «Мироновская 10», «Днипровська 54», «Одесская 221», «Донецкая 5» и др. Для получения зеленого корма скашивание растений проводят по достижении ими высоты 40 – 50 см, оставляя надземную часть не менее 6 – 8 см (для скорейшего отращивания зеленой массы).
В случае выращивания суданской травы на сено, уборку поля проводят в конце фазы выхода в трубку (когда растения начинают выбрасывать соцветие-метелку). Использование суданки как сидерата возможно только при достаточной влажности почвы, поэтому в засушливый период или на обезвоженных грунтах разложение растительных остатков и их гумификация невозможны.
Практика показывает, что выращивание суданской травы в смешанных посевах с богатыми белком кормовыми культурами (вика, кормовой горох, кукуруза) позволяет не только получить более ценный и питательный корм, но и значительно повысить урожайность посевов (до 23 т корма с 1 га).
Интересны и новые, гибридные сорта – сорго-суданковые. Преимущество их в большей морозоустойчивости (при сохранении качества засухостойкости) и сокращении вегетационного периода (85 – 95 дней). Их также успешно выращивают для получения зеленого корма, силоса, сенажа и для выпаса животных.
Поиск новых, альтернативных источников энергии способствует повышению интереса к возделыванию суданской травы как перспективного сырья для биотоплива. Неприхотливость этой культуры, ее засухоустойчивость, быстрый рост, хорошее кущение и способность очень продуктивно наращивать зеленую массу после укосов обеспечивают этому растению лидирующую роль среди сельскохозяйственных культур, которые используются для получения биогаза. Для удобства использования биомассу травы предварительно брикетируют. Это облегчает проблему хранения сырья, его транспортирования, а также упрощает технологический процесс переработки. Прессование сырья шнековым способом позволяет получить брикеты максимальной плотности и влагоустойчивости, не уступающие аналогичным из древесных отходов и, к тому же, имеющие десятикратно увеличенный показатель теплоотдачи по сравнению с изначальным сырьем.