Продуктивность и экологическая пластичность многолетних малораспространенных кормовых культур в условиях лесостепи Западной Сибири

На территории Западной Сибири наблюдается выраженная зональность с резко различающимися по зонам почвенно-климатическими условиями. Значительной неустойчивостью метеорологических факторов по годам и в период вегетации растений, в частности по динамике температурного режима, сумме и характеру распределения осадков, запасам продуктивной влаги в почве, особенно отличаются степная и лесостепная зоны. Поэтому с учётом современных потребностей кормопроизводства приоритетными направлениями исследований являются поиск, создание и распространение в производстве, видов и сортов кормовых растений, обладающих высокой продуктивностью, экологической пластичностью, стабильностью и устойчивостью к комплексу лимитирующих факторов [1]. В настоящее время на корм возделывается не более 25 видов, хотя в природной флоре произрастет около 11 тыс. видов растений, среди которых более 400 видов заслуживают испытания и оценки в культуре [2].

Для обеспечения устойчивого функционирования отрасли кормопроизводства в условиях резко континентального климата Западной Сибири необходимо проводить оценку интродуцированных культур на адаптивность и расширять почвенноклиматические зоны их возделывания [3]. Ограниченный ассортимент кормовых растений приводит к недостаточному обеспечению животноводства полноценными кормами, особенно в ранневесенний и позднеосенний периоды. В этой связи для условий Западной Сибири крайне актуален поиск в дикой флоре высокопродуктивных, хорошо поедаемых животными кормовых растений, отличающихся ранним формированием весной зеленой массы и пригодностью к ее использованию до поздней осени.

Вавилов П.П., Кондратьев А.А. [4] указывают: в создании полноценной кормовой базы для животноводства особое значение могут иметь высокоурожайные крупнотравные виды природной флоры: сильфия пронзеннолистная, горец забайкальский и Вейриха, сида многолетняя, щавель кормовой, окопник жесткий, левзея сафлоровидная и другие. Эти виды нетрадиционных кормовых растений обладают комплексом хозяйственно полезных признаков: высокой продуктивностью и отавностью, экологической пластичностью, значительным долголетием и периодом хозяйственного использования травостоя, полноценностью по питательным веществам зеленой массой, способностью произрастать в условиях низких температур и недостаточного увлажнения, ряд культур, устойчивым семеноводством [5–8]. Их можно успешно использовать для заготовки различного вида корма для животных, в создании зеленых и силосных конвейеров [9; 10]. В этой связи перед учеными стоит

Vestnik of Omsk SAU, 2026, no. 1 (61)                                                                     AGRONOMY задача поиска новых видов и создания сортов кормовых растений с лучшей приспособленностью к меняющимся условиям среды, адаптированных к конкретным природным условиям либо к широкому диапазону различных факторов внешней среды. Среди рекомендуемых сельскохозяйственному производству новых видов и сортовкормовых культур наиболее ценными будут те, которые в изменяющихся погодных условиях отличаются повышенной стабильной урожайностью по годам, в сравнении с традиционными растениями, используемыми в кормопроизводстве региона [11]. Использование малораспространенных интродуцированных кормовых растений природной флоры в кормопроизводстве Западной Сибири позволит не только расширить видовой состав кормовых агрофитоценозов, возможности более широкого их использования, но и тем самым обеспечить животноводство региона полноценными энергетическими кормами.

Цель исследований – выявить высокопродуктивные, экологически пластичные и стабильные по урожайности многолетние малораспространенные кормовые культуры для возделывания и использования в кормопроизводстве Западно-Сибирского региона.

Методика и объект исследований

Многолетние полевые исследования проводились на опытном поле ФГБОУ ВО Омский ГАУ, расположенном на лугово-черноземной почве в южной лесостепи Омской области. Мощность пахотного слоя почвы – 28 см, рН солевой вытяжки – 5,7, гумуса – 3,7%.

Объектами исследований служили многолетние малораспространенные кормовые культуры различных семейств: Compósitae – сильфия пронзеннолистная ( Silphium perfoliatum L.), топинамбур ( Helianthus tuberosis L.), левзея сафлоровидная ( Rhaponticum carthamoides ); Polygonáceae – щавель гибридный кормовой ( Rumex patientia L. R. tianschanicus A. Los.), горец Вейриха ( Polygonum weyrichii Fr. Schmidt .) и горец забайкальский ( Polygonum Divaricatum L . ); Rosáceae – черноголовник многобрачный ( Poterium polygamum Waldst. et Kit . ); Brassicáceae – вайда красильная ( Isatis tinctoria L . ); Malvaceae – сида многолетняя ( Sida hermaphrodita L . ); Urticaceae – крапива двудомная ( Urtica dioica L.); Boragináceae – окопник жесткий ( Symphytum asperum L.). Контроль – ежегодно высеваемый гибрид кукурузы Коллективный 101ТВ.

Предшественник – чистый пар. Агротехника – рекомендуемая для зоны при возделывании многолетних трав. Кукурузу высевали 10 мая с нормой 60, топинамбур высаживали клубнями 30 тыс. шт./га, вайду красильную и черноголовник многобрачный – рядовым способом через 15 см и нормой – 3,5 млн, а остальные многолетние культуры широкорядным – 70 см и нормой от 0,5 до 2,0 млн всхожих семян/га. Учет зеленой массы и семян осуществляли сплошным методом.

Экологическую пластичность изучаемых культур оценивали по индексу экологической пластичности (ИЭП) [12].

ИЭП = Ус/Сус, где ИЭП – индекс экологической пластичности;

У с – урожайность культуры;

С ус – средняя урожайность всех культур в опыте.

Полевые опыты были заложены и проведены по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса [13] и Б.А. Доспехова [14]. Площадь делянки в опыте – 25 м2, размещение вариантов систематическое в четырехкратной повторности. Результаты опытов подвергались математической обработке методом дисперсионного и корреляционного анализа в программе Microsoft Office Excel.

Vestnik of Omsk SAU, 2026, no. 1 (61) AGRONOMY

Результаты и их обсуждение

Наблюдения показали, что малораспространенные кормовые культуры в год посева растут, особенно в первоначальный период, очень медленно – 0,2–0,6 см/сут, но активно формируют корневую систему. В первой декаде июля высота культур озимого типа развития (сильфия пронзеннолистная, щавель кормовой, вайда красильная, левзея сафлоровидная, сида многолетняя, черноголовник многобрачный) составляла лишь 7–10 см, а ярового (окопник жесткий, горец забайкальский и Вейриха, крапива двудомная) – 15–18 см. Отмечено, что все многолетние культуры в первый год жизни хорошо переносили продолжительную 60-дневную засуху, кроме горца Вейриха (наблюдалось до 15% гибели растений). К осени, перед уходом растений в зиму, озимые культуры формировали розетку из 10–24 листьев высотой 36–43 см, а яровые – заканчивали вегетацию при высоте 52–137 см. Во все годы исследований изучаемые культуры успешно зимовали, за исключением выпада растений (6,7–18,3%) черноголовника многобрачного.

Весной, сразу после схода снега (9–14 апреля), наблюдалось самое раннее отрастание вайды красильной, щавеля кормового и крапивы двудомной. Позже этих растений на 2–5 сут возобновляли вегетацию окопник, левзея и черноголовник и на 7– 16 сут – сильфия и горец Вейриха. Наиболее позднее отрастание, в конце апреля, зафиксировано у сиды, горца забайкальского и топинамбура. В первоначальный период малораспространенные культуры росли медленно, отличались самым продолжительным межфазным периодом отрастание – бутонизация, тогда как фаза бутонизации была короткой, а цветения и плодоношения – растянутыми.

Эти культуры существенно различались по периоду формирования укосной массы и сроку готовности их к уборке. Наиболее рано, с 20 мая по 8 июня, готовый к уборке травостой формировали (через 36–53 сут с момента отрастания) вайда красильная, щавель кормовой, черноголовник и левзея сафлоровидная. Позже достигали укосной спелости: с 7 по 26 июня – окопник, горец Вейриха и крапива двудомная, а с 14 июня по 8 июля – сильфия, горец забайкальский, сида и топинамбур. На формирование травостоя до первого скашивания этим видам требовалось 49–68 сут. Повышенной высотой растений в годы использования травостоя при первом укосе (98–153 см) среди изучаемых малораспространенных культур выделялись сильфия пронзеннолистная, горец забайкальский, щавель кормовой и сида многолетняя. Эти виды кормовых растений, а также окопник жесткий отличались и повышенной урожайностью зеленой массы, в среднем за шесть лет, от 38,1 у горца забайкальского до 49,4 т/га у сильфии пронзеннолистной, превышая контроль на 30–68% (табл. 1). Нами установлено, что период хозяйственного использования малораспространенных растений может быть достаточно значительным, даже на 14-м году жизни горец Вейриха имел урожайность зеленой массы 30,9 т/га, а сильфия пронзеннолистная – 51,1 т/га, достигая в годы с хорошим увлажнением 61,1–72,5 т/га. Наблюдалась прямая корреляционная связь урожайности культур с их высотой (r = 0,75) и густотой травостоя (r = 0,37).

Малораспространенные культуры отличались и хорошей отавностью, тем самым ежегодно в условиях Западной Сибири формировали два укоса. Повышенную отавность имели сильфия, левзея, горцы, окопник и черноголовник, у которых сбор зеленой массы за второй укос составлял 12,4–23,8 т/га, или 40,4–46,2%, от общего урожая за вегетацию (табл. 1). К повторному скашиванию малораспространенные культуры были готовы с 25 июня по 17 сентября, наиболее рано, через 31–40 сут после первого укоса, отрастала вайда красильная, позже, в конце августа – сентябре, через 63–71 сут – сида, сильфия и топинамбур. Следовательно, за счет

Vestnik of Omsk SAU, 2026, no. 1 (61)                                                                     AGRONOMY малораспространенных, а тем более при совместном их использовании с традиционно возделываемыми в регионе кормовыми культурами можно создавать с ранней весны до поздней осени различные зеленые и сырьевые конвейеры для животноводства.

Таблица 1

Урожайность зеленой массы многолетних малораспространенных кормовых культур (в среднем за 6 лет)

Культура	Высота растений при 1-м укосе, см	Зеленая масса		Корм. ед., т/га	Сырой протеин, т/га	ОЭ, Гдж/га
		всего, т/га	в т. ч. за 2-й укос, %
Кукуруза(контроль)	102	29,4	–	3,69	0,87	53
Сильфия пронзеннолистная	98	49,4	41,5	6,36	2,78	104
Окопник жесткий	84	45,5	45,5	3,71	1,72	70
Левзея сафлоровидная	69	21,7	41,9	3,20	1,04	43
Топинамбур	83	31,4	28,4	3,88	1,28	68
Горец Вейриха	87	27,6	40,4	3,18	1,13	46
Горец забайкальский	101	38,1	46,2	4,02	1,56	66
Вайда красильная	50	15,6	37,1	2,98	0,77	32
Крапива двудомная	78	27,0	39,8	2,37	1,16	47
Щавель кормовой	114	45,7	33,9	4,69	1,94	79
Сида многолетняя	153	47,6	39,3	5,93	2,21	93
Черноголовник многобрачный	47	11,3	41,3	2,18	0,57	25
НСР 05	–	5,3	–	–	–	–

В получении высоких урожаев кормовых культур важное значение имеет использование адаптивных видов и сортов, способных реализовать свой генетический потенциал продуктивности при нестабильных условиях произрастания. На первый план выдвигается устойчивость к экологическим факторам среды, лимитирующим формирование потенциально возможной продуктивности [15]. Это имеет особое значение для условий Западной Сибири, где хозяйственно- полезные признаки и урожайность сельскохозяйственных растений подвержены сильной изменчивости по годам в результате периодически повторяющейся летней засухи, поздних весенних и ранних осенних заморозков [3]. В связи с этим нами за годы эксперимента проведена оценка малораспространенных культур по стабильности урожайности абсолютно сухого вещества и экологической пластичности. Выявлено, что в условиях южной лесостепной зоны Западной Сибири наиболее стабильные и устойчивые урожаи абсолютно сухого вещества формируют левзея сафлоровидная и вайда красильная, имея слабую изменчивость этого показателя по годам – не более 9% (табл. 2). У большинства других видов малораспространенных культур вариабельность сбора сухого вещества по годам была средней (12,2–17,5%), в одной градации с контролем – кукурузой – 13,9%. Значительная изменчивость этого показателя наблюдалась только у топинамбура (21,1%) и черноголовника многобрачного – 35,5%.

Vestnik of Omsk SAU, 2026, no. 1 (61)

AGRONOMY

Таблица 2

Сбор абсолютно сухого вещества и индекс экологической пластичности многолетних малораспространенных кормовых культур

Культура	Абсолютно сухое вещество, т/га			Коэффициент вариации	ИЭП
	min	max	в среднем за 5 лет
Кукуруза(контроль)	4,4	7,0	5,6	13,9	0,78
Сильфия пронзеннолистная	9,5	14,5	12,1	14,9	1,68
Окопник жесткий	5,7	10,4	8,3	18,1	1,15
Левзея сафлоровидная	3,9	5,4	4,7	8,9	0,65
Топинамбур	5,6	10,9	7,1	21,1	0,99
Горец Вейриха	4,1	6,7	5,8	14,5	0,81
Горец забайкальский	5,8	10,3	8,2	16,1	1,14
Вайда красильная	4,0	6,2	5,1	9,0	0,71
Крапива двудомная	3,7	7,2	5,7	17,5	0,79
Щавель кормовой	7,7	11,6	9,7	12,2	1,35
Сида многолетняя	9,0	12,8	10,6	12,5	1,47
Черноголовник многобрачный	1,6	5,5	3,1	35,5	0,43
НСР 05	–	–	1,7	–	–

Примечание. В средней урожайности не учтены показатели за первый год жизни

Оценка экологической пластичности изучаемых многолетних культур по индексу экологической пластичности (за точку отчета принимается единица) показала: в меняющихся условиях среды лесостепи Западно-Сибирского региона достаточной пластичностью и способностью нормально расти, развиваться и формировать высокие урожаи способны сильфия пронзеннолистная, сида многолетняя, щавель кормовой, окопник жесткий и горец забайкальский, ИЭП = 1,14–1,68. Эти малораспространенные кормовые культуры в среднем за пять лет по сбору абсолютно сухого вещества (8,2– 12,1 т/га), кормовых единиц – 3,71–6,36 т/га, обменной энергии – 66–104 ГДж/га достоверно превышали кукурузу (табл. 1, 2). Особенно превышен контроль (в 1,8– 3,2 раза) по сбору сырого протеина – 1,56–2,78 т/га. Из всех изучаемых малораспространенных кормовых культур повышенной экологической пластичностью и продуктивностью выделена сильфия пронзеннолистная.

Наряду с высокой урожайностью зеленой массы эти культуры отличалась хорошей облиственностью и питательностью получаемого из них корма. Содержание листьев в биомассе, полученной при уборке первого укоса в фазе цветения, составляло 36,2–56,9, второго – 39,9–78,1%, превышая кукурузу на 6,2–28,9%. По содержанию сырого протеина они были на уровне многолетних бобовых трав (20,7–24,3%), но на 5,4–9,0% превосходили контроль. Все виды малораспространенных культур имели высокую концентрацию обменной энергии и содержание в одной кормовой единице переваримого протеина – 177–360 г, это больше зоотехнической нормы – 100–110 г/корм. ед. В них было достаточно для животных макро- и микроэлементов: калия – 11,0–34,5 г/кг, кальция – 9,9–31,8, фосфора – 2,6–3,8 г/кг; цинка – 24,7–47,4, марганца – 38,4–78,8 мг/кг, в 1,4–2,4 раза больше железа. Они имели полный набор аминокислот, в том числе более половины незаменимых, по количеству которых на 23–73% превышали кукурузу.

Vestnik of Omsk SAU, 2026, no. 1 (61)

AGRONOMY

Имея продолжительный период хозяйственного использования травостоев, высокую урожайность, малораспространенные кормовые культуры обладали и значительным выносом питательных веществ из почвы, который необходимо учитывать при их возделывании. По нашим биохимическим исследованиям, с урожаем сухой массы 4,32–10,60 т/га они выносят из почвы: азота 167–365 кг/га, фосфора – 20– 86 и калия – 131–336 кг/га (на 23–288 % больше, чем традиционно возделываемые в регионе многолетние травы). Повышенным выносом элементов питания из почвы обладали высокоурожайные культуры: сильфия, сида, щавель, окопник, горец забайкальский и топинамбур, превышающие по этому показателю кукурузу в 1,1–2,6 раз. Наблюдалась тесная корреляционная связь между урожайностью и выносом из почвы азота (r = 0,93), фосфора (r = 0,83) и калия (r = 0,94).

Однако малораспространенные культуры за счет формирования мощной корневой системы, последующей ее минерализации способствуют значительному накоплению органического вещества в почве и пополнению в ней элементов питания [16]. Исследованиями выявлено: у многих видов этих растений корневая система в год посева проникала в почву до 50–70 см, а в последующие годы – до 1,5 м и более. Особенно много корней в 0–30 см слое почвы накапливали сильфия, сида, щавель, окопник, горцы – на шестой год жизни 26,7–35,1 т/га, их основная масса (54–89%) находилась в поверхностном 0–10 см слое почвы. Запасы элементов питания в подземной фитомассе этих растений значительные, на шестой год – азота 81– 481 кг/га, фосфора – 15–106 и калия – 68–482 кг/га, или на 25–288 % больше, чем у многолетних бобовых и злаковых трав. Наибольшие запасы элементов питания в подземной фитомассе содержали сильфия пронзеннолистная, сида многолетняя и окопник жесткий.

При внедрении новых кормовых культур в сельскохозяйственное производство важно, чтобы они отличались не только стабильной и высокой урожайностью кормовой массы, но и устойчивым семеноводством в конкретных условиях их возделывания [17]. Установлено, что из изучаемых малораспространенных культур повышенной и более стабильной по годам урожайностью семян выделены сильфия пронзеннолистная и вайда красильная. В среднем за пять лет урожайность семян сильфии составляла 487, вайды – 1245 кг/га, при среднем коэффициенте вариации урожайности по годам – 16,2– 19,3% (табл. 3). Эти два вида растений при возделывании на семена отличались и самой высокой экологической пластичностью, ИЭП = 1,44–3,68. Хорошую пластичность в данных условиях проявляли также горец забайкальский и щавель кормовой, ИЭП = 1,15–1,29. Однако у этих двух последних и других малораспространенных видов, кроме сильфии и вайды, отмечена высокая степень вариации показателей урожайности семян по годам, особенно у черноголовника многобрачного – 49,1%.

Таблица 3

Урожайность семян и индекс экологической пластичности многолетних малораспространенных кормовых культур

Культура	Урожайность семян, кг/га			Коэффициент вариации	ИЭП
	min	max	в среднем за 5 лет
Сильфия пронзеннолистная	342	571	487	19,3	1,44
Окопник жесткий	63	124	90	22,0	0,27
Левзея сафлоровидная	114	330	220	27,6	0,65
Горец Вейриха	48	157	102	28,2	0,30
Горец забайкальский	268	578	389	24,5	1,15

Vestnik of Omsk SAU, 2026, no. 1 (61)                                                                     AGRONOMY

Окончание таблицы 3

Культура	Урожайность семян, кг/га			Коэффициент вариации	ИЭП
	min	max	в среднем за 5 лет
Вайда красильная	943	1509	1245	16,2	3,68
Крапива двудомная	18	56	34	34,7	0,10
Щавель кормовой	298	592	437	22,6	1,29
Сида многолетняя	96	247	149	26,4	0,44
Черноголовник многобрачный	63	398	222	49,1	0,66
НСР 05	–	–	84	–	–

Примечание. В средней урожайности не учтены показатели за первый год жизни

Заключение

В условия лесостепи Западной Сибири ограниченный набор кормовых культур можно расширить за счет малораспространенных кормовых растений интродуцированных из дикой флоры. Они зимостойки, многие отличаются хорошей экологической пластичностью, стабильностью, высокой урожайностью зеленой массы и семян, питательной ценностью, продолжительным периодом двуукосного хозяйственного использования и пригодностью для создания зеленого и сырьевых конвейеров. В условиях региона повышенной пластичностью (ИЭП = 1,14–1,68) и способностью формировать высокие урожаи отличаются сильфия пронзеннолистная, сида многолетняя, щавель кормовой, окопник жесткий и горец забайкальский. Эти малораспространенные кормовые культуры в среднем за годы исследований по сбору абсолютно сухого вещества (8,2–12,1 т/га), кормовых единиц – 3,71–6,36 т/га, обменной энергии – 66–104 ГДж/га достоверно превышают кукурузу, особенно по сбору сырого протеина (1,56–2,78 т/га), в 1,8–3,2 раза. Все многолетние виды имеют высокую концентрацию обменной энергии и содержание в одной кормовой единице переваримого протеина – 177–360 г (больше зоотехнической нормы – 100– 110 г/корм. ед.). Устойчивые и наиболее высокие урожаи семян (389–1245 кг/га) в условиях Западно-Сибирского региона формируют сильфия пронзеннолистная, горец забайкальский, щавель кормовой и вайда красильная, при ИЭП = 1,15–3,68.