Лесомелиорация и использование лесопастбищ в Российском Прикаспии
ВАК РФ 06.03.04, Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов
Авторефератдиссертации по теме "Лесомелиорация и использование лесопастбищ в Российском Прикаспии"
РГ6 од
1 н АПР 1998
На правах рукописи
ПЕНЬКОВА Ирина Николаевпа
ЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕСОПАСТБИЩ В РОССИЙСКОМ ПРИКАСПИИ
Специальность 06.03.04. — Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Волгоград 1998
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте агролесомелиорации.
Научный консультант:
академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук В. И. Петрив.
Официальные оппоненты:
академик РЭА, доктор сельскохозяйственных наук А. М. Степанов;
академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. М. Гаврилов;
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
Ю. М. Маслов.
Ведущее учреждение: Новочеркасская государственная мели-
оративная академия.
Защита состоится _ 1998 г. в 10 часов на заседании
диссертационного совета Д-020. 11.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте агролесомелиорации.
Адрес: 400062, Волгоград 62, ул. Краснопресненская, 39, ВНИАЛМИ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации.
Автореферат разослан « » 1998
г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Л. А. Петрова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одной из важных отраслей агропромышленного комплекса Российского Прикаспия является пастбищное природопользование. Площадь природных пастбищ в этом регионе составляет 14,6 млн га, причем доля их в сельскохозяйственных угодьях по мере аридизации климата возрастает с 30% (в сухой степи) до 82% (в полупустыне). Пастбищное содержание животных наиболее предпочтительно, но оно сдерживается низкой продуктивностью угодий: доля пастбищных кормов в обеспечении животноводства составляет от 17% . в сухостепных до 42% в полупустынных районах Российского Прикаспия (В. Г. Игловиков, 1994). Запас сухой поедаемой фи-томассы на природных пастбищах колеблется от 1 до 10 д/га в зависимости от почвенно-климатических условий и степени пастбищной дигрессии, а недостаток протеина в пастбищных кормах достигает 10—12%.
Главными причинами деградации пастбищ являются отсутствие научно обоснованных мероприятий по содержанию угодий и бессистемность выпаса. Негативное воздействие этих факторов усугубляется тем, что пастбищные угодья расположены в наиболее уязвимых местах ландшафтов: склонах балок, солонцах, солонцовых комплексах, песках. В настоящее время в регионе практически не осталось саморегулирующихся экосистем.
Для повышения продуктивности деградированных природных пастбищ необходимо создавать специализированные культурные угодья для крупного рогатого скота и овец (В. А. Фило-ненко, 1988; А. А. Кутузова, И. И. Алимаев, 1991 и др.), обеспечивающие высокий выход корма и животноводческой продукции при интенсивной эксплуатации. При этом будет сохраняться и рационально использоваться богатый генофонд дикорастущих трав (Ж. А. Жамбакин, 1982; И. П. Шван-Гурийский, 1989 и др.). Эта работа должна соответствовать принципам адптивного природопользования в регионе (А. А. Жученко, 1994; В. И. Петров, 1996) и непременно предусматривать осуществление комплекса лесомелиоративных мероприятий.
Лесомелиоративные способы улучшения пастбищ получили признание во всем мире.
По данным российских исследователе!! (Ф. М. Касьянов, Ю. М. Маслов, 1970, 1985; Л. А. Петрова, 1977; С. М. Кулигин, 1987; А. Г. Терюков, 1973, 1989; В. И. Петров, 1991 и др.), лесона-
саждения на пастбищных землях в аридных районах России (пастбищезагцитные, мелиоративно-кормовые, саванные, затишки, зонты прифермские и др.) обладают средоулучшающими свойствами. Однако улучшенные лесомелиоративными способами пастбища, будучи продуктивнее и долговечнее природных и сеяных, все же довольно быстро истощаются при практикующемся бессистемном и чрезмерном выпасе. Поэтому разработка регламентов эксплуатации лесопастбищ Прикаспия, обеспечивающих продуктивное долголетие, является весьма актуальной проблемой, особенно в связи с изменениями глобального климата.
Цель и задачи исследований: повышение продукционных и средоулучшающих функций пастбищных экосистем, эффективное использование природных, биологических и техногенных факторов. Основная цель данной работы — разработать методы улучшения и рационального использования пастбищ Прикаспия, установить оптимальные параметры выпасного режима по сезонам года.
Для достижения поставленной цели изучен опыт улучшения и рационального использования в системе пастбищеоборота с применением загонного выпаса пастбищ Юга России, Казахстана и Средней Азии. В соответствии с этим на пастбищах региона в сезонной динамике определялись:
— ботанический состав, запасы валовой и поедаемой фито-массы;
— качественный состав доминантной пастбищной растительности, растений-мелиорантов различных жизненных форм (питательность, химический состав, энергетическая ценность, экологическая чистота);
— поедаемость естественного травостоя, растений-мелиорантов, веточно-листового корма;
— рацион крупного рогатого скота и овец;
— оптимальная интенсивность стравливания травостоя, полукустарников, кустарников и веточного корма;
— оптимальная нагрузка поголовья;
— эффективность пастбищеоборота и загонного выпаса.
Научная новизна. Впервые применен адаптивный системный подход к решению задач пастбищного природопольаования в экстремальных условиях Российского Прикаспия. В агролесо-пастбищных и лесопастбищных экосистемах установлены опти-
мальные параметры эксплуатации, обеспечивающие их продуктивное долголетие.
Разработаны новые методы учета пседаемости веточно-лис-тового корма, растений-мелиорантов. Определен кормозапас и видовой состав растений в сезонной динамике в различных типах лесопастбищ. Впервые показаны химический состав, питательность, энергетическая ценность и экологическая чистота различных растительных жизненных форм лесопастбищ. Выполнено биоэкологическое обоснование способов повышения продуктивности пастбищезагцитных и мелиоративно-кормовых насаждений с помощью механизированной обрезки.
Впервые изучена поедаемость веточно-листового корма и указана доля его участия в дневном рационе выпасаемых животных. Изучены и испытаны на животных кормовые и лечебно-профилактические свойства веточно-листового корма.
Установлены оптимальные нагрузки поголовья овец, а также допустимая интенсивность стравливания растительности лесопастбищ по жизненным формам. Доказана эффективность применения паотбищеоборота и загонного выпаса в лесопастбищ-ных экосистемах.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
Выявлена возможность использования веточно-листового корма в рационе выпасаемых животных в качестве питательного, витаминизированного, лечебно-профилактического компонента. Установлена возможность двукратного увеличения продуктивности мелиоративно-кормовых насаждений с помощью механизированной обрезки.
Результаты анализов химического состава и питательности, содержания макро- и микроэлементов, поедаемости травостоя и веточно-листового корма в сезонной динамике позволяют планировать и правильно составлять рационы при выпасе животных на лесопдетбищах.
Применение полученных параметров интенсивности стравливания и нагрузки поголовья, а также схемы пастбищеоборо-тов позволяют устранить негативные последствия интенсивного бессистемного выпаса.
Предложен регламент эксплуатации агролесопастбищных и лесопастбищных экосистем, повышающий их продуктивность на 20—40% и продлевающий срок эксплуатации в 2 раза. Достигнутые результаты сезонных кормозапасов и питательности лесопас-
тбтц могут использоваться при расчетах потребности в пастбищных кормах для крупного рогатого скота и овец в Прикаспии.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
Результаты исследований нашли отражение в опубликованных нами основных работах: «Концепции развития мясного скотоводства Волгоградской области в условиях рыночной экономики» (Волгоград, 1996); «Рекомендации по улучшению и использованию природных пастбищ Волгоградской области» (Волгоград, 1996); «Научно-практические рекомендации по ведению животноводства в крестьянских (фермерских) хозяйствах Нижнего Поволжья» (Волгоград, 1997); «Организация фермерского хозяйства по производству животноводческой продукции» (Оренбург—Волгоград, 1997); «Организация полноценного кормления крупного рогатого скота в условиях Нижнего Поволжья» (Волгоград, 1997); «Концепции восстановления и развития кормопроизводства степной зоны Поволжья» (Волгоград, 1997).
Результаты проведенных исследований внедрены в хозяйствах Ставропольского края, Астраханской и Волгоградской областей.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
— Оценка ресурсного потенциала и современного состояния пастбищных угодий Российского Прикаспия.
— Биоэкологическое обоснование и разработка повышения продуктивности пастбищ методами комплексной фитомелиорации, включающими в себя следующее: обработку почвы, агротехнику выращивания, подбор ассортимента, интродукцию новых видов на деградированных пастбищах Российского Прикаспия.
— Разработка технологий содержания лесопастбищ, включающих в себя:
• обрезку пастбищезащитных (древесных) насаждений;
• обрезку мелиоративно-кормовых (кустарниковых) насаждений.
— Разработка технологий эксплуатации лесопастбищных угодий.
— Эколого-экономическое обоснование лесопастбищного природопользования.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на всесоюзной конференции «Экологические проблемы семеноводства интродуцентов» (Рига, 1984), научно-
практических конференциях ВНИИ агролесомелиорации (Волгоград, 1985, 1986, 1988) и Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (Волгоград, 1993, 1994,1995), а также на научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы рационального природопользования и социально-экономического развития Прикаолия» (Астрахань, 1993), на региональ-. ном совещании-семинаре «Восстановление и использование кормовых угодий аридных земель Российской Федерации» (Элиста, 1995), региональных научно-практических конференциях по технологии производства и переработки продукции животноводства (Волгоград, 1996, 1997), Первом международном симпозиуме «Особо охраняемые территории и формирование здорового образа жизни» (Волгоград; 1997), на ежегодных научных отчетах и ученых советах ВНКАЛМИ (1980—1991) и ВНИТИ ММС и ППЖ (1992—1996) в системе Россельхозакадемии.
Публикации: по материалам диссертации опубликовано 55 печатных работ общим объемом 22 усл. печ. л.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
Диссертация изложена на 418 страницах машинописного текста, содержит 91 таблицу, 44 рисунка, 24 приложения. Она состоит из введения, описания природно-ресурсного потенциала Российского Прикаспия, методики, обзора литературы, глав собственных исследований, э коло го-экономического эффекта, заключения, выводов, предложений производству. Список использованной литературы включает 316 наименований, из них 31 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились с 1976 г. по 1991 г. во Всесоюзном (Всероссийском) научно-исследовательском институте агролесомелиорации в Астраханской области (Богдинская НИАГЛОС — Харабалинский р-н, Богдинское степное отделение — Ахтубии-ский р-н), в Ставропольском крае (Ачикулакекая НИЛОС — Неф-текумский р-н), в Калмыкии (Калмыцкая НИЛОС, Яшкульский, Комсомольский р-ны), в Волгоградском научно-исследовательском технологическом институте — с 1991 г. по 1997 г. в Вол-
го-градской области (Ленинский, Палласовский, Камышинский, Котовский, Клетский, Калачевский, Городищенский р-ны).
Объектами исследований служили лесомелиорированные и природные пастбища различных лесомелиоративных категорий. Для оценки ресурсного фитозкологического потенциала природных пастбищ проводилось упрощенное геоботаническое обследование с учетом состава и структуры растительности, кормовых свойств и запасов фитомассы. Произрастающие на типичных участках растения анализировались по хозяйственно-ботаническим группам.
Запасы кормовой фитомассы на типичных участках лесопаст-бищ в зависимости от сезона года и ярусности определяли укосным и модельным методами. Отбор растительных образцов для установления химического состава и питательности, экологической чистоты, а также оценку кормов по обменной энергии проводили по методике института кормов им. Вильямса. Химические анализы осуществлялись в зональной агрохимлаборатории согласно общепринятым методам (Зоотехнический анализ кормов, 1989). Поедаемость отдельных видов и полнота использования различных жизненных форм пастбищных растений выявлялись по фазам развития.
Динамику кормовой массы полукустарников, кустарников, деревьев (в ярусе стравливания) определяли по разработанной нами методике «меченых побегов», суточный рацион выпасаемых животных — по методике Н. Т. Нечаевой (1980), оптимальную интенсивность стравливания и эффективность паст-бищеоборота — по методике ВНИИ кормов (1985), биометрические показатели — по методике ВНИАЛМЙ (1984).
Материалы исследований обрабатывались методами вариационной статистики (Доспехов, 1979).
Автор выражает благодарность и признательность академику РАСХН, доктору сельскохозяйственных наук, лауреату Государственной премии СССР В. И. Петрову, академику МАИ, доктору сельскохозяйственных наук И. Ф. Горлову и доктору сельскохозяйственных наук А. В. Ранделину за наставничество, содействие в подготовке и оформлении данной работы, а также коллективам сотрудников Богдинской НИАГЛОС и Ачикулакс-кой НИЛОС ВНИАЛМИ, участвовавшим в постановке полевых экспериментов по технологиям создания и использования лесо-пастбищ.
2. ПРИРОДНО-РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПРИКАСПИЯ
Общая площадь Прикаспийского региона 31,3 млн га. При-каспий является своеобразным географическим эталоном аридного пояса России, охватывает все природно-климатические зоны, включенные ЮНЕСКО (1971) в состав аридных территорий: степную (5,44 млн га), сухостепную (13,67), полупустынную (6,39) и пустынную 5,66 млн га, где проживают 6 млн чел. Существенное влияние на климат Прикаспия оказывает Каспийское море.
Климат Прикаспия резко континентальный, с суховеями, знойным летом и холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха 10,7—12,0°С. Глубина снежного покрова не превышает 14 см. Среднемноголетнее количество осадков колеблется в пределах .120,—860 мм, т. е. имеются достаточные ресурсы .тепла и света. В Прикаспийском регионе отмечается недостаточное увлажнение. Дефицит влаги для сельскохозяйственных культур составляет 200—500 мм и более. Весьма ограничены и неравномерно распределены водные ресурсы.
Рассматриваемый регион — один из сложных агроэкологи-ческих объектов полупустынного Юга России. Во всех областях (за исключением Астраханской) на природных кормовых угодьях преобладают засоленные и солонцовые почвы, которые распространены на площади 10,6 млн га, почвы с легким механическим составом составляют 3,6 млн га (Б. А. Зимовец, 1991, 1994).
Территория Черных земель представлена бурыми, а Кизляр-ских пастбищ — светло-каштановыми полупустынными почвами, в основном легкого механического состава. Светло-каштановые и бурые почвы занимают более половины территории.
Доля пашни в сельскохозяйственных угодьях по мере ариди-зации климата уменьшается с 67% до 11%, а доля пастбищ возрастает от 30 до 82%.
Глубина залегания грунтовых вод от 6—10 до менее 3 м и их минерализация — от показателя менее 1,0 до более 50 г/л.
Непреходящую ценность для человека в Прикаспии имеют пастбища, хотя растительный покров этого района характеризуется бедностью флористического состава, сравнительно небольшим числом видов (10—20) и малым проективным покрытием (25—40%). Экологически пастбищная растительность региона приспособлена к сезонному, а не к круглогодичному, как практикуется до настоящего времени, использованию.
По характеру почв в одних и тех же климатических условиях выделяются три формации: 1) растительность на суглинистых и глинистых почвах, представляющих пятнистую комплексную полупустыню, в которой наряду с ксерофильными разнотравно-злаковыми растениями большое место занимают прут-няково-чернополынные ассоциации на солонцах; 2) растительность на песках и песчаных массивах (Прикумские песчаные массивы и т. д.); 3) растительность на заливных лугах-лиманах, находящихся в низовьях полупустынных рек.
Растительность полупустыни Прикаспия относится к двум типам: полукустарниково-белополынным, песчанополыниым, чер-нополынным и кустарниковым с господством джузгуна безлистного и тамарикса ветвистого (С. А. Никитин, 1966; В. А. Сага-лаев, 1989; Л. Ф. Савельева, 1991).
Среди полукустарниковых пустынь преобладают белополын-ные. Они распространены на равнинных участках территории с суглинистыми, песчаными почвами и песками, имеют важное хозяйственное значение, это хороший корм для мясных пород коров, овец, коз и верблюдов. Из растительности наряду с белой полынью встречаются кохия простертая (прутняк), ромашник тысячелистниковый, эфедра двухколосковая, грудница татарская, тысячелистник тонколистный, кермек сарептский и др.
Чернополынные пустыни расположены в зоне «Черных земель» и также занимают равнинные участки территории, но на солонцовых почвах. Наряду с черной полынью встречаются кохия простертая, камфоросма монпелийская, реже — ежовник солончаковый и лебеда серая (кокпек), из многолетников — ромашник, житняк пустынный, пырей ветвистый. Весной в черно-полынниках развиваются эфемероиды и эфемеры: мятлик луковичный, колподиум приземистый, ферула каспийская, мортук пшеничный, бурачок пустынный и др.
Песчанополынные пустыни охватывают территорию с бугристыми песками, где превалирует полынь песчаная, а также такие характерные для песков растения, как качим метельчатый, цмин песчаный, василек шероховатый, пырей ломкий, типчак, тонконог.
Кустарниковые пустыни выделяются среди бугристых полузаросших и барханных песков, там произрастает два вида кустарника — джузгун безлистный и тамарикс ветвистый, а также типичные растения песков: полынь песчаная, колосняк кистевидный (кияк), аристида перистая, василек песчаный.
Животный мир в Прикаспии, где на относительно небольшой территории представлены степи, полупустыни, пустыни, крупнейшая речная долина и обширные морские побережья, отличается особой пестротой и сложностью.
Млекопитающие представлены в основном отрядами грызунов (32 вида) и хищных (18 видов). Самый многочисленный и широко распространенный грызун пустынных ландшафтов Нри-каспия — малый суслик, а та1сже тамариксовая песчанка, вредящая пастбищам. Самым крупным зверем, в регионе является лось, а самым мелким — мышь-малютка. Ряд животных являются объектом пушного промысла (хорьки, лисицы, заяц-русак и др.). Из отряда насекомоядных встречаются еж обыкновенный, еж ушастый, выхухоль и др., из хищных — волк, корсак, перевязка (занесенная в Красную книгу), горностай, ласка.
Разнообразен мир птиц: степные луни, многочисленные виды жаворонков, каменки, жуланы, щурки. В отдаленных районах, где влияние человека на ландшафт менее ощутимо, водятся занесенные в Красную книгу стрепет и дрофа. Обычны серая куропатка, перепел и журавль-красавка. Встречаются канюки-курганники и степные орлы (В. Ф. Чернобай, 1997).
Не менее богат и многообразен мир пресмыкающихся: четы-рехполосый полоз, желтобрюх, медянка, ящеричная змея, песчаный удавчик, степная гадюка и др.
Особое место принадлежит сайгаку, представителю семейства олорогих, питающемуся полынью, злаками, даже растениями, овитыми для других животных.
3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В СТРАНЕ И РЕГИОНЕ
За последние 10 лет произошли негативные изменения в сельском хозяйстве страны и региона (В. П. Зволинский, 1996; С. Пилиев, 1996).
Падение объемов сельскохозяйственного производства вызвало снижение уровня народного потребления, который в 1996 г. по сравнению с 1990 г. упал на 30—80%. Общее годовое потребление продуктов питания на душу населения в России составляет 701,6 кг, в передовых зарубежных странах — 959,8 кг (как и по медицинским нормам). Примерно половина населения Прикас-пия хронически испытывает существенный недостаток полноценных животных белков, большинства витаминов, минераль-
ных веществ (кальция, железа), микроэлементов (йода, фтора, селена), пищевых волокон.
Общей тенденции в агропромышленном комплексе Российской Федерации соответствует и сокращение в Прикаспии поголовья крупного рогатого скота и овец. Низка продуктивность сельскохозяйственных животных: так, если удой на одну фуражную корову в хозяйствах РФ снизился на 208 кг молока, то в хозяйствах Астраханской области и Калмыкии — на 314 и 275 кг, среднесуточный прирост живой массы крупного рогатого скота на откорме не превышает 225—390 г (по РФ — 431 г), до 100—400 г сократился средний настриг шерсти с овцы. Тенденция к снижению производства остается устойчивой (Л. К. Эрнст, 1992; А. А. Арьков, 1994).
Одной из основных причин слабого роста продуктивности скота является неудовлетворительное состояние в регионе кормопроизводства, так как обеспеченность животных кормами в среднем составляет 2,4—2,8 т к. ед. при норме 3,6—3,8 на условную голову. И как следствие — генетический потенциал используется только на 50—60%. К тому же в кормах отмечается высокий уровень дефицита протеина, сахара и витаминов.
Почти 75% продукции земледелия в Прикаспии используется на кормовые цели, так как обеспеченность кормами за счет природных кормовых угодий невысока и составляет лишь 21% от потребности. Это обусловлено самой низкой в пределах России продуктивностью пастбищ: 1,6—4,0 ц/га к. ед., что сказывается на здоровье животных, снижает их продуктивность, ведет к недополучению животноводческой продукции' и перерасходу кормов при производстве молока на 25—30%, говядины — на 30—35% (В. М. Кононов, 1994, 1996).
Массивное воздействие разнообразных антропогенных факторов на фоне жестких природных условий, ранимости и нестабильности экосистем Прикаслия привело к сокращению площадей природных кормовых угодий, деградации растительного покрова, эрозии, засолению почв, снижению продуктивности угодий, превращению участков в бросовые земли. В настоящее время на территории Прикаспия находится единственная в Европе пустыня, где более 80% пастбищ сбиты и деградированы. Продуктивность пастбищ в последние 25 лет снизилась в 1,5 раза.
Положение усугубляет и неблагополучная экологическая ситуация в регионе — Российский Прикаспий сегодня относится к числу наиболее загрязненных. Центральное место принадлежит проблеме качества воды, среднегодовая токсическая нагрузка на Волгу более чем в три раза превышает эту нагрузку на реки других регионов страны, 70% объема ст очных вод, поступающих в Волго-Каепийский бассейн, не очищены. В связи с этим уровень пестицидного загрязнения за 5 лет вырос в 1,5 раза, содержание азота и фосфора в 2—3 раза превышает допустимые нормы (В. П. Зволинский, Г. П. Лавелина, 1993).
Состояние атмосферного воздуха в Прикаспийском регионе также неблагоприятно. Здесь зарегистрированы самые высокие в стране концентрации двуокиси серы (16—19 ПДК), двуокиси азота (10 ПДК), хлористого водорода (3 ПДК). Залповые-аварийные выбросы серного ангидрида и сероуглерода Астраханского газо-конденсатного комплекса превышают 13 ПДК. Волгоград по загазованности по Российской Федерации занимает второе место после Самары. В Волгограде и области зафикшгрован отрицательный прирост населения, рождаемость снизилась на 31,5%, смертность возросла на 30,4%. За последние 10 лет состояние здоровья детей в Российском Прикасшш ухудшилось в 10 раз.
.Загрязнение почв Российского Прикаспия,.наблюдаемое по гербицидам, пестицидам, тяжелым металлам, приводит к избыточному накоплению их в растениях и, как следствие, в получаемой продукции животноводства. В связи с этим остро стоит вопрос обеспечения экологической безопасности мясного и молочного сырья, особенно для диетического и детского питания (А. А. Кудрявцева, И. В Аничкин, 1996).
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПАСТБИЩ Из опыта фитомелиорации последних лет установлено, что наиболее продуктивными фитоценозами в сухостепной и полупустынной зонах являются многоярусные, включающие несколько жизненных форм растений: деревья, кустарники, полукустарники, многолетники, однолетники, имеющие запас сырой надземной фитомассы 30—40 ц/га, повышающие кормозапас естественных пастбищ в 2—4 раза в зависимости от зоны и способа фитомелио-
рации (Н. Ф. Кулик, Н. С. Зюзь, 1983; Ф. М. Касьянов, 1985; Н. Т. Нечаева, 1989; В. И. Петров, 1989, И. Н. Пенькова, 1987,1991).
На пастбищных землях выращивают пастбищезащитные лесные полосы, мелиоративно-кормовые, прифермские, затишковые насаждения, древесные зонты и редкостойно-куртинные саванно-го типа. Вид насаждений, породный состав, структура и технология создания определяются целевым назначением, лесомелиора-. тивной характеристикой угодья и регламентируются инструктивными указаниями. Нами изучены рост и развитие корневых систем у кустарников, полукустарников и многолетних трав в многоярусных фитоценозах в условиях Российского Прикаспия. Так, у саксаула корневая система достигала глубины 5—6 м уже на 2-й год жизни, у полукустарников: терескена серого — 232 см, кохии — до 211 см, камфоросмы Лессинга — до 192 см, у многолетних и двухлетних трав — астрагала лисохвостного — до 158 см, черноголовника многобрачного — до 143 см.
Травы формируют в основном поверхностную корневую систему, приспособленную для использования почвенной влаги, образовавшейся за счет атмосферных осадков, занимают свою определенную почвенную нишу (до 1 м), в то время как полукустарники используют не только влагу атмосферных осадков, но и конденсационную, их почвенная ниша составляет до 3—4 м.
При изучении профиля естественных травостоев (злаково-полынных, злаково-разнотравных) установлено, что корневая система эфемеров и эфемероидов расположена поверхностно: злаки и крестоцветные — 40—60 см, полынь — 95—105 см, поэтому создание защитных насаждений на пастбищах из деревьев, кустарников, полукустарников, многолетних трав позволяет растениям лучше использовать ресурсы почвенной среды.
Испытание различных жизненных форм растений в условиях Российского Прикаспия дачо возможность установить основные агротехнические параметры при выращивании их на пастбищных землях.
4.1. Интродукция саксаула черного в Волгоградскую область (Заволжье и Правобережье)
В сухостепных и полупустынных районах введение в культуру новых видов и экотипов кормовых растений является одной из важных проблем разработки приемов преобразования есте-
ственной кормовой базы, позволяющих растениям полнее использовать ресурсы. Подтверждением этому служит и интродукция саксаула черного из Средней Азии в Прикаспий, осуществленная нами в 1973—1983 гг.
Анализ эколого-биологических особенностей саксаула черного, его хозяйственное значение, опыт культуры в Северном Прикаспии, а также ночвенно-климатические условия юго-восточной части Волгоградской области позволили сделать вывод о перспективности и экономической целесообразности широкого внедрения его на пастбищах Волгоградского Заволжья.
По результатам географических посевов различных климати-пов саксаула черного из районов ареала в Средней Азии и Казахстане лучшими для выращивания в Волгоградской области оказались: КзылгОрдинский и Джамбульский климатипы. Выявлено, что все испытанные в Волгоградской области климатипы (12) в период прорастания семян очень требовательны к влажности почвы и при необходимости нуждаются в поливе. В дальнейшем, в течение вегетационного периода, они вполне удовлетворяются количеством выпадающих осадков.
Нами установлено, что для получения высокого выхода здоровых и стандартных сеянцев необходимо соблюдать следующие правила: в питомниках проводить подзимний или ранневе-сенний посев семенами из северных районов естественного ареала или из пунктов интродукции в Астраханской области, глубина заделки семян не более 0,3—0,5 см из расчета 4—о г семян на 1 пог. м строчки (I—II класс качества семян), не следует допускать загущенных посевов; оптимальное число сеянцев на 1 лог. м посевов в начале вегетации не должно превышать 200, необходимо вести тщательную прополку и рыхление почвы, соблюдать нормы полива.
Обработка семян саксаула черного легкими отрицательными ионами воздуха показала, что чем ниже исходная всхожесть, тем выше положительный эффект стимуляции. Оптимальное дозирование обработки (4 мин) и хранение после обработки (3 недели) повышают класс качества семян (В. Н. Савчук, И. Н. Пень-кова, 1977,1978).
Подрезка корней сеянцев саксаула, испытанная в питомнике Светлоярского лесхоза (1978—1980 гг.), положительно влияет на формирование мочковатой корневой системы. Она образует-
ся у 82—88% сеянцев. Мочковатость повышает приживаемость сеянцев саксаула в пастбищезащитных полосах на 15—25%.
Болезни и вредители существенно влияют на рост и развитие сеянцев. Протравливание почвы (50 г на 1 кв. м посевов) и семян (5 г на 1 кг семян) ТМТД снижает зараженность сеянцев в 4—5 раз. Обработка сеянцев хлорофосом (1—2 кг на 1 га) в период массового размножения вредителей способствует резкому сокращению численности насекомых и позволяет предотвратить или сократить наносимый ими ущерб.
Для. успешного выращивания пастбищезащитных лесных полос из саксаула черного в условиях Волгоградского Заволжья и Правобережья решающее значение имеет агротехника выращивания (плантажная вспашка, ранневесенние сроки посадки здоровыми стандартными сеянцами, регулярный уход за почвой, особенно в первые два года жизни), а также почвенно-гидроло-гические условия (механический состав — супесчаные или легкосуглинистые, глубина залегания и минерализация грунтовых вод, засоленность почвогрунтов).
В пастбищезащитных полосах совхоза «Колобовский» саксаул черный в 5—6-летнем возрасте достиг средней высоты 210—233 см и, имея мощную корневую систему, накопил зеленой массы на одном кусте 6—7 кг. Наибольший средний прирост у саксаула наблюдался в засушливые годы и достигал 80—84 см. В эти же годы отмечалась и наиболее высокая оводненность побегов.
Саксаул черный вступил в плодоношение в возрасте 4 лет, были получены доброкачественные семена с лабораторной всхожестью 84—94%, стандартные сеянцы, а в культурах — и самосев, что подтверждает успешность интродукции саксаула черного в Волгоградской области.
По питательности саксаул черный, выращенный в условиях Волгоградского Заволжья, не уступает луговому сену (содержит 0,40—0,42 к. ед., 69,94 г переваримого протеина в 1 кг сухого корма) и может использоваться как корм для овец.
Затраты на создание одного гектара черносаксауловых полос в условиях Волго-Уральского междуречья окупаются на 3-й год (воздушно-сухая фитомасса с одного гектара 5-летней полосы составляет 20—40 ц/га) после начала эксплуатации.
Опыт изучения методов создания и улучшения природных пастбищ показал, что применение поверхностного улучшения позволяет увеличить их продуктивность в 2—3 раза, коренного — в 3—4.
4.2. Изучение влияния обработки почвы, ухода на запас продуктивной влаги, приживаемость, рост и развитие саксаула черного, тамарикса и терескена в пастбище-защитных и мелиоративно-кормовых полосах
В жестких природных условиях Российского Прикаспия (особенно в Волго-Уральском междуречье) основными фитоме-лиорантами при создании пастбищезащитных и мелиоратив-но-кормовых насаждений при лесомелиорации деградированных пастбищ являются джузгун, тамарикс, вяз и терескен. Особое место занимает интродуцированный из Средней Азии саксаул черный, требующий более тщательной агротехники при выращивании.
Опыты и наблюдения по агротехнике создания и выращивания пастбищезащитных и мелиоративно-кормовых насаждений на деградированных пастбищах Волго-Уралъского междуречья проводились в 1976—1984 гг. Было выявлено, что оптимальной обработкой (подготовкой) почвы перед посадкой в этих условиях является плантажная вспашка по раннему пару, имеющая значительное преимущество перед трехъярусной и обычной. Запас продуктивной влаги в почве при плантажной вспашке без уходов выше на 18—25% по сравнению с обычной и трехъярусной, а при вспашке с проведением уходов — на 30—35%. Проведение уходов повышает приживаемость и сохранность саксаула на 15—25%, тамарикса — на 10—15, терескена — на 10—23, прирост в высоту — в 1,5—2 раза.
Наблюдениями не установлено достоверной разницы в росте и развитии фитомелиорангов в зависимости от схем смешения.
4.3. Разработка технологий содержания пастбищ.
Обрезка пастбищезащитных (древеспых) и мелиоративно-кормовых (кустарниковых) насаждений
На пастбищных землях региона к 80-м годам было заложено около 1 млн га мелиоративных лесных насаждений. Вследствие старения и нерационального использования продуктивность большинства из них к тому времени снизилась. Для омоложения древесных и мелиоративно-кормовых насаждений были проведены опыты в Терско-Кумском междуречье и Волгоградском Заволжье, где более 130 км их было срезано машиной МСК-1 (разработанной во ВНИАЛМЙ). Скорость движения — 0,5—2,8 км/ч (в зависимости от рельефа местности), полнота среза — не ниже
96%, качество среза (без расщепов и-сколов) — до 90%, масса срезанных ветвей — 18—72 ц/га, диаметр срезанных ветвей меньше 10 см, высота среза над поверхностью почвы 8—50 см, рабочая ширина захвата органа — 100 см, диаметр рабочего органа машины (дисковой пилы) — 150 см.
Были срезаны 6-летние кормовые кулисы из терескена серого, 3—6-летние пастбищезащитные полосы из вяза, гледичии, дуба, саксаула, тамарикса, лоха, смородины, бирючины, акации желтой. Испытано два срока омоложения: осенний срез (сентябрь) и зимний (февраль).
Установлено, что однолетняя поросль пастбищезащитных насаждений к концу вегетационного периода в зависимости от породы имела высоту 0,5—0,85 м, а двухлетняя — 0,8—1,4 м. Количество молодых ветвей увеличилось в 2—4 раза. Образующиеся в результате механизированной обрезки расщепы стволиков не влияют на рост поросли. Масса побегов, отросших в первый год после обрезки, почти в два раза больше, чем на контроле (см. табл. 1). Механизированная обрезка положительно повлияла на плодоношение тамарикса и терескена. Кормовые достоинства терескена серого при этом не ухудшаются, а увеличение облиственности способствует лучшей поедаемости. В первый и второй год после омоложения листья и соцветия тереске на в фазу бутонизации в 1 кг абсолютно сухого вещества содержат сырого протеина 12,9—12,7%, сырого жира 1,9—1,7, сырой клетчатки 21,2—20,6%, к. ед. 0,60—0,63, переваримого протеина 99,2—92,7 г, кальция 17,2—15,9, фосфора — 2,2 г; в то время как на контроле соответственно: 12,2—11,4; 1,8; 21,9—17,0; 0,17—0,58; 94,3—87,6; 15,8—14,2; 1,9—2,7. У однолетних побегов терескена также не отмечается снижения кормовых достоинств.
Дополнительная продукция, получаемая на протяжении трех лет после омоложения, составляет от 35 до 45 ц/га сухой фито-массы, а затраты на механизированную обрезку окупаются в течение года. Таким образом, в экстремальных условиях Прикас-пия возможно значительное увеличение емкости пастбищ благодаря мероприятиям по уходу и содержанию пастбищезащитных и мелиоративно-кормовых насаждений. Общий экономический эффект от применения обрезки в Ставропольском крае составил 1497,2 млн руб. (в ценах 1997 г.).
Влияние механизированной обрезки 6-летних мелиоративно-кормовых насаждений терескена серого на характеристики надземной фитомассы (Волго-Уральское междуречье)
Год Фитомасса, ц/га Масса однолетних побегов, воздушно-сухая Масса листьев, воздушно-сухая Масса старых побегов Оводнен-ность од-
наблюдений сырая воздушно-сухая ц/га % от фитомассы ц/га % от фитомассы Ц/га % от фитомассы нолетних побегов, %
Обрезка
1982 43,5 23,4 11,5 49 11,9 51 _ _ 44
1983 66,0 33,3 18,6 56 10,0 30 4,7 14 51
1984 58,0 29,0 15,6 53 8,9 30 4,6 17 59
Контроль
1982 21,9 15,7 4,7 30 4,2 27 6,8 43 28
1983 21,4 16,6 9,8 59 3,3 20 3,5 21 30
1984 22,0 17,3 9,3 53 3,6 20 4,4 27 32
5. ОЦЕНКА РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПРИРОДНЫХ И ЛЕСОПЛСТБИЩНЫХ ЭКОСИСТЕМ
5.1. Ботанический состав и кормозапас
В результате проведенного обследования существующих ле-сопастбищ отмечены 4 их основных типа: сеяные, кулисные, кустарниковые и саванные.
Для определения ботанического состава и запаса кормовой фи-томассы природных и лесопастбищ наблюдения в течение 8 лет (1984—1992) проводились на 16 типичных участках (см. рис. 1).
Нашими исследованиями в течение 1981—1996 гг. установлено, что наиболее продуктивными природными ассоциациями в сухостепной каштановой зоне Российского Прикаспия являются злаковые и разнотравные. Продукционный процесс на злаковых ассоциациях резко тормозится в середине лета в зависимости от продолжительности летней засухи и биологических особенностей развития злаков.
Валовой и поедаемый запас естественных пастбищ слагается из четырех жизненных форм: кустарнички, многолетние и однолетние травы, эфемеры. На лесопастбищах же к ним добавляются мелиоранты: кустарники, полукустарники, деревья (онад и доступные для объедания листва и мелкие побеги в ярусе стравливания 1 м).
Наблюдения показали, что запасы корма находились в прямой зависимости от количества влаги в почве и способа использования пастбищ. Наибольшие запасы корма отмечались в мае на сеяных, саванных и кустарниковых лесопастбищах.
Выявлено, что даже при бессистемном стравливании с достаточно высокой нагрузкой (2—5 гол./га) заиасы корма здесь в 1,5—3 раза выше, чем на естественных пастбищах. К тому же ни один тип лесопастбищ не использовался в оптимальном режиме (в данном случае оптимальный коэффициент использования растительности 0,6), наблюдался или недовыпас, или перевыпас.
Но даже при таком нерациональном использовании хозяйственно-ботанический анализ (было разобрано 520 образцов) показал, что поедаемые виды лесопастбищ Прикаспия составляют от 50% до 90% запаса всех трав (см. табл. 2).
Основная доля продукции создается весной: апрель, май и в начале лета — июнь. После летней засухи второй пик
Ботанический состав и высота травостоя на экспериментальных участках природных и лесопастбищ Российского Прикаспия (при выпасе овец с нагрузкой 1—2 гол./га)
Тип пастбища (ассоциации) Проектив- Высота травостоя в фазу цветения, см Состав, %
ное покрытие, % злаки прутняк полыни бобовые разнотравье сорные
Природные
Злаково-разнотравные 50 34 51 3 6 1 32 7
Злаково-полынные 60 26 54 1 35 — 4 6
Разнотравные 40 38 4 — 5 5 77 9
Белопольшно-з лаковые 60 39 28 2 58 4 . 5 3
Полынно-эфеыеровы е 40 24 5 — 83 — 7 5
Лесопастбигца (в системе пастбищезащитных полос)
Белонолынно-з лаковые 60 45 24 4 50 7 13 1
Злаково-полынные 70 36 52 4 24 6 10 —
Разнотравные во 62 14 4 18 12 52 —
Прутняковые 70 72 .10 65 4 8 13 —
Саванные (разнотравно-
злаковые) 80 65 23 19 17 16 25 —
запас, ц/га
20'
V VI УН УШ IX X
запас, ц/га 20
V У1 VII УН! IX X
Месяцы
Рис. 1. Запасы корма и его использование на 16 участках лесопастбищ Российского Прикаспия (см. также с. 21):
1 ' " • ''
недовыпас перевыпас
------— — валовой
------- — оптимальный
- — фактический запас
запас, 12 ц/га 20-
10-
запас,
16 д/га 20
10-
____
У1 У!1 VIII IX
У1 УН VIII
Месяцы
I — пастбище, улучшенное посевами прутняка (кохии); 2 — естественное полынно-эфемеро-Еое пастбище (контроль); 3—11 — лесопастбкща в системе лесных полос; 3 — белонолынно-разнотравно-зяаковое; 4 — разнотравное (засоренное бывшее сельхозугодье); 5 — беяопо-лынпо-злаковое; 6 — белополынно-разяотравное; 7 — нрутняково-разнотравное; 8 — сеяное аругпязовое; 9 — белополыняо-злаково-прутняковое; 10 — еэвапное разпотравно-злаковое;
II — разнотравное; 12 — чернополынно-эфемеровое, без защиты лесных полос (контроль); 13 — кулисное црутшжово-злаковое; 14 — кустарниковое злаково-прутяяковое; 15 — са-ванное злаково-полыяпое; 16 — злаково-полынпое, без защиты лесных полос. На всех участках били огорожены заповедники без выпаса для контрольных учетов валового и поедаемого корма (1—12 — Волго-Уральское междуречье, 12—16 — Терско-Кумскоо междуречье)
(19,0—9,5 д/га сухой массы) продукционного процесса наступает осенью, когда отрастает отава злаков и нарастает фитомасса полыней и маревых (8,0—8,5). У злаково-разнотравных и разнотравных ассоциаций нарастание фитомассы происходит более равномерно в течение вегетационного периода, наибольший запас отмечается во вторую половину лета (9—14) и весной (9,0— 14,5 ц/га сухой фитомассы).
5.2. Питательность, химический состав растений лесопастбшц Российского Пршгаспия
Для правильного определения нагрузки скота на лесопастби-щах с целью сохранения их продуктивного долголетия необходима оценка качества кормов (В. Н. Николаев, 1986; К. Джак-сымбетов, Н. 3. Бекмухамедова, 1981,1986). Исследования же по оценке кормовых достоинств растительности лесопастбшц практически не проводились, что сдерживает введение сбалансированного кормления крупного рогатого скота, овец по многим показателям питательности.
Для анализов растительные образцы отбирали на лесопаст-бищах по сезонам года и жизненным формам: деревья, кустарники, полукустарники, полукустарнички, многолетние травы. У древесно-кустарниковой зелени анализировались мелкие ветки, побеги, покрытые листьями и имеющие толщину среза не более 6 мм. Всего проанализировано 758 образцов и 38 видов растений лесопастбищ по 25 показателям.
Определение питательности и химического состава листовой массы наиболее распространенных и поедаемых фитомелиоран-тов в регионе — вяза приземистого, робинии (акации белой), лоха узколистного, смородины золотой, терескена серого — показало, что они не только обогащают видовой состав травянистого полога, но и, увеличивая емкость пастбищ, по питательным свойствам не уступают ценным в кормовом отношении доминантным пастбищным видам (житняку, прутняку, полыни белой и др.) и в 1 кг воздушно-сухой массы содержат соответственно кормовых единиц: 0,27—0,41; 0,46—0,59; 0,31—0,37; 0,59—0,75; 0,32—0,34; переваримого протеина: 38,8—50,2; 58,8—72,4; 38,0—38,7; 56,0—136,3; 48,2—51,1 г; каротина: 125, 166, 89, 123, 52 мг.
По содержанию протеина некоторые древесные породы (робиния) во все сезоны года превосходят кустарниковую и травянистую растительность. Максимальное содержание протеина от-
мечается весной и летом (10,4—13,8%), снижаясь осенью до 4,2— 4,8%, за исключением плодовых. У полукустарников и многолетних трав по данному показателю выделяются бобовые, особенно астрагалы, содержащие во все сезоны от 9 до 11%. Все изучаемые растения отличались сравнительно невысоким содержанием жира (исключение составляет шелковица белая — 2,8%).
Безазотистые экстрактивные вещества в достаточном количестве присутствуют почти во всех анализируемых растениях. По содержанию клетчатки в осенний период наиболее приемлем веточный корм таких видов, как вяз приземистый и робиния.
Общая, или энергетическая, оценка питательности пастбищного корма рассчитывалась по сумме питательных веществ органической'части корма с учетом переваримости их в организме животного. Обменная энергия находилась в пределах 5—10 МДж, что соответствует среднему качеству корма. Наиболее оптимальные показатели по валовой и обменной энергии у полыни бело-земельной и вяза приземистого следующие: 20,6—9,4; 15,8— 8,2; 18,8—9,0; 13,1—7,5 МДж.
Практически все проанализированные растения лесопастбищ содержат достаточное количество сахара: 25—85 г в 1 кг корма при натуральной влажности (смородина золотая в период плодоношения — 233,6 г в 1 кг сухого вещества). Наиболее оптимальное сахаропротеиновое отношение у таких видов, как робиния — 0,9—1,0, вяз приземистый — 0,9—1,0, полынь белозе-мельная — 0,7—0,9.
По содержанию каротина (провитамин А) выделяются древесные виды, особенно вяз и робиния, имеющие в течение всей вегетации соответственно веспой и осенью: 142—69 и 232—166 мг в 1 кг корма.
Определены химический состав и питательность спада древес-но-кустарниковой растительности лесопастбищ Российского При-каспия, которую поздней осенью охотно поедают овцы. В 1 кг опада таких видов, как дуб черешчатый, робиния, шелковица, вяз приземистый, 0,27—0,47 к. ед., 21,7—32,7 г переваримого протеина, 8—33 г кальция, т. е. есть основные жизненно важные элементы питания. Следовательно, опад является важным резервом и может использоваться до установления снежного покрова.
Проведенная оценка питательности и химического состава доминантной растительности лесопастбищ Прикасния показывает, что она обладает значительными энергетическими ресурсами, дополняет состав травянистого полога и увеличивает их емкость (И. Н. Пенькова, 1986—1991).
Сведений о содержании макро- и микроэлементов в растениях природных пастбищ недостаточно, а сведения о содержании их в растительности лесопастбищ отсутствуют вовсе. В то же время минеральный состав пастбищного корма имеет не меньшее значение, в осуществлении полноценного питания животных, чем органические питательные вещества (А. Н. Ефремов, 1989).
О минеральной части корма можно судить по количеству сырой золы, получаемой в результате сжигания органических веществ при высокой температуре. Показатель зольности — явление зональное. Общеизвестно повышение содержания золы у растений пустынной и полупустынной зон. В пределах зоны количество золы у растений значительно меняется и составляет у однолетних и многолетних трав 1,3—7,8%, у древесно-кустар-никовой растительности (однолетние облиственные побеги) — 4,1—11,7%.
Видовой состав пастбищной растительности — один из важных факторов, определяющих поступление микроэлементов с кормами в организм животных, а с пищевыми продуктами — в организм человека. Определение макро- и микроэлементов в растительных образцах проводили также по жизненным формам.
По содержанию кальция выделяются древеено-кустарниковые виды: робиния — 15,8—21,0 г, вяз приземистый — 10,5—16,7; терескен серый — 12,2—15,9 г. Калия содержится в основном в достаточном количестве (6,4—16,3 г), но у некоторых видов бобовых (астрагалы, эспарцет) и злаковых (ковыль) его недостаточно (1,5—3,8 г). Приемлемое количество серы отмечается у терескена серого — 1,8, полыни белой — 1,8, злаковых — 1,0—2,0 г/кг сухого вещества корма. По содержанию магния выделяются: кохия простертая — 4,4, робиния — 3,3, вяз приземистый — 2,6, полынь белая — 2,9 г/кг сухого вещества.
Практически все растения лесопастбищ содержат достаточное количество железа (84—470 мг/кг сухого корма). Взрослые животные используют лишь 1—10% принятого с кормом, молодняк и животные, которые испытывают недостаток в железе, используют его более 60%.
Медь встречается во всех проанализированных растениях, ее содержание колеблется от 2 до 14 мг/кг сухого вещества. Содержание марганца варьирует в широких пределах: 22—140, цинка— 10—41 мг/кг сухого вещества, что вполне удовлетворяет потребности выпасаемых животных.
Анализы подтвердили высокую экологическую чистоту пастбищных кормов, не отмечено превышения нитратов, не обнаружено превышения ЛДК тяжелых металлов (иногда встречались их следы), отсутствуют гербициды и пестициды.
Следует отметить, что из всех минеральных веществ именно в кальции и железе, имеющихся в достаточном количестве в растительности лесопастбищ, примерно половина населения При-каспия испытывает существенный недостаток.
Таким образом, лесопастбшца Российского Прикаспия существенно (в 3—5 раз) превышают кормозапас природных, у них есть несомненные преимущества в экстремальных условиях по всем рассматриваемым показателям: обеспеченности пастбищными кормами, долговечности, питательности и др. (см. табл. 3). И главное преимущество в том, что нарастание кормовой фитомас-сы (продукционный процесс) происходит равномерно в течение всей вегетации и пик его приходится на летний период, когда на природных пастбищах он резко тормозится. Следовательно, на протяясении всего выпасного периода на лесопастбищах животные не испытывают недостатка в зеленых пастбищных кормах (см,рис. 2), то есть реализуется эффект многоярусности.
8. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛЕСОИАСТБИЩНЫХ УГОДИЙ
6.1. Поедаемость
6.1.1. Поедаемость травостоя
Поедаемость травостоя на лесопастбищах изучалась с 1984 по 1995 г. визуально и с помощью хронометража. Установлено, что в зависимости от видового состава коэффициент поеДаемости пастбищной травы животными в разные периоды колеблется от 10—15 до 70—80% (С. П. Семенов, 1966; Г. Д. Михеев, 1968; Д. Сатиев, 1984; С. Я. Приходько, 1986). В опытах на типчаково-ковыльно-полынном сухостепном пастбище в 1-й день выпаса овцами было съедено 51% травы, через два дня — 11, через пять — 16%.
Таблица 3
Некоторые параметры природных и лесомелиорированных сухостепных пастбищных
экосистем Российского Прикаспия
Пастбищные экосистемы Количество жизненных форм растений, шт. Продолжительность выпасного периода, дней Обеспеченность паст-бшцными кормами, % Кормозапас сухой массы, ц/га Содержание кормовых ед. в кг сухсго корма Суточный рацион овцы, кг сухсй массы
Природные (злаково-разнотравные) 2—3 60—90 20 '4,5 0,30 2,5
Сеяные (улучшенные посевами)
— травосмесями 2—3 90—120 40 11,0 0,44 3,5
— многолетними травами, полукустарниками и кустарниками 3—4 120—150 60 14,0 0,52 4,8
Многоярусные (улучшенные агролесомелиоративными способами: посадка
деревьев, кустарниксе, посев пат/кустарников и многолетних трав) 4—7 180 и более 80 и более 23,5 0,59 6,4
ц/га
^—
У
/ у
/;/ '' / ч III п
- У I
апрель май июнь июль август сен- октябрь Весна Лето Осень
Рис. 2. Сезонная динамика кормозапаса естественных и искусственных фитоценозов в сухостепной каштановой зоне при выпасе овец (2—3 гол./га) Условные обозначения фитоценозов:
I II III
- — естествен---------— сеяные (травосме-------многоярусные (травы, полукус
ные злаковые си, полукустарники) тарники, кустарники, деревья)
На разнотравно-злаковом соответственно — 43, 15 и 18%, хотя на пастбище оставалось еще много травы.
На лесопастбищах Астраханского Заволжья (см. рис. 1, уч. 1) в летнее время яри слабой нагрузке (1—2 гол./га) при загонном выпасе овцы в первую очередь поедают разнотравье: горец птичий, эбелек, рогач, прутняк, остатки эфемеров, при нагрузке 4—5 гол./га — эфемеровое разнотравье, затем — прутняк, терес-кен, рогач, саксаул. Суточное потребление пастбищного корма одной яркой средней упитанности при нагрузке 3—4 гол./га на лесопастбищах Заволжья составляет 2,5—3,5 кг сухой массы.
В Терско-Кумском междуречье (см. рис. 1, уч. 15) установлено, что весной на лесопастбищах овцы потребляют вначале злаки (житняк, бородач), затем бобовые (астрагалы, люцерну) и маревые (кохию, рогач и др.), осенью — отаву злаков, затем кохию (побеги, листья, семена), разные виды полыни.
В сухостепных, злаковых и злаково-разнотравных ассоциациях в системе пастбищезащитных полос Волгоградской области; рацион крупного рогатого скота состоит из злаков (пырей, житняк, мятлик, типчак и др.), составляющих 45—55%, бобовых (люцерна, астрагалы, донник и др.) — 15—20, разнотравья 20—30%. Осенью к рациону добавляется 5—7% белой полыни. В зависимости от типа пастбищ и сезона года зеленая масса составляет 30—40 кг.
При проведении хронометража выявлено, что суточный рацион овцы на лесопастбищах Российского Прикаспия не только разнообразнее по видовому составу, но и больше по массе и составляет в зависимости от нагрузки поголовья: весной — 2,8—3,8 кг сухой массы, летом — 1,8—3,2, осенью — 2,4—3,5 кг; в то время как на контроле (природных полынно-эфемеровых пастбищах) при таких же нагрузках соответственно: 1,8—2,4; 1,6—2,0; 1,4—1,7 кг. Среднесуточные привесы: весной — 132 г, летом — 83, осенью — 121, на природных соответственно — 104, 62 и 98 г.
6.1.2. Поедаемоеть кустарников и полукустарников
Наблюдения за выявлением поедаемости наиболее популярных в 70—80-е годы в Российском Прикасшш кустарника саксаула черного и полукустарника терескена серого проводились в Астраханском Заволжье и Терско-Кумском междуречье в 1984—1991 гг. с помощью «меченых побегов» в ярусе стравливания.
Установлено, что у терескена прирост и его поедаемость взаимно противоположны. Во время цветения и плодоношения терескен
поедается очень плохо. Даже предельно короткий срок стравливания терескена (10 дней) дает прибавку к кормовой массе травостоя от 4 кг весной до 13,8 кг осенью с 1 га за 1 день (см. табл. 4.). Поедаемый запас полукустарников и кустарников терескена и саксаула составляет: весной — 3,0, летом — 3,1, осенью — 5,4 ц/га сухой фитомассы, у саксаула соответственно: 1,0; 0,2 и 2,1ц/га. Отношение поедаемого запаса к валовому у терескена составляет 24—40%, у саксаула 4—46%, а доля полукустарников и кустарников в рационе овец при выпасе на лееопастбищах может достигать 17—40% в зависимости от воздействия количества осадков на развитие травостоя и его видовой состав , т. е. чем влажнее год, тем ниже поедаемость кустаршхков и полукустарников, а выше — травостоя.
6.1.3. Поедаемость веточного корма
Так как в середине лета травянистая растительность в При-каспии выгорает, а животные нуждаются в зеленой подкормке, то нами была изучена возможность замены ее веточным кормом, не теряющим в это время года своих кормовых достоинств, богатым витаминами и минеральными веществами.
Группы овец, подобранные методом аналогов, в первом варианте опыта получали суточную норму 4 кг зеленого веточного корма на стационаре в течение месяца, во втором варианте комбинированного кормления — 50% веточного корма и 50% травяного при нормированном выпасе на природных пастбищах (см. табл. 5). В 1-ю неделю получали вяз, 2-ю — робинию, 3-ю — лох, 4-ю — тополь. В первом варианте использования достоверной разницы между опытными и контрольными группами не выявлено, при комбинированном кормлении привесы опытной группы превышали контроль на 21 %. Из испытанных видов веточного корма наиболее высокая поедаемость отмечена у робинии и вяза приземистого (25% от навески при часовой экспозиции), что соответствует и более высоким их кормовым достоинствам.
Научной и народной медицине известны лечебные свойства древесных и кустарниковых пород, произрастающих на лесо-мелиорированных пастбищах: тополя черного, шелковицы белой, дуба летнего, робинии и др. (Р. М. Середин, С. Д. Соколов, 1973; М. И. Рабинович, 1987). Нами испытаны лечебно-профилактические свойства лоха (побеги с плодами) в осенний период при гельминтозном поражении овец. Выживаемость составила 70%.
Таблица 4
Динамика отрастания и поедаемоети терескена серого (за один день по сезонам года 1984—1987 гг., Волго-Уральское междуречье)
Показатель 1984-й 1985-й 1986-й 1987-й
весна лето осень весна лето осень весна лето осень весна лето осень
Линейный прирост побега, см 0,64 0,22 0,07 0,62 0,22 0,03 0,31 0,14 0,07 0,5 0,3 0,1
Масса прироста, г
— побега 0,02 0,08 0,04 0,02 0,08 0,01 0,01 0,009 0,004 0,013 0,009 0,03
— куста 5,4 2,1 5,3 5,8 2,1 0,7 2,7 1,8 0,8 3,5 2,4 0,8
Съедено:
— с 1 куста, г 3,8 2,6 4,5 4,5 3,3 1,8 2,6 2,5 6,9 2,0 2,2 3,4
7,6 5,2 9,5 9,5 6,6 3,6 5,2 6,0 13,8 4,0 4,4 6,8
Выявлена поедаемость в течение всей вегетации овцами и крупным рогатым скотом листьев и однолетних побегов, находящихся в ярусе стравливания, вяза приземистого, робинии, дуба летнего, смородины золотой, шелковицы белой, саксаула черного, клена татарского, джузгуна безлистного с прилегающих к пастбищам лесных полос, растущих непосредственно в полосах и кулисах, или одиночных деревьев и кустов (саБанн). При достаточном травостое веточно-листовой корм служит вкусовой добавкой к рациону и его количество не превышает 100—200 г сухой массы (3—10% рациона овец). При отсутствии или недостатке травянистого корма он может его заменить полностью или частично, а при обеспечении доступности для животных (искусственно созданной в опытах) съеденная масса веточно-листо-вого корма может достигать 500—700 г сухой массы (25—35% всего рациона). Кроме того, в осенний период овцами поедается опад деревьев и кустарников на лесопастбищах (особенно робинии). Его доля в рационе овец достигает 40%.
Следовательно, внедрение в растительные сообщества сухих степей и полупустынь Российского Прикаспия древесных и кустарниковых растений позволяет полнее использовать ресурсы окружающей среды, повысить продуктивность и продлить срок выпаса.
Таблица 5
Продуктивность овец при использовании веточного корма (Терско-Кумское междуречье, 1986—1988 гг.)
Группа Средпяя живая масса одной головы, кг При- Средпяя длина шерсти, см При-
животных исходная итоговая вес, кг исходная итоговая рост, см
1-й вариант
Опытная 13,7±0,9 17,3*1,7 3,6 3,5 4,55 1,05
Контрольная 13,5*0,8 17,0*1,5 3,5 3,45 . 4,55 1,1
2-й вариант
Опытная I 30,3=Ы,4 35,8*1,9 5,5 2,4 3,5 1,1
Опытная II 30,3±1,9 37,3*2,0 7,0 2,7 3,9 1,2
Контрольная 30,3±1,7 35,8*1,8 5,5 2,4 3,6 1,2
Таким образом, перед тонкорунным овцеводством Прикас-пия открываются новые возможности в использовании веточного корма в качестве питательного, витаминизированного и фитонцидного компонента, который в настоящее время просто пропадает, и в большом количестве, при различных рубках и омоложении кустарников, причем его можно использовать не только для непосредственного скармливания животным, но и для заготовки его на зиму, а также в качестве лечебных и профилактических средств при различных заболеваниях, переработки в древесную муку.
6.2. Интенсивность стравливания
В процессе исследований выявлено, что травостой полупустынных природных пастбищ в условиях Российского Прикас-пия можно стравливать только один раз за период вегетации растений, двукратное стравливание приводит к угнетению растений, снижается запас питательных веществ, а следовательно, кормозапас, что особенно проявляется в засушливые годы. Вторично травостой этих пастбищ можно стравливать только после окончания вегетации, то есть с осени: такое стравливание не ведет к снижению кормозапаса.
"Установлено, что в Волго-Уральском междуречье природные полынно-эфемеровые пастбища необходимо использовать на 70—80%, оставляя 20—30% травостоя для сохранения корневой системы и как запасные питательные вещества, меняя при этом сезон использования.
Опыты по выявлению оптимальной интенсивности стравливания полынно-эфемеровых пастбищ в системе пастбищезащит-ных полос при 50%-ном (умеренном) и 100%-ном (интенсивном) отчуждении показали, что при интенсивном использовании получается по одной отаве в год, при умеренном — 2 (летом и осенью).
Испытание в течение выпасного периода в Волго-Уральском междуречье на кулисных и сеяных лесопастбищах в системе пастбищезащитных полос слабой (30—40%), умеренной (60—70%) и высокоинтенсивной (80—90%) степени стравливания выявило, что при нагрузке овец 4 гол. /га оптимальным вариантом является использование пастбища дважды в течение выпасного периода, а при нагрузке 1—2 гол./га — в течение всего сезона.
Лучшее развитие у большинства стравливаемых травянистых растений во всем регионе отмечается при интенсивности
стравливания до 50%: у них наблюдается цветение и плодоношение (прутняк, житняк, пырей, рогач, мятлик, горец и др.). Растения, стравленные более 50—70%, не зацвели и яе дали семян, а нри стравливании выше 70% резко замедлилось отрастание вегетативной массы. У пастбищных кустарников и полукустарников (саксаула, терескена, лоха, смородины) при 50—70% -ной интенсивности стравливания, напротив, наблюдалось ежегодное обильное цветение и умеренное плодоношение.
На лесопастбищах сухостепной зоны Российского Прикас-пия (Террко-Кумское междуречье) испытаны 3 степени интенсивности стравливания (50, 60 и 80%). Установлено, что саван-ные пастбища с нагрузкой 5—б гол./га можно использовать в течение выпасного периода дважды: весной и осенью с предельно допустимой интенсивностью выпаса 80—90% в вольном режиме. При умеренном стравливании (60—70%) с применением электроизгороди и порционного способа выпаса, при нагрузке 4—5 гол./га, с ксрмозапасом 35—49 ц/га зеленой массы выпас овец реален в течение всего выпасного периода до образования устойчивого снежного покрова.
Для сеяных, кулисных и кустарниковых лесопастбищ сухо-степной зоны (Терско-Кумское междуречье) оптимальная интенсивность стравливания 60—70% при выпасе в системе пастби-щеоборота.
6.3. Нагрузка поголовья на лесопастбищах
Пастбищные нагрузки в настоящее время определяются хозяйственной деятельностью человека (Н. Т. Нечаева, К. Г. Антонова, 1979; А. И. Афанасьев, Н. П. Ротов, 1986; И. В. Савченко, 1989; А. С. Тарасов, 1989). Выпас перестал быть лишь фактором поддержания стабильности пастбищных экосистем, а во многих случаях приобрел статус фактора деструктивного.
В Российском Прикаспии с учетом только выходного общественного поголовья овец в средние по благоприятности годы пастбища перегружены в 2 раза выше нормы, в неблагоприятные — в 4, в благоприятные — в 1,3 раза. С учетом всех представителей потребителей пастбищного корма (личного поголовья домашнего скота, диких животных — сайгаков, сусликов, песчанок, насекомых-фитофагов, полынного листоеда, лугового мотылька) природные пастбища испытывают нагрузку в средние по благоприятности годы в 4 раза
выше нормы, в неблагоприятные — в 8,5, в благоприятные — в 2,6 раза.
Наиболее сильно стравлены лесопастбища, расположенные у водопойных пунктов. Наблюдершя и учеты кормозапасов в Астраханском Заволжье показали, что в радиусе до 100 м от чабанской точки, расположенной в центре участка, где проводили водопой, вся растительность выбита и съедена до корней. По мере удаления от точки на 150, 300, 550 и 700 м запас поедаемых трав возрастает и соответственно составляет 3,2; 5,2; 5,8 и 7,7 ц/га. По сравнению с контролем сильно стравлены фитомелиоранты: саксаул черный — на 65%, терескен серый — на 57%. То есть пастбищное хозяйство, по замечанию Т. Н. Высоцкого (1915), само себя убивает, сокращая и уничтожая свои ресурсы — продуктивность растительного покрова.
Нагрузка скота на единицу площади — наиболее существенный фактор, влияющий на хозяйственное состояние пастбищ и растительности.
На лесопастбищах Российского Прикаспия испытаны нагрузки овец 4, 5, 6, 10 гол./га с различной интенсивностью стравливания: 50, 60, 70, 80 и 90%. Продуктивность овец в случае использования загонной системы выпаса на лесопастбищах при всех испытанных нагрузках была выше на 10—20%.
Результаты экспериментов показали следующее: наиболее оптимальной интенсивностью стравливания лесомелиорированных пастбищ для Волго-Уральского междуречья является 60% в течение всего выпасного периода, а оптимальной нагрузкой овец — 2 гол./га. Нагрузка 4 гол./га возможна при интенсивности стравливания 60—70% только дважды в выпасной период (природные же пастбища без ущерба для травостоя возможно стравливать только дважды в выпасной период с нагрузкой 1 гол./га весной и осенью).