К вопросу сохранения биоразнообразия пастбищных агроценозов сухих степей Нижнего Поволжья

DOI:

В современных природно-климатических и социально-экономических условиях требуется незамедлительного решения вопроса в формировании устойчивых пастбищных агроценозов с учетом сроков их оптимального использования [2; 7; 8; 9]. Нерациональное антропогенное использование земель приводит к критической деградации экосистемы, сопровождающейся ухудшением как количественных, так и качественных характеристик агроландшафтов [3; 4].

Рациональная эксплуатация, восстановление и сохранение хрупких пастбищных экосистем поможет создать основы устойчивого развития пастбищного природопользования аридных территорий [1; 4; 5; 6; 11]. Оценка изменений социально-экономических, экологических, геополитических проблем и продуктивности пастбищ и лесопастбищ сухих степей Нижнего Поволжья позволит минимизировать последствия отрицательного воздействия на них.

На сегодняшний день главной задачей является решение проблем роста и развития растений на пастбище с учетом их сезонности и норм выпаса животных на них [5; 10; 11; 12].

В результате снижения животноводческой нагрузки за десятилетия существования на обширных территориях Нижнего Поволжья были вновь восстановлены зональные пастбищные экосистемы [7]. Благодаря накопленной почвенной влаге и отсутствию воздействия выпаса мелкого и крупного рогатого скота произошла хоть и незначительная, но активизации процесса восстановления многолетнего растительного покрова. Данный факт говорит о необходимости продолжать путем осуществления фитомелиоративных мероприятий стабилизировать и повышать продуктивность вторичных пастбищных агроценозов.

Цель исследований заключается в разработке эффективных методов стабилизации и увеличении продуктивности пастбищных агроценозов в естественных условиях и на искусственно сконструированных лизиметрах гидрологического комплекса ФНЦ агроэкологии РАН. Выявить наиболее перспективный состав поликомпонент-ных агроценозов под защитой кустарниковых и полукустарниковых насаждений. Определить наиболее оптимальные сроки изъятия фитомассы с учетом сезонности пастбищ («весна – лето», «лето – осень»).

Материалы и методы

Объект исследования в естественных условиях – участок Берли (47°33' с.ш.; 47°16' в.д.), расположенный в Харабалинском районе Астраханской области (см. рис. 1). Поликомпо-

Рис. 1. Объект исследований, участок Берли, Харабалинский район, Астраханская область (47°33' с.ш.; 47°16' в.д.)

нентные посевы (контроль) сконструированы на лизиметрах ФНЦ агроэкологии РАН, на 2-почвенных субстратах, черноземовидном и светло-каштановом супесчаном. Размер лизиметра 1,75 х 3,6 м [9].

В результате исследований подобран перспективный состав травосмесей, представленный травами Ставропольской секции, в основном представлены семейством Poaceae : житняк гребенчатый ( Agropyron cristatum L.), костер безостый ( Bromus inermis (Leyss.)) пырей удлиненный ( Agropyrum elangatum (Host.) P.B., мятлик луговой ( Poa pratensis L.) в сочетании с полукустарничками кохия простертая ( Kochia prostrata (L.) Schrad), полынь песчаная ( Artemisia arenaria D.C.), и кустарником те-рескеном серым ( Eurotia ceratoides L.).

Эколого-биологические особенности доминирующих кормовых кустарников Eurotia ceratoides L. и полукустарников Kochia prostrata (L.) Schrad, Artemisia arenaria D.C. изучались на лизиметрах гидрологического комплекса ФНЦ агроэкологии РАН.

В период 2020 г. исследований, метеоусловия оказались крайне тяжелыми для нормальной вегетации растений. Отклонение осадков было на 100 мм ниже нормы, температура выше нормы на 2,0 °С. Неблагоприятные летние стихийные явления, а именно су- ховеи и критические дневные температуры, в отдельные периоды до +52 °С, привели к перегрузке пастбищ, уменьшению обилия видов, изменению вертикальной структуры травостоя растений и их стремительному семенному возобновлению. В результате продуктивная фитомасса была сосредоточена на уровне до 10 см (см. рис. 2).

Результаты и обсуждения

Наилучший результат по динамике отрастания травостоя и продуктивности агроценоза установлен на лизиметре с черноземовидным почвенным субстратом. К концу вегетации кустарниковые и полукустарниковые виды достигли высоты: Eurotia ceratoides L. – 100 см; Kochia prostrata (L.) Schrad и Artemisia arenaria D.C. – 80 см. Травянистый ярус, представленный семейством Poaceae, в среднем достиг высоты 120 см. На светло-каштановом супесчаном почве результат был значительно хуже: Eurotia ceratoides L. – 75 см, Kochia prostrata (L.) Schrad – 70 см, травы семейства Poaceae – 95 см. Что же касается полукустарничка Artemisia arenaria D.C., то данный вид практически выпал из травосмеси, высота сохранившихся единичных растений достигала не более 40 см (см. таблицу).

Рис. 2. Надземная фитомасса Kochia prostrata (L.) Schrad., лизиметр со светло-каштановым супесчаным субстратом, пастбище «лето – осень», г. Волгоград, 15.07.2020 г.

Средняя динамика прироста фитомассы в зависимости от ассортимента и сезонности пастбищ, ФНЦ агроэкологии РАН, 2020 г.

Вид	Высота травостоя (H), см
	20.05	20.06	20.07	20.08	20.09
Черноземовидный супесчаный субстрат
Пастбище «весна – лето»
Eurotia ceratoides L.	80	86	90	100	100
Kochia prostrata (L.) Schrad	60	63	75	80	80
Poaceae в том числе: Agropyron cristatum L. Agropyrum elangatum (Host.) P.B. Bromus inermis (Leyss.) Poa pratensis L.	65	69	95	110	110
Пастбище «лето – осень»
Eurotia ceratoides L.	80	86	90	100	100
Artemisia arenaria D.C.	60	63	75	80	80
Poaceae в том числе: Agropyron cristatum L. Agropyrum elangatum (Host.) P.B. Bromus inermis (Leyss.)	65	69	95	120	120
Светло-каштановый супесчаный субстрат
Пастбище «весна – лето»
Eurotia ceratoides L.	55	65	75	75	75
Kochia prostrata (L.) Schrad	55	60	70	70	70
Poaceae в том числе: Agropyron cristatum L. Agropyrum elangatum (Host.) P.B. Bromus inermis (Leyss.) Poa pratensis L.	55	68	93	95	95
Пастбище «лето – осень»
Eurotia ceratoides L.	55	59	70	70	70
Artemisia arenaria D.C.	22	34	37	37	40
Poaceae в том числе: Agropyron cristatum L. Agropyrum elangatum (Host.) P.B. Bromus inermis (Leyss.)	55	65	93	95	95

Средняя продуктивность травянисто-кустарниковых пастбищ «весна – лето» составила 2,8 т/га, «лето – осень» – 2,1 т/га в пересчете зеленой массы на сено. Свыше 70 % общей фитомассы сформировано злаковыми травами. Разница между продуктивностью сезонных пастбищ незначительна. Наименьшая продуктивность отмечена на светло-каштановом супесчаном субстрате и составила в обоих вариантах 2,2 т/га (рис. 3).

Заключение

Продуктивность и разнообразие естественных пастбищ напрямую зависят от запаса накопленной почвенной влаги и интенсивности выпаса животных. Чрезмерные пастбищные перегрузки приводят к смене агроценозов, уменьшению обилия видов, ускоренному семенному возобновлению растений.

Учитывая сезонность пастбищ, средняя продуктивность фитомассы в обоих вариантах составила 2,5 т/га. Свыше 70 % фитомассы было сформировано злаковыми травами.

Необходимо учитывать, что время использования пастбищ различно. Состав поли-компонентных агроценозов следует подбирать с учетом сезона, перераспределяя тем самым нагрузку на пастбище. Благоприятный период после первого стравливания травостоя наступает через 20–25 дней. Период активного роста растений в летний период занимает около 10 дней, в осенний – 35 дней. Разработанные фитомелиоративные методики нацелены на стабилизацию и повышение продуктивности, а также ускорение процессов восстановления вторичных пастбищных агроценозов.