Кормовые растения Саяно-Тункинского района Бурятии и Южного Предбайкалья

Видовое и внутривидовое разнообразие кормовых культурных растений и их диких родичей является основой создания климатически и экологически дифференцированных, адаптированных к разным условиям, устойчивых к патогенам и экологическим стрессам сортов кормовых растений. Дикорастущие популяции кормовых растений имеют важное значение в качестве доноров ценного селекционного и экологически безопасного генетического материала. Флора Саяно-Тункинского района Бурятии и южного Предбайкалья обладает уникальным генофондом кормовых растений, сформировавшимся в суровых природно-климатических и разнообразных физико-географических условиях.

Изучаемая территория расположена на юге Восточной Сибири и охватывает Окинский и Тункинский районы Бурятии (Саяно-Тункинский район), Слюдянский район Иркутской области (южное Пред-байкалье). В ее пределах простираются горные хребты Восточного Саяна – Китайский, Тункинский, Мунку-Сардык, Окское плато и межгорные долины – Мондинская и Тункинская, входящие в систему Тун-кинской ветви впадин.

Окруженная Тункинскими гольцами Восточного Саяна и хребтами Байкальских гор Хангарульским и Хамар-Дабаном Тункинская котловина в геологическом отношении представляет собой продолжение на запад глубинного байкальского разлома, расположенного между озером Байкал (Россия) и озером Хубсугул (Монголия). Длина долины достигает 190 км, а ширина 25 км. Некогда котловина была озером, на что указывает состав почвенного покрова. Аллювиальная равнина образована очень широкой поймой и речными террасами Иркута и его притоков1.

Неоднородность рельефа способствовала развитию разнообразных ландшафтов: степей, лесостепи, лесов, субальпийских и альпийских лугов, высокогорных тундр, болот и долинных лугов. В пойме и на низких террасах р. Иркут выделяются луговостепные сообщества, долинные болота и прирусловые ельники. Распространен пойменный ландшафт с локальнозаболоченными и сухими луговостепными террасами и прирусловыми колками ельников. К пологим склонам южных экспозиций приурочены лесостепной и степной низкогорные ландшафты с островами лиственнично-сосново-березовых лесов, разнотравными лугами и луговыми степями2.

В 1991 году решением Правительства Российской Федерации на территории Тункинского района создан национальный парк «Тункинский». Общая площадь охраняемой территории составляет 1183662 га. Национальные парки, в отличие от заповедников, позволяют сочетать охрану природы и хозяйственное использование их территории.

Климат исследованной территории резко континентальный с большими суточными и годовыми амплитудами температур и небольшой суммой годовых осадков. Для района в целом характерна сравнительно холодная и малоснежная зима, засушливые весна и первая половина лета. Среднегодовая температура воздуха колеблется в пределах от 0,9 до 6,5 °С, средняя температура июля 14 °С, января -24 °С. В годовом ходе осадков наблюдается резко выраженный минимум зимой (февраль) и максимум летом (июль, август). Малая мощность снежного покрова способствует глубокому промерзанию почвогрунтов. В межгорных котловинах среднегодовая сумма осадков составляет 350–400 мм, в высокогорьях – 500–600

мм (Василенко, Воропай, 2015). Мондин-ская котловина, отгороженная от поступления влажных масс с севера и северо-запада цепью высоких хребтов Восточно-Саянского нагорья, обладает очень сухим климатом (годовая сумма осадков 381 мм) с особенно малоснежными, зачастую практически бесснежными зимами3.

Почвы в Тункинской долине в основном каменистые, поэтому местные жители не могут полноценно заниматься растениеводством. Однако плодородие донных отложений сформировало обширные луга, на которых выпасаются табуны лошадей и многочисленные стада коров. Главным направлением в аграрном секторе юго-запада Бурятии и Предбайкалья является животноводство, поэтому обеспеченность кормами составляет основу успешной работы этой отрасли.

Климатические особенности Тункин-ской долины, непродолжительный летний период и недостаточное количество пахотных земель, пригодных для возделывания сельскохозяйственных культур, создания сеяных пастбищ и сенокосов, затрудняют выращивание традиционного ассортимента кормовых культур, рекомендуемых в целом для России и остальной территории Бурятии и Иркутской области. Пастбищный период в Предбайкалье длится 130–150 дней. В южных районах Предбайкалья, в верховьях рек Оки, Иркут расположены высокогорные пастбища. Они характеризуются более коротким пастбищным периодом. Дальнейшее развитие животноводства в Тункинской долине во многом зависит от укрепления местной кормовой базы.

Цель научной работы – изучение разнообразия диких родичей кормовых культур и пополнение генетических коллекций многолетних кормовых трав Федерального исследовательского центра Всероссий- ского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР) и каталога особо ценных образцов Национального центра генетических ресурсов растений России (НЦ РФ).

В задачу экспедиционного обследования, организованного Национальным центром генетических ресурсов растений по территории Южной Сибири, входили сбор семян диких родичей кормовых растений (а также плодовых, овощных и др.) и гербария для документации их разнообразия, ботаническое обследование и описание мест сбора. Ранее экспедициями ВИР сборы в Тункинской долине не проводились. Произрастание определенных видов кормовых растений позволяет оценить адаптивные возможности того или иного вида к конкретным погодно-климатическим условиям Тункинской долины и спрогнозировать возможность улучшения местных пастбищ и сенокосов путем использования продуктивных сортов этих видов кормовых растений.

Материалы и методы

В исследование было включено разнообразие диких родичей культурных растений кормового типа использования. К диким родичам культурных растений (ДРКР) мы относим популяционно-видовые системы дикорастущих растений, находящиеся в явном эволюционно-генетическом родстве с культурными растениями (Chukhina et al., 2020). Предварительный список ДРКР кормовых культур был составлен на основе опубликованных материалов (Флора Сибири, 1990; Флора Сибири, 1994; Цвелев, Пробатова, 2019), гербарных коллекций Ботанического института им. В.Л. Комарова (LE), Гербария культурных растений мира, их диких родичей и сорных растений (WIR), Гербария высших растений, лишайников и грибов (NS, NSK),

Гербария Алтайского государственного университета (ALTB) и данных информационно-поисковой системы «Дикие родичи культурных растений России» (Мифта-хова, Чухина, 2021).

Обследование осуществлялось маршрутным способом. Сборы проводились по маршруту, а также методом радиальных обследований с отправной точкой в полевом лагере в местах стоянок. Семена в коллекцию ВИР собирались в соответствии с методическим руководством ВИР по проведению экспедиционных обследований (Смекалова и др., 2019).

Результаты и обсуждение

В России родичи кормовых культур занимают первое место (23%) среди всего разнообразия (1701 вид) диких родичей культурных растений, используемых в сельскохозяйственном производстве. В целом семейства Poaceae (28%), Fabaceae (16%) наиболее насыщены видами ДРКР. Дикие родичи кормовых культур Саяно-Тункинского района и юга Предбайкалья насчитывают 85 видов из родов семейства Poaceae и 54 вида из ро- дов семейства Fabaceae. Наиболее богаты видами ДРКР роды Poa и Vicia (по 17 видов), Festuca (13), Elymus (11).

Флора степей Тункинской котловины включает 323 вида, относящихся к 41 семейству и 170 родам, характеризуется как бедная (Холбаева, 1998). Нами были отмечены отличия по представительству видов между более остепненной растительностью высокогорной Мондинской котловины и луговой растительностью Тункин-ской долины, включая Слюдянский район Иркутской области.

В Тункинском районе и Слюдянском районе вследствие тотального стравливания травяного покрова местным скотом зачастую невозможно было оценить состав растительности кормовых угодий. Состав луговой растительности долинного луга оценивали на модельном объекте, огороженном от выпаса луге в пойме р. Иркут близ д. Тибельти (51,788625° с.ш. 102,43195° в.д.; рис. 1 ).

В составе луговой растительности на долинном лугу среди разнотравья доминировали тысячелистник (более 10%), аденофора, кровохлебка. Среди злаков

Рис. 1. Долинный луг в Слюдянском районе Иркутской области

Источник: данные авторов.

доминировали пырейник Гмелина и мятлик узколистный, также с большой частотой встречались тимофеевка луговая, клевер луговой (до 5%), единично – кострец безостый. Возможно, данный сенокос некогда был сеяным лугом, где сохранились остатки культурных кормовых трав (костреца, тимофеевки, клевера). Пырейник Гмелина в культуру не введен и является аборигенным доминирующим видом (рис. 2) . Луг был огорожен от выпаса для заготовки сена.

В дальнейших экспедиционных обследованиях стародавних сеяных лугов практически не наблюдалось. Внимание экспедиции было приковано к сбору диких родичей культурных кормовых растений в естественных условиях.

Многолетние кормовые злаки

Верховые злаки

Кострец безостый ( Bromopsis inermis (Leyss.) Holub.) относится к верховым корневищным злакам. В дикорастущем со-

Рис. 2. Пырейник Гмелина на лугу в Тункинской долине

Источник: данные авторов.

стоянии был отмечен в пойме Иркута на аллювиальных почвах, экспедицией собраны семена из нескольких местообитаний. Злак с успехом используется при залужении заливных и низинных лугов с песчаными и иловатыми почвами. При хорошей технологии и правильном использовании может расти на одном месте до 15 лет и более, накапливая большое количество органических веществ в почве, способствует повышению ее плодородия (Кашеваров и др., 2023). По кормовым достоинствам (питательности, перевариваемости и поедаемости) и долголетию кострец безостый оценивается выше многих злаковых трав (Гончаров, 1992; Осипова 2006).

В Сибирском федеральном научном центре агробиотехнологий РАН, пос. Краснообск, создан новый сорт костреца безостого ‘Флагман’, который рекомендуется к возделыванию также в Восточной Сибири (Кашеваров и др., 2023).

К другим ценным зимостойким культурам верхового типа развития относятся ежа сборная ( Dactylis glomerata ), овсяница луговая ( Festuca pratensis Huds.), тимофеевка луговая ( Phleum pratense L.). Ежа сборная и овсяница луговая в дикорастущем виде в Тункинской долине, по данным экспедиционного обследования, не встречаются.

Дикорастущие образцы тимофеевки луговой ( Phleum pretense L.) были собраны в Слюдянском районе Иркутской области (4 образца). Растения собраны на периферии ареала и представляют значительный интерес для селекции.

Тимофеевка луговая — один из самых распространенных видов злаковых трав в России. Может возделываться в чистых посевах (редко) или в травосмесях, в частности с клевером луговым, в полевых или кормовых севооборотах. В полевых севооборотах в смеси с клевером тимофеевку обычно используют 2–3 года, в сенокосно- пастбищных – 5–6 лет. Хорошо поедается животными в сене и на пастбище. Урожай сена смеси клевера и тимофеевки в благоприятных условиях возделывания достигает 3,5–5,0 т/га. Тимофеевка луговая широко возделывается в полевом и луговом травосеянии в экстремальных условиях Крайнего Севера, отличается зимостойкостью и могла бы использоваться для улучшения пастбищ и сенокосов в Тункинской долине.

Низовые злаки

В пастбищных агрофитоценозах Тун-кинской долины были собраны семена представителей трех родов: Festuca, Poa и Agrsostis .

Овсяница красная ( Festuca rubra L.) наиболее распространена на естественных кормовых угодьях. Это долговечный злак, устойчивый к выпасу и вытаптыванию. Вид является важным низовым компонентом травостоев культурных пастбищ, может применяться на природных пастбищах методом поверхностного улучшения, то есть путем подсева. В травосмесях для культурных пастбищ к овсянице красной прибегают тогда, когда не развиваются другие виды низовых злаков, более требовательные к плодородию почвы. Овсяница красная морозостойка и хорошо выносит как периоды избыточного увлажнения, так и засухи. В Тункинском районе овсяница красная нашей экспедицией отмечена не была. Семена овсяницы красной были собраны в Окинском районе на лугу вдоль трассы Монды-Сорок. Сорта этого вида могут использоваться для подсева на кормовых угодьях Тункинской долины.

Овсяница валлисская (Festuca valesiaca Gaudin.). Для Тункинской долины по литературным данным выявлено 7 узколистных видов рода Festuca (Балдаева, Холбоева, 1999). Festuca valesiaca Gaudin s.str. – сухостепной низкогорный вид, является очень характерным для равнин и горных степей почти всей Евразии, отмечен в Прибай- калье, Даурии, но его ареал прерывается в Забайкалье. Предположение о произрастании овсяницы валлисской в степях Западного Забайкалья подтвердилось исследованиями Р.А. Балдаевой и С.А. Хол-боевой (Балдаева, Холбоева, 1999). По их данным, вид наиболее характерен для Мондинской котловины, где отмечается на щебнистых склонах северного борта (южная экспозиция) на высотах 1400– 1700 м. Вид был собран нашей экспедицией в Окинском р-не на правом берегу р. Оки вдоль дороги Монды – Орлик. на абсолютных высотах около 1700–1800 м. Куртинки растений располагались на склоне южной экспозиции среди ерника и лиственничного редколесья.

Мятлик луговой – один из основных злаков травостоя культурных пастбищ. Ареал его естественного распространения очень обширен. Благодаря быстрому и обильному отрастанию отавы мятлик луговой является одним из лучших пастбищных растений, он хорошо выносит многократное стравливание в летний период, отличается долголетием.

В Тункинской долине произрастает несколько видов мятлика. Было собрано видовое разнообразие: семена мятлика лугового ( Poa pratensis L.) – Окинский район, на лесных полянах; мятлика узколистного ( Poa angustifolia L.) – луг около д. Тибельти, Слюдянский район Иркутской области; мятлика сплюснутого ( Poa compressa L.) – Окинский район, на щебне у дороги Монды – Сорок; мятлика оттянуточешуйного ( Poa attenuata Trin.) – Окинский район, на каменистом склоне и на песчаном берегу р. Оки. Повсеместно в Тункинской долине встречается мятлик сибирский ( Poa sibirica Roshev.), собрано 3 образца семян этого вида. Все перечисленные виды мятлика имеют кормовое значение. Мятлик сплюснутый может расти на каменистых склонах и используется в том числе для укрепления осыпей.

Полевица тонкая ( Agrsostis tenuis L.) была собрана в Окинском районе на высоте 1700–1800 м над уровнем моря. Данный вид полевицы, как и другие виды рода, является долговечным пастбищным компонентом.

Ксеромезофитные верховые злаки

К данной группе относят виды рода Elymus – пырейник . В Тункинской долине произрастает несколько видов пырейника. Пырейник сибирский ( Elymus sibiricus L.), или волоснец сибирский, введен в культуру. В Иркутской области в Слюдянском районе и Тункинском районе Бурятии собрано по два образца, в Окинском районе один. Пырейник сибирский массово произрастает в пос. Аршан в городской черте. Несмотря на то, что пырейник сибирский устойчив к засухе, он хорошо проявляет себя в более влажных условиях, где у него отмечается вторичный рост (подгон) и растение до осени сохраняет зеленые побеги, что очень ценно с кормовой точки зрения (Зайцев, 1973a; Зайцев, 1973b). Следует отметить, что и в природе растение предпочитает влажные местообитания – у воды, среди кустарника, редко на камнях у дороги. В более южном Окинском районе пырейник сибирский замещается пырейником смешиваемым ( Elymus confuses (L.) L.). Вид произрастает на скалах, среди кустарника. Собрано три образца в Окинском районе (в Мондинской котловине). Пырейник Гмелина ( Elymus gmelinii (Ledeb.) Tzvel.) произрастал во всех районах, кроме юга Окинского, собрано четыре образца. Вид предпочитает открытые местообитания, поляны и луга. В культуру не введен. Пырейник даурский ( Elymus dahuricus Turcz. ex Griseb.) представлен в сборах единичным образцом, собранном в Слюдянском районе Иркутской области. Этот вид введен в культуру, ведется семенное размножением сорта.

Аридные злаки

К группе аридных злаков относятся виды житняка и колосняка. Все виды рода житняк ( Agropyron ) являются важными пастбищными и сенокосными растениями. В кормопроизводстве житняк ценят не только за высокую засухоустойчивость, но и высокое качество его кормовой массы. В 100 кг травы содержится 28 корм. ед. и 4,8 кг переваримого протеина (Бухтеева и др., 2016). В Тункинской долине образец житняка был собран на ксероморфном остепненном склоне в Мондинском районе. Предположительно, вид относится к Agropyron cristatum subsp. cristatum var. hirsutissima (Kryl.) Tzvel. либо к Agropyron cristatum subsp. cristatum var. erickssonii Meld., что требует таксономического уточнения.

Виды рода колосняк ( Leymus ) широко распространены в Предбайкалье, в Тун-кинской долине в частности. Они занимают большие пространства, часто в прибрежной зоне и на песках. Собрано шесть образцов рода, также требуются уточнения таксономической принадлежности.

На высокогорных пастбищах Окинского района часто встречается ячмень короткоостистый ( Hordeum brevisabulatum (Trin.) Link.). Растение удовлетворительно поедается скотом. В коллекцию ВИР привлечено два образца.

Многолетние бобовые культуры

Клевер

В экспедиционные сборы было включено три вида клевера, произрастающие в Тункинской долине. Клевер люпиновый (Trifolium lupinaster L.) был отмечен в Слюдянском районе Иркутской области, в Тункинском и Окинском районах Бурятии. В культуру данный вид не введен, сорта отсутствуют. Семена клевера ползучего (Trifolium. repens L.) были собраны в Окинском районе на высоте 1700–1800 м над уровнем моря. В Тункинской доли- не были проведены сборы клевера лугового (Trifolium prаtense L.) в Тункинском районе Бурятии и в Слюдянском районе Иркутской области. Клевер луговой хорошо себя чувствует в Тункинской долине, произрастает как в сухостепных, так и во влажных луговых сообществах. Клевер луговой является самым перспективным бобовым растением для внедрения на естественные кормовые угодья Тункин-ской долины.

При создании сортов клевера лугового за основу всегда берут местные дикорастущие популяции, используя исходный материал с высокой зимостойкостью и коротким вегетационным периодом. При селекции клевера лугового в Сибири перед селекционерами стояла задача получить пластичный сорт, отличающийся повышенной зимостойкостью, высокой урожайностью зеленой массы и стабильной семенной продуктивностью. Новые перспективные сорта клевера ‘Прима’ и ‘Ассоль’ недавно созданы в Сибирском федеральном научном центре агробиотехнологий РАН (Кашеваров и др., 2023).

Люцерна желтая ( Medicago falcata L.) была отмечена при экспедиционном обследовании единично в Тункинском районе и массово в Слюдянском районе близ с. Култук, однако спелых семян в коллекцию собрать не удалось.

Семена донника белого ( Melilotus albus Medik.) были собраны в Тункинском районе на каменистой осыпи крутого берега р. Иркут вдоль трассы Монды – Керен (возможно, имеет заносной характер).

Для подсева в пастбищные агрофитоценозы Тункинской долины можно испытать образцы эспарцета песчаного (Onobrychis arenaria (Kit.) DC.), отличающиеся высокой зимостойкостью и происходящие из Иркутской, Новосибирской областей, Красноярского края, республик Якутия и Алтай. В Тункинской долине эспарцет отмечен не был; а в Ольхонском районе Иркутской области экспедицией ВИР его местонахождения были обнаружены.

Ценными находками для пополнения коллекции бобовых культур ВИР стали сборы семян астрагала монгольского ( Astragalus mongolicus Bunge) на полянах близ берега р. Иркут в Слюдянском районе Иркутской области и астрагала холодного ( Astragalus frigidus (L.) A. Gray) из Окинско-го района Бурятии. Астрагал монгольский используется в народной медицине Монголии, вещества из его корней добавляют при хранении коровьего и кобыльего мо-лока⁴. Астрагал холодный входит в перечень растений красных книг Читинской области и Забайкалья. Растения на пастбищах поедаются скотом удовлетворительно (Ларин, 1951). Данные виды поступают в коллекцию ВИР впервые.

Повсеместно в районах Тункинской долины на пастбищах и лугах произрастает кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis . Данное растение из семейства розоцветных обладает хорошей поедае-мостью и питательностью, причислено к числу кормовых. Семена собраны в коллекцию ВИР.

На основании поиска и сбора дикорастущих кормовых растении среди местной флоры возможен прогностический подбор кормовых культур для дальнейшего развития кормопроизводства в условиях данного региона. Расширение ассортимента возделываемых культур и сортов является одним из путей комплексного решения проблемы кормов в животноводческой республике. В настоящее время основу кормовой базы на лугах Тункинской долины, по нашим наблюдениям, составляют многолетние верховые и низовые злаки. Введение в культуру кормопроизводства многолетних бобовых культур позволило бы качественно улучшить состав кормов, поскольку бобовые культуры содержат большее количество белка и незаменимых аминокислот по сравнению со злаковыми. Более широкое внедрение бобовых культур на кормовые угодья позволит также улучшить плодородие почв в долине. Обновить и улучшить состояние пастбищ и сенокосов возможно методом подсева семян сортовых кормовых культур в дернину луга. Такие методы разрабатывались еще в СССР (Конюшков, 1963), аналогичные рекомендации не теряют актуальности и в настоящее время. Так, внесение минеральных удобрений, подсев люцерны и житняка в дернину пастбища, создание сеяного травостоя способствуют повышению продуктивности и улучшению качественных показателей состояния травостоя (Тайшин и др., 2014). Учитывая обедненный состав кормовой растительности в долине, оптимальным решением является периодический подсев в луговую и пастбищную дернину семян клевера лугового, костреца, тимофеевки луговой, а также мятлика лугового и полевицы в соответствии с агротехническими рекомендациями.

В Тункинской долине структура сельскохозяйственных земель характеризуется высокой долей сенокосов и пастбищ. Это объясняется высоким уровнем развития животноводства в регионе, в долине разводят коров, лошадей, овец. Основные естественные кормовые угодья располагаются на долинных лугах в пойме р. Иркут. Наблюдается видимый перепас животных на пастбищных угодьях (рис. 3) . В Окинском районе, где содержат большей частью лошадей и овец, а также яков, более пересеченный рельеф и нет больших открытых пространств, недостаточно продуктивных лугов для заготовки сена.

В среднем сельскохозяйственные предприятия Сибири ежегодно заготавливают

Рис. 3. Выпас скота в Тункинской долине

Источник: данные авторов.

лишь около 80,0% кормов от зоотехнической нормы (Кашеваров и др., 2023). При этом производство грубых и сочных кормов на условную голову скота в Республике Бурятии составляет только 10,4–8,7 ц кормовых единиц (Кашеваров, Резников, 2016).

Кроме того, возможен дефицит растительного белка в рационах животных. Проблему обеспечения животноводства кормами, сбалансированными по содержанию белка, можно решить посредством расширения видового состава возделываемых кормовых растений и включением в него многолетних бобовых трав, как сохраняющих и повышающих плодородие агроландшафтов. Для региона существует потребность в видах и сортах многолетних бобовых и злаковых трав с широкой реакцией на абиотические, биотические и антропогенные факторы среды, способных произрастать как на засушливых степных почвах

Мондинской котловины, так и на дерновых луговых, местами переувлажненных и подтопляемых почвах Тункинской котловины и обеспечивать наибольшую продуктивность агроценозов в специфических условиях Тункинской долины в целом. Для селекции таких сортов возможно будет использовать образцы кормовых растений, собранные экспедицией ВИР.

В ходе экспедиции Национального центра генетических ресурсов растений по территории Саяно-Тункинского района и южного Предбайкалья в коллекцию были привлечены экономически значимые виды диких родичей кормовых культурных растений: из злаковых – житняк, кострец безостый, овсяница красная и вал-лисская, тимофеевка луговая, пырейники, мятлики, полевица и др., из бобовых – клевер луговой, клевер ползучий, клевер люпиновый, донник белый и др.

Публикация подготовлена в рамках реализации Программы развития Национального центра генетических ресурсов растений по соглашению с Минобрнауки России от 15 февраля 2024 года № 07502-2024-1090.