Луговодство как фактор оптимизации агроценозов в Магаданской области

УДК 633.2/.3

Луговодство как фактор оптимизации агроценозов в Магаданской области

Фандеева Я. Д., кандидат сельскохозяйственных наук

Федосова Н. В.

ФГБНУ «Магаданский НИИСХ», отдел ФПИИР

685000, Россия, Магаданская обл., г. Магадан, ул. Пролетарская, д. 17

E-mail: agrarian@maglan.ru

Использующаяся на сегодняшний день в хозяйствах Магаданской области система кормопроизводства не покрывает потребностей животноводческого комплекса в полной мере и в большинстве случаев ограничивается выращиванием силосных культур, корнеплодов и однолетних трав, в частности овса. Посевы однолетних кормовых трав позволяют получать в благоприятные по погодным условиям периоды довольно высокие урожаи, но отличаются крайне нестабильной продуктивностью по годам, что исключает их использование как основу для развития системы регионального кормопроизводства. В статье приводится анализ результатов многолетних исследований, проводимых в ФГБНУ «Магаданский НИИСХ», по разработке адаптивных технологий кормопроизводства аборигенных многолетних трав и формированию на их основе устойчивых, продуктивных и долголетних лугов. В основу региональной практики вошли пять видов дикорастущих многолетних злаковых трав: арктагростис широколистный (Arctagrostis latifolia (R. Brown) Griseb.), бекмания восточная (Beckmannia syzigachne (Steudal) Fern.), лисохвост тростниковый (Alopecurus arundinaceus Poir. (A. ventricosus Pers.), колосняк мягкий (Leymus mollis (Trinius) Hara), арктомятлик высокий (Arctopoa altus). Характерной особенностью этих видов, наряду с высокими качественными и количественными показателями продуктивности, является их приспособленность к суровым условиям Севера. Использование аборигенных трав в системе местного кормопроизводства позволит значительно сократить материальные затраты на регулярную закупку кормов и семян кормовых трав, увеличить экологический ареал эффективного луговодства за счёт их высокой способности к адаптации в сложных местных условиях на фоне снижения антропогенного воздействия на окружающую среду. Формирование лугов на основе долголетних, нередко длиннокорневищных северных экотипов многолетних трав, создающих плотную дернину, с густым высоким травостоем с преобладанием при регулярной подкормке вегетативных побегов, наряду с обеспечением отрасли животноводства полноценными кормами собственного производства позволит защитить почву от деградации, воздействия водной и ветровой эрозии.

Ключевые слова: луговодство, многолетние травы, состояние, деградация, оптимизация.

Одной из наиболее актуальных в современных условиях проблем ведения сельскохозяйственного производства, в частности животноводства, является выбор наиболее экономически выгодных и экологически безопасных путей обеспечения его необходимыми ресурсами, в особенности качественными кормами. Очень остро этот вопрос стоит при размещении хозяйств, в т.ч. и малых форм, в северных регионах с неблагоприятными для традиционного кормопроизводства условиями. К таким агроклиматическим зонам относится и Магаданская область, где на ведение сельхозпроизводства влияют не только суровые климатические условия, но и удалённость территории от основных районов снабжения, способствующая увеличению цен на и без того дорогостоящие ресурсы.

Представленные ниже данные структуры площадей кормовых угодий в Магаданской области свидетельствуют о том, что в течение последних 5 лет посевы кормовых культур производились преимущественно крестьянскими хозяйствами, для которых закупка кормов является финансово обременительной (рис. 1) (Сельское хозяйство Магаданской области, 2020).

Рис. 1. Динамика структуры площадей кормовых культур в Магаданской области (2015–2019 гг.)

Уменьшить зависимость хозяйств от поставок кормов, в т.ч. инорайонного происхождения, возможно за счёт развития собственной кормовой базы.

Использующаяся на сегодняшний день в хозяйствах области система кормопроизводства не покрывает потребностей животноводческого комплекса в полной мере и, хотя имеет слабую тенденцию к увеличению объёмов производства кормовых культур, в большинстве случаев ограничивается выращиванием силосных культур, корнеплодов и однолетних трав, в частности овса. Так, анализ статистических данных с 2015 по 2019 год позволяет сделать вывод, что основная доля (до 91,6%) в структуре посевных площадей кормовых культур приходится на силосные корма. Исключением стал лишь 2017 год, когда более 1/2 площади кормовых угодий было отведено под однолетние травы, что позволило при довольно высоком для области уровне урожайности (5,27 т/га) получить максимальный за весь рассматриваемый период урожай сена однолетних культур (21,8 тыс. т). Однако под влиянием неблагоприятных погодных условий (снижение количества осадков на 48% по сравнению со среднемноголетними показателями) увеличение площади однолетних посевов в 2018 году не привело к подобному же результату. Напротив, урожайность упала до минимального за 5 лет значения (1,79 т/га), снизив валовой сбор сена до обычных для региона 1,3 тыс. т. Следствием стало сокращение площади под однолетними кормовыми культурами в 2019 году до 7% от общего объёма посевов на кормовые цели, что позволило более тщательно и в сжатые сроки проводить необходимые агроприёмы и повысить урожайность вдвое по сравнению с предыдущим годом. Таким образом, можно увидеть, что посевы однолетних кормовых трав позволяют получать в благоприятные по погодным условиям периоды довольно высокие урожаи, но отличаются крайне нестабильной продуктивностью по годам, что исключает их использование как основу для развития системы регионального кормопроизводства.

В свою очередь, резкий (6–10-кратный) прирост или уменьшение площади под многолетними травами слабо отражались на урожайности и сборе сена многолетних культур в течение 5 лет. Так, урожай сухой массы был очень низким и колебался в пределах 0,1–0,2 тыс. т, а урожайность — от 1,71 до 2,05 т/га, отличаясь, однако, по годам большей стабильностью, чем у однолетних трав (Сельское хозяйство Магаданской области, 2020).

Слабое использование в кормопроизводстве области многолетних культур, несмотря на явные экономические преимущества перед однолетними, ежегодно требующими больших затрат на получение урожая, объясняется их неприспособленностью к природно-климатическим условиям региона. Посевы видов и сортов многолетних трав, районированных в других регионах страны, оказываются ненадёжными, выпадают в течение 3–5 лет в условиях субполярного и приполярного климата области с его вечной и сезонной мерзлотой, недостаточной теплообеспеченностью короткого вегетационного периода (Агрохимические основы оптимизации плодородия почв Севера Дальнего Востока, 2006; Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006). Результатом этого стало экстенсивное использование хозяйствами естественных сенокосов для получения зелёной массы на сено и в подкормку животным без вложения средств на окультуривание угодий.

Основу таких лугов составляют в поймах осоково-вейниковые, на торфяных почвах — пушициево-осоково-вейниковые растительные сообщества с некоторой примесью других наиболее устойчивых, но маловажных для сенокосного и пастбищного использования злаков. На побережье охотоморских лиманов местами встречаются более ценные луговины, образованные арктомятликом высоким (Arctopoa altus) или колосняком мягким (Leymus mollis) с большой примесью пушицы влагалищной (Eriophorum vaginatum L.), различных видов осок и вейника Лангсдорфа (Calamagrostis langsdorfii (Link) (Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006; Полежаев, Беркутенко, 1981; Швирст, 2003). Зачастую в составе таких лугов большая доля принадлежит вейнику как виду с широким экологическим ареалом, лишь в заболоченных местообитаниях уступающему осокам и пушице. Неокультуренные луга Севера отличаются относительно невысокой урожайностью (0,5–0,4 т/га) и качеством трав, быстро грубеющих при переходе к цветению, большей подверженностью внешним стрессовым воздействиям с последующей заменой состава фитоценоза менее ценными, но более экологически устойчивыми видами (Швирст, 2003).

Многолетними исследованиями, проводимыми сотрудниками института с 70-х годов 20-го века по настоящее время, доказана эффективность введения в культуру аборигенных многолетних трав, способных стать основой местной кормовой базы, развитие которой в области позволит в значительной степени снизить потребности хозяйств в закупках кормов. К таким видам относятся более урожайные (2–3 т/га без подкормки, 3,5–7,0 т/га — при внесении N₉₀P₆₀K₆₀), с высоким качеством кормовой массы арктагростис широколистный (Arctagrostis latifolia (R. Brown) Griseb.), лисохвост тростниковый (Alopecurus arundinaceus Poir. (A. ventricosus Pers.), бекмания восточная (Beckmannia syzigachne (Steudal) Fern.) из приполярных и континентальных районов области, арктомятлик и колосняк из Приохотской зоны (табл.) (Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006; Полежаев, Беркутенко, 1981; Юдина, 2015).

Биохимический состав сена аборигенных трав (Юдина, 2015)

Характерной особенностью этих видов, наряду с высокими качественными и количественными показателями продуктивности, является их приспособленность к суровым условиям Севера. Отрастать весной они начинают очень рано, при наступлении низких положительных температур (от 1 до 3–5˚C). Аборигенные травы-скороспелы образуют травостой пастбищного значения уже во второй декаде июня, а во второй половине июля – первой декаде августа достигают полной укосной спелости (в фазу колошения). Особенно ценным свойством является сохранение зелёного травостоя до осени, позволяющее даже на семенных посевах получить кормовую массу после уборки семян. Способность аборигенных трав продуцировать полноценные семена даёт возможность быстрого восстановления луга при нарушениях дернового покрова различного происхождения. Также этому способствует и низкая норма высева (1–6 кг/га в зависимости от вида) при высокой, до 90%, всхожести и коэффициенте размножения 25–87 (Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006; Швирст, 2003).

Однако ведение кормопроизводства в условиях Крайнего Северо-Востока сопряжено с рядом специфических проблем, связанных с особенностями мерзлотных торфяно-болотистых почв, являющихся естественным местообитанием ценных аборигенных видов. Основным препятствием для активного использования таких угодий является деградация почв под влиянием стандартных агротехнических приёмов, приводящая к оскудению растительного покрова и потере хозяйственной ценности для кормопроизводства (Агрохимические основы оптимизации плодородия почв Севера Дальнего Востока, 2006; Полежаев, Беркутенко, 1981). Процессы дальнейшей деградации угодий приводят ко всё более быстрому падению продуктивности в связи с вытеснением культурной растительности малоценными в кормовом отношении видами. В результате мониторинговых исследований деградации естественных и сеяных сенокосов, проведённых сотрудниками института (О. Г. Иванова, 1980–2003 годы), установлено, что такие луга, исключённые из сферы сельскохозяйственного использования, уже на 5-й год образуют кочки до 5 см высотой, через 10–15 лет плотность осоково-кочкарной формации достигает 4 шт./м² при высоте кочки 15–20 см (Агромелиоративные приёмы повышения плодородия и предотвращения деградации мерзлотных почв при сельскохозяйственном использовании, 2006). Развитие процессов термокарста приводит на подобных угодьях к существенной деформации поверхности поля, что потребует в дальнейшем дополнительных вложений для возврата их в хозяйственный оборот.

Избежать подобных последствий можно, максимально снизив уровень воздействия на сложившиеся фитоценозы, дифференцированно применяя на сенокосных лугах элементы адаптивных технологий, разработанные сотрудниками нашего института для конкретных местообитаний. Критерием применения агроприёмов и использования определённых видов аборигенных трав может стать, например, степень увлажнённости луга. Так, наибольшего уровня влагообеспеченности требует бекмания, произрастающая в природе на переувлажнённых и болотистых местах. Лисохвост даёт полноценные урожаи на избыточно увлажнённых почвах и выдерживает временное затопление (до 1,5 месяцев), арктагростис формирует полноценный травостой при достаточном уровне влаги в почве, а в первые 2 года после посева способен сохранять жизнеспособность при затоплении на срок до 1 месяца. Колосняк же, напротив, даёт устойчивые урожаи даже при почвенной засухе (Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006; Швирст, 2003; Денисов, 1980).

Использование длиннокорневищных видов хорошо адаптированных в местных условиях аборигенных трав (лисохвоста, колосняка, арктомятлика) имеет большое значение для закрепления дамб, склонов, для рекультивации земель, обеспечения быстрого зарастания больших площадей с нарушенной поверхностью, защиты почвы от водной и ветровой эрозии. Плотная корневая система северных трав хорошо противостоит как внедрению извне растений-засорителей, так и выгоранию торфяников при пожарах и палах (Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006; Швирст, 2003).

Как известно, наибольший урожай получают с одновидовых посевов кормовых культур, однако лучшей экологической пластичностью при сохранении высокой продуктивности обладают хорошо подобранные травосмеси. Например, при повреждении растительного покрова луга положительную роль сыграет присутствие в травосмеси бекмании, способной рассеиванием семян в короткие сроки занять открывшиеся бреши продуктивным травостоем. Ежегодная подкормка трав в фазу отрастания минеральными удобрениями в дозе N₉₀P₆₀K₆₀, соблюдение сроков укоса (в период колошения) и периодическое чередование сенокосного и семенного способов использования травостоев не только способствуют получению высоких и качественных урожаев, но и увеличивают сроки полезного использования луга в целом (Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006; Швирст, 2003; Агромелиоративные приёмы повышения плодородия и предотвращения деградации мерзлотных почв при сельскохозяйственном использовании, 2006).

Введение в культуру северных экотипов многолетних трав приобретает особенно важное значение для возврата малопродуктивных, выведенных из оборота угодий в хозяйственно годное состояние. Боронование осоково-пушициевого закочкаренного луга на тундровых почвах тяжёлой дисковой бороной в два-три следа, внесение минеральных удобрений в дозе N₉₀P₆₀K₆₀ и подсев арктагростиса позволяют уже на 3-й год не только добиться повышения продуктивности угодий (до 4,4 т/га сена), но и значительно улучшить качество кормовой массы, при полной механизации уборочных работ и отсутствии проявлений термокарстовых процессов (Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока, 2006; Швирст, 2003).

Восстановление почвенной структуры за счёт защиты от водной и ветровой эрозии, выгорания торфяников, явления термокарста

Минимальное антропогенное воздействие

Интенсивное восстановление — реализация комплекса агротехнических приёмов

Биологическое восстановление — активация вегетативного размножения луговых трав

Виды аборигенных трав:

• арктагростис широколистный;
• бекмания восточная;
• лисохвост тростниковый;
• колосняк мягкий;
• арктомятлик высокий;

Биолого-техногенное восстановление — активация биологического потенциала трав под действием минимальных агротехнических мероприятий

Рис. 2. Воздействие аборигенных трав на экологическое состояние и плодородие почв

Таким образом, результаты исследований сотрудников ФГБНУ «Магаданский НИИСХ» по кормопроизводству в течение 20 лет позволяют сформировать концепцию развития местной кормовой базы (рис. 2) на основе приоритета биологизации и высокой адаптивности предлагаемых технологий, базирующихся на почвенно-экологических принципах, включающих:

• целенаправленную защиту почв от эрозий разного вида, выгорания верхнего плодородного слоя;
• восстановление сенокосов на малопродуктивных деградированных лугах;
• повышение продуктивности, устойчивости и долголетия фитоценозов за счёт использования аборигенных многолетних трав;
• применение комплекса агротехнических мероприятий в соответствии с природно-климатическими особенностями Магаданской области.

Заключение. Использование аборигенных трав в системе местного кормопроизводства позволит значительно сократить материальные затраты на регулярную закупку кормов и семян кормовых трав, увеличить экологический ареал эффективного луговодства за счёт их высокой способности к адаптации в сложных местных условиях на фоне снижения антропогенного воздействия на окружающую среду. Формирование лугов на основе долголетних, нередко длиннокорневищных северных экотипов многолетних трав, создающих плотную дернину, с густым высоким травостоем с преобладанием при регулярной подкормке вегетативных побегов, наряду с обеспечением отрасли животноводства полноценными кормами собственного производства, позволят защитить почву от деградации, воздействия водной и ветровой эрозии, развития процессов криогенной деформации поверхности, противостоять выгоранию торфяников, засорению посевов малоценными видами (Швирст, 2003; Агромелиоративные приёмы повышения плодородия и предотвращения деградации мерзлотных почв при сельскохозяйственном использовании, 2006). Все эти факторы будут способствовать сохранению целостности и продуктивности сельскохозяйственных угодий.

Литература

1. Агромелиоративные приёмы повышения плодородия и предотвращения деградации мерзлотных почв при сельскохозяйственном использовании / ГНУ «Магаданский НИИСХ» Россельхозакадемии. — Магадан, 2006. — 33 с.
2. Агрохимические основы оптимизации плодородия почв Севера Дальнего Востока / ГНУ «Магаданский НИИСХ» Россельхозакадемии. — Магадан, 2006. — 15 с.
3. Денисов Г. В. Кормовые культуры в зоне вечной мерзлоты / Г. В. Денисов. — М.: Россельхозиздат, 1980. — 182 с.

4. Луговое кормопроизводство на Севере Дальнего Востока / ГНУ «Магаданский НИИСХ» Россельхозакадемии. — Магадан, 2006. — 56 с.

5. Полежаев А. Н. Определитель кормовых растений северного оленя / А. Н. Полежаев, А. Н. Беркутенко // Магаданский зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока. — Магадан, 1981. — 54 с.

6. Сельское хозяйство Магаданской области: статистический сборник / Хабаровскстат. — Магадан, 2020. — 52 с.

7. Швирст А. Т. Сенокосы из аборигенных трав Магаданской области и Чукотки / А. Т. Швирст // РАСХН, Магаданский НИИСХ. — Магадан, 2003. — 31 с.

8. Юдина М. Т. Перспективное направление в луговодстве севера Дальнего востока / М. Т. Юдина // Международный научно-исследовательский журнал. — 2015. — № 4 (35). — С.132–133.

Grassland management as the factor increasing the effectiveness of swards in the Magadan region

Fandeeva Ya. D., PhD Agr. Sc.

Fedosova N. V.

Magadan Agricultural Research Institute

685000, Russia, the Magadan region, Magadan, Proletarskaya str., 17

E-mail: agrarian@maglan.ru

Currently the sphere of forage production doesn’t fully satisfy the needs of animal husbandry in the Magadan region and mostly provides silage, root crops and perennial grasses such as oats. Annual crops produce rather high yields but only under favorable conditions. This article reports on the long-term investigation conducted at the Magadan Agricultural Research Institute. The aim was to develop a cultivation technique for wild perennial grasses to obtain stable and high-productive swards. Five wild gramineous were used in the experiment: Arctagrostis latifolia (R. Brown) Griseb., Beckmannia syzigachne (Steudal) Fern., Alopecurus arundinaceus Poir. (A. ventricosus Pers.), Leymus mollis (Trinius) Hara, Arctopoa altus. Along with high forage quality and productivity these species are well adapted to severe northern environment. Introduction of wild grasses into local forage production system is able to reduce significantly purchase costs for forage and seeds, broaden the area of grassland management due to their high resistance, and decrease anthropogenic impact on the environment. Northern ecotypes of perennial grasses often have long roots forming dense sod layers and tall swards with high proportion of vegetative shoots under regular fertilization. These qualities can protect soil from degradation as well as water and wind erosions.

Keywords: grassland management, perennial grass, condition, degradation, optimization.

References

1. Agromeliorativnye priemy povysheniya plodorodiya i predotvrashcheniya degradatsii merzlotnykh pochv pri selskokhozyaystvennom ispolzovanii / GNU “Magadanskiy NIISKh” Rosselkhozakademii. — Magadan, 2006. — 33 p.

2. Agrokhimicheskie osnovy optimizatsii plodorodiya pochv Severa Dalnego Vostoka / GNU “Magadanskiy NIISKh” Rosselkhozakademii. — Magadan, 2006. — 15 p.

3. Denisov G. V. Kormovye kultury v zone vechnoy merzloty / G. V. Denisov. — Moscow: Rosselkhozizdat, 1980. — 182 p.

4. Lugovoe kormoproizvodstvo na Severe Dalnego Vostoka / GNU “Magadanskiy NIISKh” Rosselkhozakademii. — Magadan, 2006. — 56 p.

5. Polezhaev A. N. Opredelitel kormovykh rasteniy severnogo olenya / A. N. Polezhaev, A. N. Berkutenko // Magadanskiy zonalnyy nauchno-issledovatelskiy institut selskogo khozyaystva Severo-Vostoka. — Magadan, 1981. — 54 p.

6. Selskoe khozyaystvo Magadanskoy oblasti: statisticheskiy sbornik / Khabarovskstat. — Magadan, 2020. — 52 p.

7. Shvirst A. T. Senokosy iz aborigennykh trav Magadanskoy oblasti i Chukotki / A. T. Shvirst // RASKhN, Magadanskiy NIISKh. — Magadan, 2003. — 31 p.

8. Yudina M. T. Perspektivnoe napravlenie v lugovodstve severa Dalnego vostoka / M. T. Yudina // Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatelskiy zhurnal. — 2015. — No. 4 (35). — P.132–133.