The dynamics of the yield of pasture phytocenoses in the summer period on the territory of the Ilovlinsky sandy massif (Volgograd region) is shown. The botanical composition of native phytocenoses with different shares of Agropyrum species, promising for stabilizing productivity and increasing productive longevity of sandy pasture ecosystems of the Don basin, has been revealed.
sandy pastures, forage grasses, phytocenosis, promising species, phytomeliorative reconstruction
Введение. Снижение активности хозяйственной деятельности на песчаных массивах Придонья мало повлияло на темпы развития деградационных процессов. Современная негативная трансформация пастбищных экосистем достигла больших размеров, а нарастание темпов опустынивания требует неотложных мер по ликвидации ее последствий. На ближайшие десятилетия здесь можно ожидать продолжения снижения продуктивности естественных пастбищ [1, 2].
Для восстановления ценного ботанического состава и кормовой продуктивности пастбищ на землях Донского бассейна необходимо создание высокопродуктивных долголетних кормовых фитоценозов, адаптированных к экологическим условиям и мелиоративному состоянию территории, на основе подбора ассортимента перспективных видов-содоминантов . При выполнении работ в очагах дефляции фитомелиорация ориентируется на эффективные приемы и технологии создания устойчивой растительности, ускорение естественного зарастания опустыненных площадей, снижение засоленности верхнего слоя почвы. Фитомелиоративная трансформация естественных угодий в высокопродуктивные долголетние пастбища с помощью интродукции кустарников (полукустарников) и трав характеризуется высокими урожаями поедаемой кормовой массы (превосходящими урожаи естественных пастбищ в несколько раз) и их наращиванием в течение 4-8 лет [3-5].
Целью исследований является подбор ассортимента перспективных видов-содоминантов для проведения фитомелиоративных работ на песчаных землях Донского бассейна и повышения продуктивности аборигенного биоразнообразия. В связи с этим необходимо решить следующую задачу: выявить оптимальный видовой состав аборигенных фитоценозов с участием видов Agropyrum стабильно и долгие годы продуцирующих на песчаных пастбищных экосистемах Донского бассейна.
Материалы и методы иссследований. Объектами исследований являлись многолетние кормовые травы, произрастающие на песчаных землях Придонья и перспективные для фитомелиоративных работ. Территория исследований – Иловлинский песчаный массив (Волгоградская область, Иловлинский р-он).
Эколого-ценотическое изучение растительности проводили методом пробных площадей (10х10 м). По общепринятым методикам определялись: проективное покрытие, а также урожайность и структура фитоценозов, которые позволили судить о роли отдельных видов в сложении пастбищной растительности [6, 7].
Результаты исследований. Для фитомелиоративной реконструкции песчаных пастбищ Придонья перспективно засухоустойчивое, зимостойкое и малотребовательное к почвенным условиям, ценное кормовое растение Agropyrum, которое сочетает в себе признаки галофитов и ксерофитов. Период продуктивного долголетия Agropyrum может превышать 20 лет в зависимости от видовой принадлежности. При культивировании сортовых видов Artemisia травостой формирует значительно более высокий урожай кормовой массы, чем травостой естественных пастбищ [8].
Изучение пастбищных фитоценозов с участием видов Agropyrum на несбитых и слабосбитых (в период выпаса) угодьях Иловлинского песчаного массива (табл. 1) показывает, что ко II декаде августа при доминировании Agropyron cristatum (L.) Gaertn. (48,1-50,8%) и проективном покрытии 87-93% урожайность житняково-полынного сообщества достигает 2,9-3,7 т/га. Урожайность злаково-разнотравного сообщества в этих же условиях ко II декаде августа при доминировании Agropyron cristatum (L.) Gaertn. и Calamagrostis epigeios (L.) Roth (>60%) и проективном покрытии 51-89% достигает 3,0-5,9 т/га. Урожайность злакового сообщества (Agropyron cristatum (L.) Gaertn., Hordeum leporinum Link, Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Leymus racemosus (Lam.) Tzvelev), когда проективное покрытие достигает 99-100% и Agropyron занимает в травостое 21,2-51,2%, составляет 3,4-3,9 т/га. Фитоценоз с участием только Agropyron cristatum (L.) Gaertn. ко II декаде августа при проективном покрытии = 87-92% достигает урожайности 2,2-2,5 т/га.
Таблица 1 – Динамика урожайности пастбищных фитоценозов с участием видов Agropyrum в условиях Иловлинского песчаного массива
|
Год учета |
Месяц и декада учета урожая |
Проективное покрытие, % |
Урожайность фитоценоза, т/га |
Средняя высота травостоя, см |
Доля Agropyrum в фитоценозе, % |
|
Житняково-полынное сообщество (Agropyron cristatum (L.) Gaertn., Artemisia absinthium L.)* |
|||||
|
2022 |
III декада июня |
67 |
3,1 |
81 |
24,2 |
|
II декада августа |
87 |
3,7 |
87 |
50,8 |
|
|
2023 |
III декада июня |
90 |
2,3 |
93 |
46,3 |
|
II декада августа |
93 |
2,9 |
98 |
48,1 |
|
|
Злаково-разнотравное сообщество (Agropyron cristatum (L.) Gaertn., Calamagrostis epigeios (L.) Roth, Gypsophila paniculata L. )* |
|||||
|
2022 |
III декада июня |
45 |
5,0 |
121 |
9,8 |
|
II декада августа |
51 |
5,9 |
135 |
25,5 |
|
|
2023 |
III декада июня |
77 |
2,1 |
91 |
18,3 |
|
II декада августа |
89 |
3,0 |
114 |
28,7 |
|
|
Злаковое сообщество (Agropyron cristatum (L.) Gaertn., Hordeum leporinum Link, Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Leymus racemosus (Lam.) Tzvelev)* |
|||||
|
2022 |
III декада июня |
98 |
2,4 |
77 |
18,0 |
|
II декада августа |
99 |
3,4 |
79 |
21,2 |
|
|
2023 |
III декада июня |
100 |
3,3 |
101 |
35,4 |
|
II декада августа |
100 |
3,9 |
105 |
51,2 |
|
|
Житняковое сообщество (Agropyron cristatum (L.) Gaertn.)* |
|||||
|
2022 |
III декада июня |
55 |
1,2 |
78 |
100 |
|
II декада августа |
87 |
2,5 |
82 |
100 |
|
|
2023 |
III декада июня |
74 |
0,9 |
82 |
100 |
|
II декада августа |
92 |
2,2 |
95 |
100 |
|
Примечание: * указаны доминирующие виды.
Выводы. В зависимости от сезона и сложившихся погодных угодий за вегетационный период урожайность различных сообществ Иловлинского песчаного массива составляла: житняково-полынного – 3,1-3,7 т/га (2022 г.) и 2,3-2,9 т/га (2023 г.); злаково-разнотравного – 5,0-5,9 т/га (2022 г.) и 2,1-3,0 т/га (2023 г.); злакового – 2,4-3,4 т/га (2022 г.) и 3,3-3,9 т/га (2023 г.); житнякового – 1,2-2,5 т/га (2022 г.) и 0,9-2,2 т/га (2023 г.). Исходя из мониторинговых исследований можно сказать, что для фитомелиоративной реконструкции песчаных пастбищных земель Донского бассейна перспективны поликомпонентные травосмеси трав семейства Poáceae с участием видов Agropyrum в сочетании с видами других семейств, показывающие при большем проективном покрытии травостоя и хорошем наполнении аэротопа стабильную урожайность.
Работа выполнена в рамках Государственного задания № 122020100450-9 «Разработка новой методологии оптимального управления биоресурсами в агроландшафтах засушливой зоны РФ с использованием системно-динамического моделирования почвенно-гидрологических процессов, комплексной оценки влияния климатических изменений и антропогенных нагрузок на агробиологический потенциал и лесорастительные условия».
1. Ekologo-fitocenoticheskaya organizaciya psammofitnyh soobschestv Cimlyanskogo peschanogo massiva / M. V. Vlasenko, A. K. Kulik, S. Yu. Turko [i dr.] // Yug Rossii: ekologiya, razvitie. – 2019. – T. 14, № 4. – S. 35–45. – DOIhttps://doi.org/10.18470/1992-1098-2019-4-35-45.
2. Vlasenko, M. Features of operation of pastures of the Don basin / M. Vlasenko // E3s web of conferences : VIII International Conference on Advanced Agritechnologies, Environmental Engineering and Sustainable Development (AGRITECH-VIII 2023), Krasnoyarsk, 29–31 marta 2023 goda. Vol. 390. – EDP Sciences: EDP Sciences. – 2023. – P. 05015. – DOIhttps://doi.org/10.1051/e3sconf/202339005015.
3. Vlasenko, M. V. Restoration of Degraded Lands in the Arid Zone of the European Part of Russia by the Method of Phytomelioration / M. V. Vlasenko, L .P. Rybashlykova, S. Y. Turko // Agriculture. – 2022. – V. 12. – I. 3. – P. 437. – DOIhttps://doi.org/10.3390/agriculture12030437.
4. Rybashlykova, L. P. The effect of natural moisture availability on the yield of Agropyron in arid conditions of the south of Russia / L. P. Rybashlykova, S. Yu.Turko, M. V. Vlasenko // Research on Crops. –2023.– V. 24, I 2. – P. 391–398. – DOIhttps://doi.org/10.31830/2348-7542.2023.ROC-941.
5. Vlasenko, M. V. Ekologo-fitocenoticheskaya organizaciya psammofitnyh soobEvaluation of the ecological status and loss of productivity of arid pasture ecosystems of the Sarpa lowland / M. V. Vlasenko, A. K. Kulik, A. N. Salugin // Arid Ecosystems. – 2019. – № 9 (4). – S. 273–281.
6. Ekologicheskaya ocenka kormovyh ugodiy po rastitel'nomu pokrovu / L. G. Ramenskiy, I. A. Cacenkin, O. N. Chizhikov, N. A. Antipin. – Moskva: Sel'hozgiz, 1956. – 470 s.
7. Ramenskiy, L. G. Problemy i metody izucheniya rastitel'nogo pokrova / L. G. Ramenskiy. – Leningrad: Nauka, 1973. – 334 s.
8. Flora Evropeyskoy chasti SSSR. – Leningrad: Nauka, 1987. – T. 6. – 253 s.
