БИОТЕХНОЛОГИЯ И ОПЫТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ И КОРМОВОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАРУШЕННЫХ ПАСТБИЩНЫХ ЭКОСИСТЕМ В АРИДНЫХ ОБЛАСТЯХ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО РЕГИОНА

BIOTECHNOLOGY AND EXPERIENCE OF BIODIVERSITY AND FODDER PRODUCTIVITY OF DISTURBED PASTURE ECOSYSTEMS ECOLOGICAL RESTORATION IN ARID REGIONS OF THE CENTRAL ASIAN REGION

З.Ш. Шамсутдинов

Z.Sh. Shamsutdinov 

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса»

(Россия, 141055, Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1) V.R. Williams All-Russian Fodder Research Institute

(Russia, 141055, Moscow Region, Lobnya, Scientific town, 1)

e-mail: aridland@mtu-net.ru

Дано биогеоценотическое обоснование, экспериментально разработаны адаптивные методы экологического восстановления биоразнообразия кормовой производительности нарушенных пастбищных экосистем на основе высева фитоценотически сбалансированных смесей зонально типичных кормовых кустарников, полукустарничков и трав в аридной зоне Центрально-Азиатского региона.

In the paper was given a biogeocentic substantiation and experimentally developed adaptive methods of biodiversity ecological restoration of fodder productivity of disturbed pasture ecosystems on the basis of seeding phytocenotical balanced of mixtures zonal typical fodder shrubs, semi-shrubs and grasses in the arid zone of the Central Asian region. 

В основу биотехнологии экологического восстановления биоразнообразия и кормовой производительности нарушенных пастбищных экосистем в аридных областях Центрально-Азиатского региона положены следующие биогеоценотические принципы [1, 3-8, 12]:

• Принцип доминанта зонально типичных жизненных форм растений;
• Принцип использования в конструировании адаптивных пастбищных экосистем растений разных типов адаптивной стратегии (C, S, R- виды) и фитоценотически сбалансированные их сочетания в процессе формирования самовозобновляющихся пастбищных экосистем;
• Принцип флористической и ценотической полночленности конструируемых пастбищных экосистем;
• Принцип дифференциации и рациональной упаковки экологических ниш на основе сезонного, ярусного, сукцессионного, флуктуационного и функционального взаимодополнений жизненных форм, видов и экотипов (сортов) кормовых растений в процессе формирования узловых пастбищных экосистем; ингредиентов;
• Принцип соответствия эколого-ценотической конструкции восстанавливаемых пастбищных экосистем зональным типам биогеоценотических структур.

Базируясь на изложенные принципы биогеоценологии с учетом специфики почвенно-климатических условий аридных зон Центрально-Азиатского региона, разработаны следующие адаптивные биотехнологии восстановления биоразнообразия и кормовой производительности нарушенных аридных пастбищных экосистем:

1. Адаптивные методы биогеоценотехнологии восстановления биоразнообразия и кормовой производительности нарушенных пастбищных экосистем путем высева смеси семян зонально типичных жизненных форм кормовых растений.

• Биотехнология создания пастбищных экосистем весенне-летнего срока использования. Такие пастбищные экосистемы закладываются в районах, где естественные кормовые угодья характеризуются низкой продуктивностью в летний период. При этом используются ксерогалофитные полукустарнички (кохия простёртая (Kochia prostrata (L.) Schrad), камфоросма Лессинга (Camphorosma lessingii Litv), солянка восточная (Salsola orientalis G. Gmel), полукустарник терескен серый (Eurotia ceratoides Losinsk.) и многолетние травы (житняк сибирский (Agropyron sibiricum Willd.), ж. пустынный (A. desertorum Fischer ex Link), ж. гребенчатый (A. cristatum (L.) Gaertn.), овсяница бороздчатая (Festuca rupicola Heuffel.), в соотношении 70 : 30%. Средняя урожайность весенне-летних пастбищ в полупустынной зоне составляет 1,0-1,5 т/га сухой кормовой массы (в неблагоприятные годы она не ниже 0,6-0,8 т/га), при урожайности естественных пастбищ (контроль) – 0,30 т/га [2, 9, 11].
• Создание долголетних осенне-зимних пастбищных экосистем. Для их формирования используют ксерогалофитные кормовые кустарники – саксаул чёрный (Haloxylon aphyllum (Mink.) Iljin.), солянка Палецкого (Salsola paletzkiana Litv.), солянка малолистная (Aellenia subaphylla (C.A. Mey) Aell.), полукустарнички – кохия простёртая, солянка восточная и солянка почечконосная (S. gemmascens Pall.), полынь (Artemisia), эфедра шишконосная (Ephedra strobilacea Bunge) и многолетние травы – житняк песчаный, житняк сибирский, ж. гребенчатый, овсяница бороздчатая в соотношении 25:70:5%. Осенне-зимние пастбища характеризуются высокой устойчивой продуктивностью: в районах с годовой суммой осадков 170-200 мм урожайность таких пастбищ составляет 1,0-1,2 т/га сухой кормовой массы, а в районах с годовой суммой осадков 180-270 мм – 1,5-2,0 т/га [2, 9, 11].
• Создание долголетних пастбищных экосистем круглогодичного пользования целесообразно создавать в различных районах полупустынь и пустынь. Их формируют из поедаемых овцами в различные сезоны года галофитных и ксерофитных кормовых кустарников (20%), полукустарничков (65%) и трав (15%). Эти пастбища пригодны для любого сезона года, их урожайность – 1,2-2,6 т/га сухой кормовой массы.

2. Адаптивные биотехнологии создания пастбищезащитных насаждений с использованием пустынных древесных растений (саксаула черного и других древовидных кустарников) [9, 10]:

В современных условиях метод создания защитных насаждений является одним из эффективных и распространенных средств обеспечения устойчивого развития  пастбищного хозяйства и овцеводства Средней Азии и Казахстана. Этот метод впервые был разработан Всесоюзным научно-исследовательским институтом каракулеводства в условиях пустынной зоны [10]. Принципы и методы создания пастбищезащитных полос из черного саксаула позднее были перенесены в другие районы республик Средней Азии, Казахстана и юго-восточных районов РСФСР.

Черный саксаул, используемый при создании пастбищезащитных полос, — уникальный древовидный кустарник пустыни с мощной средопреобразующей способностью. Эта особенность черного саксаула определяется большим размером (высота 4-6, иногда 10 м), достаточно широкой (2-3 м) кроной, продолжительным долголетием, большим объемом фитомассы. Благодаря этим параметрам черный саксаул резко изменяет световой, температурный, ветровой режимы, а также вследствие ежегодного обильного опада изменяет свойства почвы. Черный саксаул по типу стратегии жизни – виолент, способный захватывать новые территории и удерживать их за собой. Эта способность в известной мере связана с мощно развитой системой поглощающих органов – ассимиляционных побегов, корневой системы, охватом ими большого воздушного и почвенного пространства, что обеспечивает более полное использование ресурсов среды. Средопреобразующая способность и виолентность черного саксаула формирует более благоприятную экологическую среду для многих видов растений и животных. Черносаксауловые насаждения, созданные на полосах шириной 25 м и чередующиеся через каждые 150-300 м, благодаря отмеченным эколого-ценотическим особенностям, оказывают благотворное влияние на пастбищную растительность, прилегающую к полосе территорий, обогащают ботанический состав травостоя и вследствие совокупного воздействия этих положительных факторов приводят к увеличению продуктивности пастбищных земель [10].

Увеличение запаса кормов на пастбищах, улучшенных пастбищезащитными полосами из черного саксаула, складывается за счет двух-трехкратного повышения урожая эфемеров и однолетних солянок в полосе, прибавки в урожае пастбищных растений (полыни, мятлик луковичный, осока толстостолбиковая, эфемеры) на межполосных пространствах на 20-25% и урожайности самого черного саксаула, достигающего 6-15 ц/га сухой массы. На всей площади улучшенных пастбищ, из которых 10-15% заняты защитными черносаксауловыми полосами, происходит удвоение кормовой продуктивности естественных кормовых угодий по сравнению с открытыми пастбищами. В зоне овцеводства Узбекистана созданы пастбищезащитные полосы из черного саксаула на площади 300 тыс. га, охватившие и защищающие около 2 млн. га пустынных пастбищ.

3. Система создания пастбищно-овцеводческих комплексов является экологически оправданным, технически удобным, экономически эффективным способом восстановления и повышения продуктивности кормовых угодий и важным средством устойчивого развития пастбищного хозяйства в аридных областях Центрально-азиатского региона [2]:

Анализ современного состояния научно-технических разработок по кормовой базе овцеводства аридных районов показал, что эффективность и устойчивость пастбищного хозяйства могут быть достигнуты в том случае, если отдельные технологии и способы повышения продуктивности пастбищ реализуются комплексно как система мероприятий, хорошо скоординированных и взаимодействующих в рамках гибких организационно-хозяйственных форм ведения хозяйства. Этим требованиям наиболее полно отвечает новая организационно-технологическая форма ведения пастбищного хозяйства в виде пастбищно-овцеводческого комплекса, материальную и организационно-технологическую основу которого составляют культурные огороженные пастбища. При создании культурных огороженных пастбищ одно из важных требований – организация рационального использования природных и сеяных пастбищ и внедрение наиболее эффективной для данных условий технологии содержания овец. Установлено, что во всех возможных вариантах технологических схем содержания овец предусматривается круглогодовой выпас их на пастбищах, достижение высокого уровня кормления овец во все сезоны, защиты стада от неблагоприятных погодных условий и поддержание высокой продуктивности природных пастбищ.

Такой пастбищно-овцеводческий комплекс функционирует в госплемзаводе «Карнаб» Самаркандской области Республики Узбекистан и занимает 30 тыс. га пастбищ. Одна треть площади деградированных пастбищ восстановлена посевом смеси семян саксаула черного, прутняка, кейреука, чогона. Пастбищные земли комплекса разгорожены на загоны площадью 120-150 га, они обводнены. На базе пастбищно-овцеводческого комплекса стало возможным внедрение рациональной системы использования кормовых угодий на основе пастбищеоборота и участково-загонного выпаса овец, применение прогрессивных зоотехнических и организационно-хозяйственных мероприятий – нормированное кормление, циклическое осеменение, туровое ягнение овец, механизация трудоемких процессов. В результате реализации этих мероприятий восстановлено зонально типичное биоразнообразие пастбищных экосистем, овцеемкость пастбищ удвоилась, производительность труда повысилась вдвое, затраты на содержание овец снизились на 35%, себестоимость продукции – на 20-25%. Технология рационального использования кормовых угодий на базе пастбищно-овцеводческого комплекса обеспечивает экологически сбалансированное ведение пастбищного хозяйства в аридных областях Центрально-Азиатского региона, улучшение условий труда и быта животноводов, повышение культуры производства.

Заключение. В результате многолетних междисциплинарных исследований разработаны и внедрены система аридного кормопроизводства, включающая рациональные способы использования полупустынных и пустынных пастбищ на основе пастбищеоборота и участково-загонного выпаса животных; методы экологической реставрации биоразнообразия и кормовой производительности нарушенных природных кормовых угодий, создания пастбищезащитных полос из черного саксаула и организации пастбищно-овцеводческого комплекса. Практическое освоение технологии пастбищно-овцеводческого комплекса в производстве обеспечивает восстановление и увеличение кормовой производительности аридных пастбищных экосистем, ликвидацию явлений сезонного (зимнего) дефицита в кормовом балансе овцеводства и устойчивое развитие пастбищного хозяйства в аридных областях Центрально-Азиатского региона. 

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-29-02776 офи-м. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Василевич В.И. Очерки теоретической фитоценологии. Л.: Наука, 1983. 248 с.
2. Гаевская Л.С. Каракулеводческие пастбища в Средней Азии. Ташкент: Фан, 1971. 322 с.
3. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: Изд-во МГУ, 1990. 191 с.
4. Куркин К.Л. Принципы конструирования высокопродуктивных луговых агрофитоценозов // Материалы III Всесоюз. совещ. по проблемам агрофитоценологии и агробиогеоценологии. Ижевск, 1983. С. 29-38.
5. Миркин Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии. М.: Наука, 1985. 136 с.
6. Работнов Т.А. Фитоценология. М.: Изд-во МГУ, 1983. 296 с.
7. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель. М.: Сельхозгиз, 1938. 620 с.
8. Сукачев В.Н., Дылис Д.В. (ред.) Основы лесной биогеоценологии. М.: Наука, 1964. 517 с.
9. Шамсутдинов 3.Ш. Создание долголетних пастбищ в аридной зоне Средней Азии. Ташкент: Фан, 1975. 174 с.
10. Шамсутдинов 3.Ш., Ибрагимов И.О. Долголетние пастбищные агрофитоценозы в аридной зоне Узбекистана. Ташкент: Фан, 1983. 176 с.
11. Шамсутдинов З.Ш., Шамсутдинов Н.З. Биогеоценотические принципы и методы экологической реставрации пустынных пастбищных экосистем // Арид. экосистемы. Т. 18, № 3(52) 2012. С. 5-21.
12. Шамсутдинова Э.З., Шамсутдинов З.Ш. Фиторесурсы галофитов и перспективы их использования в системе аридного кормопроизводства // Кормопроизводство. 2011. № 1. С. 5-8.