УДК 581.9 (571.150)
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-1289-1292
ПРИЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТЕПЕЙ В ЗАУРАЛЬЕ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
TECHNIQUES FOR RESTORING STEPPES IN THE TRANS-URALS OF THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN
Суюндуков Я.Т.1, Хасанова Г.Р.2, Ильбулова Г.Р.1
Suyundukov Ya.T.1, Khasanova G.R.2, Ilbulova G.R.1
1Сибайский институт (филиал) Уфимского университета науки и технологий, Сибай, Россия
2Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия
1Sibay Institute (branch) Ufa University of Science and Technology, Sibay, Russia
2Bashkir Scientific Research Institute of Agriculture is a separate structural unit of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Ufa, Russia
E-mail: 1yalil_s@mail.ru, 2gulnazrim@yandex.ru
Аннотация. Зауральская степь является наиболее засушливой зоной Республики Башкортостан. Если степи ранее преимущественно использовались под выпас скота, то пахотное использование, пастбищные нагрузки на естественные кормовые угодья усилились после Октябрьской революции с коллективизацией хозяйств. В результате интенсивной эксплуатации степи Зауралья в значительной степени были деградированы. С целью изучения сравнительной эффективности изучены три варианта восстановления степей в ходе восстановительной сукцессии растительности: на залежах, в посевах многолетних трав и в агростепях, созданных по методу Д.С. Дзыбова. Исследованиями выявлено, что восстановительная сукцессия растительности сопровождается улучшением свойств деградированных почв. Установлено, что темпы ремедиации почв напрямую определяются скоростью восстановления в составе растительности видов из естественных сообществ, главным образом многолетних злаков: наиболее высоки темпы восстановления свойств почв под агростепями, наименее – на залежах. С позиции практического использования в хозяйствах, авторы считают возможность применения всех методов в зависимости от их экологической и экономической эффективности и целесообразности.
Ключевые слова: пастбищная дигрессия, восстановительная сукцессия, многолетние травы, агростепи, залежь.
Abstract. The Trans-Ural steppe is the most arid zone of the Republic of Bashkortostan. If the steppes were previously mainly used for grazing, then arable use, pasture loads on natural forage lands increased after the October Revolution with the collectivization of farms. As a result of intensive exploitation, the steppes of the Trans-Urals were largely degraded. In order to study the comparative effectiveness, three options for restoring steppes during the restoration succession of vegetation were studied: on deposits, in crops of perennial grasses and in agrosteps created using the method of D.S. Dzybov. Studies have revealed that the regenerative succession of vegetation is accompanied by an improvement in the properties of degraded soils. It has been established that the rates of soil remediation are directly determined by the rate of restoration in the vegetation of species from natural communities, mainly perennial cereals: the highest rates of restoration of soil properties under agrosteps, the least – on deposits From the standpoint of practical use in farms, the authors consider the possibility of applying all methods depending on their environmental and economic efficiency and expediency.
Key words: pasture digression, regenerative succession, perennial grasses, agrosteps, fallow.
Введение. Зауральская степная природно-сельскохозяйственная зона Башкортостана представляет собой обширную территорию, расположенную на юго-восточной части республики, и граничит с Челябинской и Оренбургской областями. Площадь составляет 2,4 млн га. С севера на юг среднегодовая сумма осадков меняется от 420 до 300 мм, составляя за вегетационный период от 200 до 150 мм. Среднегодовая температура воздуха меняется от 0,9 до 1,8°, сумма активных температур – от 1800 до 2300ºС, безморозный период – от 100 до 120 дней, гидротермический коэффициент – от 1,5 до 0,8. Преобладающими почвами являются черноземы, которые вдоль градиента север-юг меняются от подтипа выщелоченного к обыкновенному и, далее, к южному. Естественная зональная степная растительность равнинных территорий с севера на юг меняется от северных богаторазнотравных луговых до южных ковыльно- типчаковых, на которых выделены три геоботанических района – Учалинский лесостепной, Сибайский степной и Акъярский степной [1, 2].
Из истории известно, что длительное время преобладающим хозяйством башкир было скотоводство [3], хотя имеются аргументы о существовании очагового земледелия еще в бронзовом веке, которое постепенно переросло в пашенное [4-6].
С переходом к полукочевому скотоводству в XVII-XVIII вв., появлением первых аулов и увеличением плотности населения, для зимнего содержания скота башкиры начали косить и заготавливать сено. Земледелие развивалось медленно. На начальном этапе преобладало возделывание зерновых культур. К началу ХХ в. господствующим становится смешанное земледельческо-скотоводческое хозяйство.
Наибольшее развитие земледелие получило после Октябрьской революции, когда произошел переход к полному оседлому образу жизни и крестьяне объединились в коллективные хозяйства. Большими темпами шли процессы расширения пахотных земель и сокращения пастбищ при одновременном увеличении поголовья общественного скота.
Особо существенно изменилась структура агроэкосистем в середине прошлого столетия при массовом освоении целинных и земель, что привело к ряду негативных последствий: активно развивалась водная и ветровая эрозия почв, дальнейшее повышение поголовья скота и сокращение пастбищ способствовали пастбищной дегрессии степных травостоев, которая сопровождалась их изреживанием, снижением биоразнообразия и продуктивности. Эти тенденции продолжались вплоть до 90-х годов прошлого столетия, когда начались большие перемены в сельском хозяйстве, что в некотором смысле оказалось положительным явлением с точки зрения восстановления степей и сохранения почвенных ресурсов: резкое сокращение поголовья общественного скота в связи с разрушением колхозно-совхозного хозяйства способствовало снижению пастбищной нагрузки на степи. Кроме того, значительные площади пахотных угодий, преимущественно склоновых, эродированных, с низкоплодородными, перестали обрабатываться и перешли в разряд залежных земель. Известно, что при исключении земельного участка из активного пахотного использования начинаются так называемые автогенные восстановительные сукцессии растительности, которые протекают под влиянием жизнедеятельности растений и их гетеротрофных спутников [7].
Целью настоящих исследований было показать направления и сравнительную эффективность основных вариантов восстановления степей в условиях Зауралья Республики Башкортостан.
Материалы и методы. Из множества возможных вариантов восстановительных сукцессий нами изучались следующие, которые рассматривались как наиболее важные:
1) автогенные сукцессии на залежных землях; 2) сукцессии в залуженных землях в посевах многолетних трав; 3) сукцессии в залуженных землях в искусственных степях (агростепях, созданных методом рассева сено-семенных смесей по Д.С. Дзыбову [8-10].
Исследование залежей в условиях Баймакского района Республики Башкортостан позволило нам на обыкновенных черноземах выделить варианты: молодые залежи возрастом 8- 10 лет, зрелые – 10-30 лет и старовозрастные – 30 лет и старше.
Сукцессии в посевах многолетних трав изучались на зональных подтипах чернозема (с севера на юг – выщелоченном, обыкновенном и южном). По данным геоботанических исследований состав сеяных трав в посевах на всех подтипах чернозема сходный (Bromopsis inermis, Medicago sativa, Onobrichis sibirica, Melilotus officinalis). В зависимости от возраста посевов трав были выделены четыре стадии сукцессии: первая – 1-3 года, вторая – 4-10 лет, третья – 11-15 лет и четвертая – свыше 15 лет.
Сукцессии растительности в искусственно созданных агростепях по Д.С. Дзыбову исследовались нами в двух опытах с посевом сено-семенная массы, скошенной в периоды массового созревания основных видов на эталонных целинных участках с хорошо сохраненным составом растений: 1) агростепь с одноразовым рассевом сено-семенной смеси на деградированной пашне с кратностью рассева 1:5 (эталон – богаторазнотравно-ковыльная степь с 79 видами, в том числе 4 вида ковылей – Stipa zalesskii, S. pennata, S. tirsa, S. capillata); 2) агростепи, созданные путем залужения сено-семенным материалом на фоне различных обработок дернины деградированного пастбищного угодья: 2-хкратное дискование на глубину 8-10 см, 4-хкратное дискование на глубину 8-10 см, вспашка с 1-кратным дискованием на глубину 8-10 см. В качестве контроля исследовался участок с хорошо сохранившимся травостоем.
Результаты исследований и их обсуждение. Выполненными исследованиями на залежах выявлено, что в первые 8-10 лет на залежах развивается рудеральная растительность с преобладанием таких видов, как Chenopodium album, Convolvulus arvensis, Tripleurospermum perforatum, Avena fatua и др. На более зрелых стадиях сукцессии (более 10 лет) начинают доминировать многолетние злаки, такие как ковыли (Stipa capillata, S. lessingiana, S. Pennata), Festuca pseudovina, Festuca valesiaca, Koeleria sclerophylla, Phleum phleoides, Poa pratensis, а также виды степного разнотравья Genista tinctoria, Sanguisorba officinalis, Artemisia sericea, Verbascum phoeniceum, Artemisia commutata, Campanula wolgensis, Ranunculus acris, Artemisia dracunculus, Centaurea scabiosa, Galium verum, Silene baschkirorum, Veronica spuria, Artemisia glauca, Artemisia pontica, Astragalus onobrychis, Gypsophila altissima и др.).
Отметим, что процесс восстановления степей в ходе залежной сукцессии достаточно медленный в силу того, что наступление стадии многолетних злаков затягивается и в составе сообществ долгие годы преобладают малолетники из числа сорных и рудеральных растений.
В посевах многолетних трав под покровом последних восстановительные сукцессии происходят значительно эффективнее: виды с менее продолжительным жизненным циклом уступают место долголетникам, таким как кострец безостый. В последующем в составе растительности роль культурных высеянных видов снижается и им на смену приходят виды местной флоры.
По обобщенным данным геоботанических исследований, на первых стадиях сукцеcсии характерно доминирование видов эксплерентов – сегетальных и рудеральных из классов Secalietea, Chenopodietea и Artemisietalia vulgaris, которые в дальнейшем замещаются видами луговой естественной растительности класса Molinio-Arrhenatheretea и степной класса Festuco- Brometea.
Следует отметить, что на первых стадиях сукцессии урожайность трав выше ввиду высокой продуктивности сеяных многолетних трав. При этом урожайность травосмесей снижается вдоль градиента север-юг от чернозема выщелоченного к чернозему южному. В дальнейшие стадии сукцессии с постепенной сменой многолетних сеяных трав естественными видами наблюдается снижение продуктивности травостоя. При этом продуктивность травосмесей на всех стадиях сукцессии выше по сравнению с целиной.
Исследованиями показано, что сукцессия агростепях идет значительно быстрее, чем в залежном варианте. В них уже к 4-му году в составе формирующегося сообщества представлено до 80% видов из состава исходной высеянной сено-семенной смеси.
На 8-й год сукцессии, хотя и в составе сообщества сохраняются рудеральные виды из классов Artemisietea и Chenopodietea, интенсивно внедряются виды из классов луговой и степной растительности Festuco-Brometea и Molinio-Arrhenatheretea.
Исследованиями выявлено, что восстановительная сукцессия растительности сопровождается улучшением свойств деградированных почвы. Установлено, что темпы ремедиации почв напрямую определяются скоростью восстановления в составе растительности видов из естественных сообществ, главным образом многолетних злаков: наиболее высоки темпы восстановления свойств почв под агростепями, наименее – на залежах. С позиции практического использования в хозяйствах, авторы считают возможность применения всех методов в зависимости от их экологической и экономической эффективности и целесообразности.
Заключение. Таким образом, по темпам и эффективности восстановления степей варианты восстановительных сукцессий располагаются в ряду: залежные сукцессии – сукцессии в посевах многолетних трав – сукцессии в агростепях.
Список литературы