CC BY
20
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 3 2019
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
УДК 574.45:574.42:631.6.02 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-18
ОПЫТ ФОРМИРОВАНИЯ АГРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНОЙ СИСТЕМЫ НА ПРАВОМ БЕРЕГУ СРЕДНЕГО ДОНА С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ АГРОЭКОСИСТЕМ
EXPERIENCE IN THE FORMATION OF AGROFORESTRY SYSTEM IN THE RIGHT BANK OF THE MIDDLE DON IN ORDER TO INCREASE THE PRODUCTIVITY OF AGROECOSYSTEMS
A.В. Кулик1, кандидат сельскохозяйственных наук
B.П. Воронина2, доктор сельскохозяйственных наук А.И. Узолин3, кандидат сельскохозяйственных наук
A.V. Kulik, V.P. Voronina, A.I. Uzolin
1ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград 2 Волгоградский государственный аграрный университет 3 Клетская научно-исследовательская агролесомелиоративная опытная станция - филиал ФНЦ агроэкологии РАН, ст. Клетская, Волгоградская обл., Российская Федерация
1«Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the
Russian Academy of Science», Volgograd 2Volgograd state agrarian university 3Kletskaya Research Agroforestry Experimental Station, branch of the Federal scientific center for Agroecology Russian Academy of Sciences, St. Kletskaya, Volgograd region, Russian Federation
Дата поступления в редакцию 01.07.2019 Дата принятия к печати 12.09.2019
Received 01.07.2019 Submitted 12.09.2019
Повышение продуктивности агроэкосистем является актуальной задачей для ландшафтов на склоновых землях, где развиты эрозионные процессы. Положительные результаты по восстановлению и сохранению почвенного плодородия получены на Клетской НИАГЛОС Волгоградской области, являющейся пилотным объектом, где за 85-лет создано 2600 га защитных лесных насаждений (ЗЛН). Агролесомелиоративная система формировалась на Волго-Донской денудационно-тектонической гряде, где овражно-балочные системы имеют расчленение 2 км/км2, так как в весенне-летний период активно развивается водная эрозия почв. В современных агроландшафтах доминируют: склоново-ложбинный (97,7 %) на пахотных землях, склоново-овражный и крутосклонный на пастбищах (13,2 %). Создание ЗЛН, позволяющих оптимизировать почвенные и микроклиматические параметры, осуществлялось в несколько этапов с 1933 г. Были разработаны и апробированы технологии (1951-1975 гг.) восстановления овражно-балочных земель с использованием древесно-кустарниковых насаждений и введены в сельскохозяйственный оборот склоны 3-5° (>7°), площадь оврагов сократилась в 3,9 раза. Установлено, что средневозрастные, приспевающие и спелые дре-востои составляют 98 %, они эффективно выполняют мелиоративную и противоэрозионную роль, обеспечивая 40 % защищенность агроэкосистем, оптимизируя биоэкологические параметры ландшафта. С учетом защитной (30Н) лесистости древостоя необходимо создать 3 тыс. га, чтобы сохранить природно-ресурсный потенциал на современном уровне. Применение с 2000-х годов адаптивно-ландшафтных систем земледелия в совокупности с долгосрочным мелиоративным влиянием ЗЛН позволило в 6,3 раз увеличить продуктивность сельскохозяйственных культур. На примере выращивания озимой пшеницы выявлена прямая зависимость между площадью лесных полос и урожайностью с коэффициентом корреляции 0,99. Установлено, что при 40-50 % защищенности агроландшафтов (1,1 % лесистость), применении современных сортов и технологий урожайность озимых культур можно довести до 50 ц/га.
Increasing the productivity of agroecosystems is an urgent task for landscapes on sloping lands where erosion processes are developed. Positive results on restoration and conservation of soil fertility were obtained at the Kletskaya Research Agroforestry Experimental Station of the Volgograd
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
region, which is a pilot facility, where over 2,600 hectares of protective forest stands (PFS) were created in 85 years. The agroforestry-reclamation system was formed on the Volga-Don denudation-tectonic ridge, where ravine-girder systems have a partition of 2 km / km2, since water erosion actively develops in the spring-summer period. In modern agro-landscapes dominate: sloping-hollow (97,7%) on arable land, sloping-gully and steeply sloping in pastures (13,2%). The creation of (PFS), allowing optimizing soil and microclimatic parameters, was carried out in several stages since 1933. Technologies (1951-1975) for the restoration of ravine-gully lands using tree-shrub plantings were developed and tested and slopes were introduced into agricultural circulation 3 -5 ° (>7 °), the area of ravines decreased by 3,9 times. It was established that middle-aged, ripening and ripe forest stands make up 98%, they effectively perform ameliorative and anti-erosion role, providing 40% protection for agro-ecosystems, optimizing the bioecological parameters of the landscape. Given the protective (30H) forest cover of the stand, it is necessary to create 3 thousand hectares in order to maintain the natural resource potential at the modern level. The use of adaptive-landscape farming systems since the 2000s, together with the long-term reclamation impact of the (PFS), allowed 6.3 times to increase the productivity of agricultural crops. On the example of growing winter wheat, a direct relationship was found between the area of forest strips and productivity with a correlation coefficient of 0,99. It has been established that with 40-50% protection of agricultural landscapes (1.1% forest cover), the use of modern varieties and technologies, the yield of winter crops can be increased to 50 kg / ha.
Ключевые слова: агроландшафты, защитные лесные полосы, склоновые земли, продуктивность агроэкосистем.
Key words: agrolandscapes, protective forest belts, sloping lands, productivity of agroecosystems.
Цитирование. Кулик А.В., Воронина В.П., Узолин А.И. Опыт формирования агролесомелиоративной системы на правом берегу Среднего Дона с целью повышения продуктивности агроэкосистем. Известия НВ АУК. 2019. 3(55). 142-152. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-18. Citation. Kulik A.V., Voronina V.P., Uzolin A.I. Experience in the formation of agroforestry system in the right bank of the Middle Don in order to increas,e the productivity of agroecosystems. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2019. 3(55). 142-152. (in Russian). DOI: 10.32786/20719485-2019-03-18.
Введение. Актуальность повышения продуктивности агроэкосистем ежегодно возрастает, так как меняется глобальная климатическая система, а масштабы антропогенного воздействия увеличиваются [2, 3]. Негативные изменения в ландшафтах на склоновых землях наиболее интенсивно отмечаются в периоды ресурсозатратной деятельности при неблагоприятных гидротермических условиях. Поэтому отмечается не только потеря верхнего плодородного слоя почвы, но и развитие овражной эрозии, приводящие к резкому снижению продуктивности агроэкосистем [13, 14, 19, 17].
Многолетний мировой опыт показывает стабильное и устойчивое развитие территорий, где созданы системы защитных лесных насаждений (ЗЛН), позволяющие оптимизировать микроклимат, уменьшить годовые амплитуды гидротермических показателей и приводящие к сохранению и восстановлению почвенного плодородия [11, 18, 20, 17]. Пилотным объектом, позволяющим оценить позитивный вклад агролесомелиорации и систем земледелия в повышение продуктивности агроэкосистем, является Клетская НИАГЛОС (49°17'15" с.ш.; 43°03'46" в.д.) в Волгоградской области. Здесь работы по формированию агролесоландшафтов начали проводиться с 1935 г. Они позволили оптимизировать структуру землепользования, вовлечь в хозяйственное использование склоновые земли, увеличить емкость абиотической среды. Стабилизирующее влияние насаждений на агроланд-шафты обусловлено снижением скорости ветра на 30-50 %, уменьшением физического испарения на 20-30 %, понижением численности вредителей до 3 раз, а болезней на 16 %. Агроландшафты, защищенные лесными полосами, повышают продуктивность агроэкоси-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
стем на 14-24 % [5, 8]. Позитивным аспектом функционирования древесных и кустарниковых пород является аккумуляция углекислого газа (18-45 т/га) и депонирование углерода, что позволяет снизить интенсивность прироста окиси углерода в атмосфере и вносит определенный вклад в снижение темпов глобального потепления [6, 7].
Материалы и методы. Объектом формирования агролесомелиоративной системы на правом берегу Среднего Дона являлась территория Клетского опытно-овражного опорного пункта Всесоюзного научно-исследовательского института агролесомелиорации (ВНИАЛМИ), ныне Клетской НИАГЛОС - филиала ФНЦ агроэкологии РАН.
Сельскохозяйственные угодья в Клетском районе расположены в основном на темно-каштановых почвах (84 %). Солонцовые комплексы приурочены к балочным понижениям (10 %). Почвенный покров на склоново-ложбинных агроландшафтах сформирован на лёссовидных суглинках, на склоново-овражных, овражно-балочных и крутосклоновых подстилающими породами являются пески, песчаники, опоковидные глины, мергель, мел, которые выходят на поверхность в местах интенсивной водной эрозии.
Структура агроландшафтов определялась по классификации Шабаева, учитывающей микрорельефные особенности, крутизну склона, характер эрозионных процессов и степени распаханности территории [1].
Площадь лесомелиоративного влияния ЗЛН рассчитывалась с использованием статистических и литературных данных по методике Павловского Е.С. (1987), где дальность влияния лесных полос на прилегающие территории составляет 30Н (Н - высота лесонасаждения). Потребность в создании насаждений рассчитывалась исходя из 100 % защищенности агроэкосистем.
Результаты и обсуждение. Клетский район приурочен к Волго-Донской дену-дационно-тектонической гряде юго-восточного окончания Средне-Русской возвышенности. В геологическом прошлом территория не покрывалась ледником. Развитие рельефа происходило при преобладании процессов денудации над аккумуляцией, что привело к интенсивной водной эрозии, формированию овражно-балочных систем с расчлененностью 2 км/км2. Местный базис эрозии достигает 94 м.
Агроклиматической особенностью района является его резкая континенталь-ность. Здесь выпадает около 400 мм осадков в год, 22,5 % приходится на зимние месяцы. Снежный покров формируется неравномерный из-за высокой пересеченности рельефа. Гидротермические ресурсы агролесоландшафтов позволяют выращивать широкий ассортимент сельскохозяйственных культур, которые обеспечены теплом на уровне 3000-3200 °С. Лимитирующим фактором для богарного земледелия являются пыльные бури и суховеи, вероятность которых составляет 65 %, что относит район к зоне рискованного земледелия. Зимой нередко скорость метелевых ветров превышает 10 м/сек, что приводит к сносу снежного покрова с полей и увеличению глубины промерзания почв. Весной мерзлоталая почва при ливневых осадках подвержена поверхностной эрозии, поэтому повышается вынос биогенных веществ вместе с плодородным слоем почвы. В целях накопления и равномерного распределения снега на полях необходимо снижение скорости ветрового потока. Эффективным аэродинамическим барьером являются лесные полосы, влияющие на изменение турбулентного обмена в системе поле-лесополоса [15, 16].
На землях приводораздельного фонда формируются склоново-ложбинные агро-ландшафты (с уклоном до 3°), где отмечаются наименьшие потери от водной эрозии почв, сосредоточено 98 % пашни и 83 % пастбищ (таблица 1). На склоново-овражных агроландшафтах с уклоном 3-5° доля пашни составляет 2,3 %, пастбищ - 8,2 %. Овраж-но-балочные и крутосклоновые агроландшафты приурочены к склонам с крутизной бо-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
лее 5-7°, на которых проводится выпас мелкого и крупного рогатого скота на естественных пастбищах (9 %), защищенных прибалочными и приовражными лесными полосами [4].
Таблица 1 - Структура агроландшафтов с учетом крутизны склонов Table 1 - The structure of agricultural landscapes, taking into account the steepness of the slopes
Сельскохозяйственные угодья Agricultural land Площадь, тыс. га Area, thousand ha Доля агроландшафтов с учетом крутизны склонов, % Share of agrolandscapes taking into account the steepness of slopes,%
склоново-ложбинный slope-hollow склоново-овражный slope-ravine овражно-балочный avine-girde Крутосклоновый steep-slope
<1° 1-2° 2-3° 3-5° 5-7° 7-10° 10-15°
Агролесоландшафт* Ag-roforestry * 324,1 65,0 20,6 6,3 4,6 1,5 1,3 0,6
Пашня Arable land 194,2 72,7 21,8 3,2 2,3 - - -
Пастбища Pastures 124,4 51,7 19,8 11,2 8,2 4,0 3,4 1,6
*Все сельскохозяйственные угодья, включая лесные насаждения и сенокосы * All agricultural land, including forest plantations and hayfields
В истории формирования лесоаграрных ландшафтов Клетского района можно выделить несколько этапов. Создание лесозащитных насаждений началось с 1933 г. сотрудниками Клетского опорного пункта под руководством Н.И. Манилова. Наиболее масштабные работы проводились с 1946-1979 гг. В.К. Духновым.
Сложность мезо- и микрорельефа территории создавала затруднения при проектировании и посадке лесомелиоративных древесно-кустарниковых насаждений. Учёными ВНИАЛМИ разработаны технологии восстановления овражно-балочных земель и в 1967-1971 гг. проведены работы по коренной мелиорации склоновых земель. В устьях оврагов были построены плотины-перемычки, образованы пруды-водопоглотители, являющиеся накопителями продуктов эрозии от талого и ливневого стока. Агролесомелиоративные мероприятия по противоэрозионной защите позволили дополнительно ввести в сельскохозяйственный оборот агроландшафты с крутизной склонов выше 3-5° (таблица 1). В результате агролесомелиоративных работ площадь оврагов сократилась, по сравнению с 1936 г. в 3,9 раза, составила к 2016 г. - 2639 га.
В настоящее время происходит сокращение объема лесомелиоративных работ из-за недостаточного финансирования. Инвентаризацией в 2015 г. установлено, что площадь полезащитных лесных полос составила 2589 га. По классам возраста древостои распределяются следующим образом: молодняки (до 20 лет) - 27 га, средневозрастные (21-40 лет) -358 га, приспевающие (41-60 лет) - 442 га, спелые (61-80 лет) - 1488 га, перестойные (более 80 лет) - 274 га [12]. На площади 300 га насаждения имеют редкостойный характер и состоят из кустарниковых куртин и высокостебельных трав. Они также эффективно выполняют противоэрозионную роль, способствуя равномерному снегораспределению на полях и уменьшению твердого стока. Анализ профиля и конструкций ЗЛН показал, что к 2018 г. в основном сформировались лесонасаждения плотной и ажурной конструкций. Средняя высота древостоя - 15 м, а дальность их мелиоративного влияния 30Н.
В настоящее время лесистость пашни в районе составляет в среднем 1,1 %, а защищенность - около 40 %, что не обеспечивает эффективной противоэрозионной защиты. Анализ защищенности пашни ЗЛН показал, что на территории Клетской и Кременской сельских администраций пахотные угодья полностью находятся под защитой лесополос, а в Распопинской и Перекопской - на 55-57 % (таблица 2). В Манойлинской и Верхнебузи-новской муниципальных образований защищено лесополосами только 17,5 % пашни.
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 3 2019
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Таблица 2 - Анализ обеспеченности агролесоландшафтов полезащитными лесными полосами Клетского района Волгоградской области на 2018 г.
Table 2 - Analysis of the availability of agroforest landscapes with shelterbelts of Kletsky district
of the Volgograd region for 2018
Полезащитные лесные полосы /Protective forest belts
обеспеченность пашни
Сельское муниципальное поселение / Rural municipal Пашня, га/ Arable land, ha площадь, га/ area, ha современная лесистость пашни, %/ modern woodland ЗЛН с учетом дальности влияния/ availability of arable land ZLN aking into account range of influence потребность в создании лесополос, га/ need to create forest belts, ha
arable land,% ra/ha % от площади пашни % of arable land
Клетское 17278 462,9 2,7 17359 100,5 -
Распопинское 15630 228,5 1,5 8567 54,8 188,3
Захаровское 20832 103,6 0,5 3885 18,6 452,0
Манойлинское 22408 104,5 0,5 3919 17,5 493,2
Калмыковское 23843 260,2 1,1 9757 40,9 375,7
Перелазовское 21185 160,7 0,8 6026 28,5 404,3
Кременское 7739 231,8 3,0 8692 112,3 -
Перекопское 16941 256,9 1,5 9634 56,9 194,9
Верхнечеренское 25443 159,2 0,6 5970 23,5 519,3
Верхнебузиновское 22949 107,2 0,5 4020 17,5 504,8
Всего по району 194248 2075,0 1,1 77829 40,0 3132,5
Согласно «Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы» (в редакции постановления Правительства РФ от 8 февраля 2019 г. №98), на территории РФ запланированный объем агролесомелиоративных мероприятий на 2018 г. составлял 117,5 тыс. га, фактически создано 119,08 тыс. га. Анализ состояния агролесоландшафтов показал, что для устойчивого развития сельского хозяйства Клетского района и оптимизации применения современных агротехноло-гий необходимо повысить лесистость пашни до 2,7 %, чтобы обеспечить 98-100 % защищенность поля. Поэтому рекомендуется создать 3,1 тыс. га полезащитных лесных полос (таблица 2).
С 2000-х годов применяется адаптивно-ландшафтная система земледелия и ресурсосберегающие технологии, включающие современные интенсивные сорта, агротехнику подготовки и ухода за почвой. В совокупности с агролесомелиоративным обустройством и современной системой земледелия продуктивность сельскохозяйственных культур по сравнению с 90-ми годами возросла в 1,5 раза. Сельхозпроизводители Клетского района в основном выращивают озимую пшеницу - 67,9 тыс. га, нут - 12,7 тыс. га, ячмень - 11,3 тыс. га (рисунок 1), применяя 4-5 полные севообороты. Структура сельскохозяйственной продукции обусловлена природно-климатическими условиями и востребованностью на рынке в 2017 г.
Анализ показал, что в системе агролесоландшафтов, имеющих защищенность пашни около 40 % и лесистость - 1,1%, в среднем урожайность озимой пшеницы составила 40 ц/га и яровой пшеницы - 14 ц/га, зернобобовых - 12 ц/га, масличных - 10 ц/га и эфирно-масличных культур - 4 ц/га (рисунок 2).
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
озимая пшеница (Triticum) озимая рожь (Secalecereale) яровая пшеница (Triticum) ячмень (Hordeum) нут (Cicer arietinum)
■ овес (Avena)
просо (Panicummiliaceum) лен (Linumusitatissimum) кориандр (Coriandrumsativum)
■ сафлор (Carthamnus) подсолнечник (Helianthusannuus)
/О/
66,4
Рисунок 1 - Структура сельскохозяйственных посевов (%), Клетский район 2017 г.
Figure 1 - Structure of agricultural crops (%), Kletsky district 2017
Сельскохозяйственные культуры (agricultural plants): эфирно-масляничные (volatile oleaginous)
масляничнме (oil-bearing) зернобобовые (grain legume) зерновые яровые (spring sown) (cereal) озимые (autumn sown)
Урожайность (yield), ц/га
Рисунок 2 -Урожайность сельскохозяйственных культур, 2017 г.
Figure 2 - The structure of agricultural crops (%), Kletsky district 2017
В Волгоградской области наиболее продуктивными и востребованными сортами озимой пшеницы являются Виктория 11, Губернатор Дона, Дон 93, Донской маяк, Донской сюрприз, Ермак, Камышанская, яровые сорта - Альбидум и Саратовская [10]. Среди сортов нута доминируют Приво 1, занимающий 65,5 % посевов, а также используются сорта Волгоградский 10, Бонус, Волжанин, Сокол, Краснокутский 36 и др. [9].
Рисунок 3 - Динамика формирования агролесоэкосистем (Диаграмма-изменение площади ЗЛН, пунктирная линия - средняя урожайность
озимой пшеницы)
Figure 3 - Dynamics of the formation of agroforestry ecosystems (Diagram-change in the area of ZLN, dashed line - the average yield of winter wheat)
Проанализировав динамику площадей ЗЛН и средней урожайности озимой пшеницы как доминирующей продовольственной культуры в Волгоградской области выявили их взаимосвязи, требующие дальнейшего углубленного изучения и анализа. Ди-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
намика создания лесных полос показывает, что к 1950 г. их создано 274 га, а средняя урожайность озимой пшеницы - 4,7 ц/га (рисунок 3). К 1960 г. площадь лесополос составила 1283 га, а урожайность пшеницы увеличилась в 1,5-2 раза, достигнув 8,5 ц/га. Существенное повышение урожайности пшеницы начинается с 1961-1965 гг., когда высаженные в период с 1951-1955 г. лесные полосы достигли защитной высоты и их мелиоративное влияние начало проявляться в полном объеме.
Таблица 3 - Взаимосвязь между урожайностью озимой пшеницы и площадью
защитных лесных полос (ЗЛН)
Table 3 - The relationship between winter wheat productivity and the area of protective
forest belts (PFB)_
Периоды Periods Площадь ЗЛН к концу периода, га / ZLN area by the end of the period, ha Урожайность, ц/га Productivity, kg / ha Уравнение, коэффициент корреляции Equation, coefficient correlations Факторы увеличения биотического потенциала агролесоландшафтов / Factors for increasing the biotic potential of agrofor-estry
Средняя average прибавка в сравнении с предыдущим периодом / increase compared to the previous period
19331950 246 4,7 - у = 9,584х-22,35 r=1 - начало агролесомелиоративного обустройства - beginning of agroforestry arrangement
19511970 3376 11,5 6,8 у = 0,0041х+1,3 r=0,99 - повышение лесистости пашни до 50-60% / increasing the forest cover of arable land up to 50-60%; - выполаживание и лесомелиорация овражно-балочных земель / flattening and land reclamation of ravine-gully lands
19712005 3354 21,0* 23,4** 9,5* 11,9** у = 0,018х-33,7** r=0,8** - оптимизация структуры агролесоландшафтов в системе «лес-поле» / optimization of the structure of agroforestry in the forest-field system; - применение новых агротехнологий / application of new agricultural technologies; - применение новых сортов и гибридов сельхозкультур / the use of new varieties and hybrids of crops
20062018 2075 29,8 8,8 у = -0,018х+71,21 r=0,99 - оптимизация структуры агролесоландшафтов в системе «лес-поле» / optimization of the structure of agroforestry in the forest-field system; - улучшенные агротехнологии, основанные на адаптивно-ландшафтных системах земледелия / improved agricultural technologies based on adaptive landscape farming systems
* - фактические данные с учетом потери урожая от засух и суховеев /* - actual data, taking into account crop loss from droughts and dry winds; ** - данные с учетом поправок потерь урожая от засух и суховеев / ** - data adjusted for crop losses from droughts and dry winds.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
С 1951 по 1970 гг. наращивались темпы агролесомелиорации. Защитная лесистость пашни Клетского района достигла оптимальных параметров 50-60 %. К 1970 г. площадь лесных полос составила 3376 га, а средняя урожайность озимой пшеницы достигла 11,5 ц/га, увеличившись в 1,7 раза по сравнению с 1960-ми годами. Проанализировав взаимосвязь между повышением продуктивности озимой пшеницы и площадью лесополос, установили прямую зависимость с коэффициентом корреляции г=0,99 (таблица 3), позволяющую прогнозировать состояние агролесоландшафтов и применяемых агротехнологий.
В целом с 1980 г. в условиях устойчивого развития агроэкосистем отмечается превышение средней урожайности сельхозкультур Клетского района по сравнению с показателями по области на 6-7 ц/га. В этот период особенно резко идет интенсификация производства, а повышение продуктивности увеличивается не только за счет лесомелиоративного влияния, но и в результате использования новых технологий в производстве. Периоды с 1977-1986 гг. и с 1996-2000 гг. характеризуются резким снижением урожайности из-за атмосферных и почвенных засух.
К концу периода 1971-2005 гг. площадь лесных насаждений составила 3354 га. Этот отрезок времени характеризуется стабильной урожайностью пшеницы, что позволяет предположить достижение определенного оптимального соотношения в системе «лес-поле», где лесомелиоративная защищенность агроландшафтов и современные агротехно-логии позволяют получать до 45-50 ц/га продовольственного и фуражного зерна.
С 2006 г. происходит уменьшение площади лесных полос, а защищенность агро-ландшафтов понизилась до 40 % из-за гибели старовозрастных насаждений. Однако 35-летний период стабильного воспроизводства природно-ресурсного потенциала агроэкоси-стем, переход на ресурсосберегающие технологии позволили сохранить позитивный задел и обеспечить сохранность и воспроизводство почвенного плодородия, повышение продуктивности озимой пшеницы на уровне 35 ц/га даже при снижении площади лесных полос.
Заключение. Анализ формирования и функционирования агролесоландшафтов Клетского района в течение 85 лет показал, что с увеличением площади лесных полос возрастает их мелиоративное воздействие, приводящее к повышению урожайности сельхозкультур, сохранению и воспроизводству природно-ресурсного потенциала.
Библиографический список
1. Агроэкологические особенности технологий возделывания сельскохозяйственных культур в склоновых агроландшафтах / А.И. Шабаев, В.Ф. Пимахин, А.И. Фирсов, Н.И. Гер-манцева, К.Е. Денисов, В.А. Шадских // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2012. №5. С. 50-52.
2. Белолюбцев А.И., Суховеева О.Э., Асауляк И.Ф. Агроклиматическая оценка продуктивности озимой пшеницы на склоновых землях // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2012. №2. С. 46-57.
3. Возможность геоинженерной стабилизации глобальной температуры в XXI в. с использованием стратосферных аэрозолей и оценка возможных негативных последствий / Ю.А. Израэль, Е.М. Володин, С.В. Кострыкин, А.П. Ревокатова, А.Г. Рябошапко // Метеорология и гидрология. 2013. №6. С. 9-23.
4. Воронина В.П., Узолин А.И., Кулик А.В. Биологическая продуктивность пастбищных экосистем суходольных водосборов Среднего Дона // Известия Нижневолжского агроуниверси-тетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 3 (51). С. 43-50.
5. Дубенок Н.Н. Приоритеты научного обеспечения развития мелиорации // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2014. № 1. С. 96-104.
6. Дубенок Н.Н., Танюкевич В.В., Журавлева А.В. Мелиоративный ресурс сосновых полезащитных лесонасаждений в условиях Среднего Дона// Российская сельскохозяйственная наука. 2016. № 4. С. 56-59.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
7. Кретинин, В.М. Влияние агролесомелиорации на секвестрирование СО2 в России ХХ в.// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2013. № 2 (30). С. 29-35.
8. Медведев И.Ф., Губарев Д.И., Графов В.П. Фациальная дифференциация земельных ресурсов как основа повышения экологизации агроландшафта// Земледелие. 2018. №1. С. 10-15.
9. Нут. Основные элементы технологии возделывания [Электронный ресурс] / Мин-во сельского хозяйства РФ, ФГБУ «Россельхозцентр» филиал по Волгоградской области. Волгоград, 2018. 5 с. Режим доступа: URL: https://ksh.volgograd.ru/current-activity/cooperation/news/192876. (Дата обращения: 14.06.2019 г.).
10. О качестве волгоградской пшеницы урожая 2018 года [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: https://www.zol.ru/n72dc24. (Дата обращения: 24.01.2019 г. ).
11. Орлова И.В. Оценка уровня экологической сбалансированности структуры земельных угодий аграрно-развитых регионов Западной Сибири //Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 3-3. С. 1003-1008.
12. Опыт и стратегия защитного лесоразведения в Правобережье Среднего Дона Волгоградской области / А.Т. Барабанов, А.С. Манаенков, А.И. Узолин, А.В. Кулик // Нива Поволжья. 2017. №4. С. 17-23.
13. Оценка воздействия антропогенно трансформированных почв на рост и биопродуктивность сельхозкультур/ В.П. Воронина, А.Ю. Бирюков, Р.В. Ведилин, А.В. Инякин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2016. № 2 (42). С. 49-56.
14. Подлесных И.В., Зарудная Т.Я. К усовершенствованию теоретических основ проти-воэрозионной организации территории сельхозпредприятий для формирования экологически сбалансированных агроландшафтов в системах земледелия Центрального Черноземья // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. №6. С. 13-18.
15. Совершенствование лесомелиоративных комплексов в условиях адаптивно-ландшафтной системы земледелия Центрального Черноземья / В.И. Михин, Е.А. Михина, Д.В. Михин, Е.Е. Кулаков, А.В. Скоробогатова //Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. №2-2 (13-2). С. 57-61.
16. Шабаев А.И., Жолинский Н.М., Цветков М.С. Конструирование агроландшафтов и агроэкологический регламент адаптивных систем земледелия в Поволжье // Земледелие. 2014. №2. С. 7-10.
17. A linkage between the biophysical and the economic: Assessing the global market impacts of soil erosion / M. Sartoria, G. Philippidisa, E. Ferraria, P. Borrellic, E. Lugatod, L. Montanarellad, P. Panagos // Land Use Policy. 2019. № 86. P. 299-312 https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2019.05.014
18. Gao J., Bian H.The impact of the Plains Afforestation Program and alternative land use scenarios on ecosystem services in an urbanizing watershed // Urban Forestry & Urban Greening. 2019. Available online 24 June 2019, 126373. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2019.126373.
19. Pimentel D., Burgess M. Soil erosion threatens food production// Agriculture. 2013. №3(3). Р. 443-463.
20. Ryana M., Donoghueb C. O', Hynesc S. Heterogeneous economic and behavioural drivers of the Farm afforestation decision // Journal of Forest Economics. 2018. Vol. 33. Р. 63-74. https://doi.org/10.1016/jjfe.2018.11.002/
Reference
1. Agrojekologicheskie osobennosti tehnologij vozdelyvaniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur v sklonovyh agrolandshaftah / A.I. Shabaev, V.F. Pimahin, A.I. Firsov, N.I. Germanceva, K.E. Denisov, V.A. Shadskih // Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova. 2012. №5. P. 50-52.
2. Belolyubcev A.I., Suhoveeva O.Je., Asaulyak I.F. Agroklimaticheskaya ocenka produk-tivnosti ozimoj pshenicy na sklonovyh zemlyah// Izvestiya Timiryazevskoj sel'skohozyajstvennoj akademii. 2012. №2. P. 46-57.
3. Vozmozhnost' geoinzhenernoj stabilizacii global'noj temperatury v XXI v. s ispol'zovaniem stratosfernyh ajerozolej i ocenka vozmozhnyh negativnyh posledstvij / Yu. A. Izrajel', E. M. Volodin, S. V. Kostrykin, A. P. Revokatova, A. G. Ryaboshapko // Meteorologiya i gidrologiya. 2013. №6. P. 9-23.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
4. Voronina V.P., Uzolin A.I., Kulik A.V. Biologicheskaya produktivnost' pastbischnyh ]kosistem suhodol'nyh vodosborov Srednego Dona// Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2018. № 3 (51). S. 43-50.
5. Dubenok N.N. Prioritety nauchnogo obespecheniya razvitiya melioracii// Izvestiya Timiryazevskoj sel'skohozyajstvennoj akademii. 2014. № 1. P. 96-104.
6. Dubenok N.N., Tanyukevich V.V., Zhuravleva A.V. Meliorativnyj resurs sosnovyh polezaschitnyh lesonasazhdenij v usloviyah Srednego Dona// Rossijskaya sel'skohozyajstvennaya nauka. 2016. № 4. P. 56-59.
7. Kretinin, V. M. Vliyanie agrolesomelioracii na sekvestrirovanie SO2 v Rossii HH v.// Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obra-zovanie. 2013. № 2 (30). P. 29-35.
8. Medvedev I. F., Gubarev D. I., Grafov V. P. Facial'naya differenciaciya zemel'nyh resursov kak osnova povysheniya jekologizacii agrolandshafta// Zemledelie. 2018. №1. P. 10-15.
9. Nut. Osnovnye jelementy tehnologii vozdelyvaniya [Jelektronnyj resurs] / Min-vo sel'skogo hozyajstva RF, FGBU "Rossel'hozcentr" filial po Volgogradskoj oblasti. Volgograd, 2018. 5 p. Rezhim dostupa: URL: https://ksh.volgograd.ru/current-activity/cooperation/news/192876. (Data obrascheniya: 14.06.2019 g.).
10. O kachestve volgogradskoj pshenicy urozhaya 2018 goda [Jelektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: URL: https://www.zol.ru/n72dc24. (Data obrascheniya: 24.01.2019 g.).
11. Orlova I. V. Ocenka urovnya jekologicheskoj sbalansirovannosti struktury zemel'nyh ugodij agrarno-razvityh regionov Zapadnoj Sibiri //Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. 2013. Vol. 15. № 3-3. P. 1003-1008.
12. Opyt i strategiya zaschitnogo lesorazvedeniya v Pravoberezh'e Srednego Dona Volgogradskoj oblasti / A. T. Barabanov, A. S. Manaenkov, A. I. Uzolin, A. V. Kulik // Niva Povolzh'ya. 2017. №4. P. 17-23.
13. Ocenka vozdejstviya antropogenno transformirovannyh pochv na rost i bioproduktivnost' sel'hozkul'tur/ V.P. Voronina, A.Yu. Biryukov, R.V. Vedilin, A.V. Inyakin // Izvestiya Nizhnevolzh-skogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2016. № 2 (42). P. 49-56.
14. Podlesnyh I. V., Zarudnaya T. Ya. K usovershenstvovaniyu teoreticheskih osnov protivo-jerozionnoj organizacii territorii sel'hozpredpriyatij dlya formirovaniya jekologicheski sbalansiro-vannyh agrolandshaftov v sistemah zemledeliya Central'nogo Chernozem'ya // Vestnik Kurskoj gosu-darstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii. 2017. №6. P. 13-18.
15. Sovershenstvovanie lesomeliorativnyh kompleksov v usloviyah adaptivno-landshaftnoj sistemy zemledeliya Central'nogo Chernozem'ya / V.I. Mihin, E.A. Mihina, D.V. Mihin, E.E. Ku-lakov, A.V. Skorobogatova //Aktual'nye napravleniya nauchnyh issledovanij XXI veka: teoriya i praktika. 2015. Vol. 3. №2-2 (13-2). P. 57-61.
16. Shabaev A.I., Zholinskij N.M., Cvetkov M.S. Konstruirovanie agrolandshaftov i agrojekologicheskij reglament adaptivnyh sistem zemledeliya v Povolzh'e// Zemledelie. 2014. №2. P. 7-10.
17. A linkage between the biophysical and the economic: Assessing the global market impacts of soil erosion / M. Sartoria, G. Philippidisa, E. Ferraria, P. Borrellic, E. Lugatod, L. Montanarellad, P. Panagos // Land Use Policy. 2019. № 86. P. 299-312 https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2019.05.014
18. Gao J., Bian H.The impact of the Plains Afforestation Program and alternative land use scenarios on ecosystem services in an urbanizing watershed // Urban Forestry & Urban Greening. 2019. Available online 24 June 2019, 126373. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2019.126373.
19. Pimentel D., Burgess M. Soil erosion threatens food production// Agriculture. 2013. №3(3). P. 443-463.
20. Ryana M., Donoghueb C. O', Hynesc S. Heterogeneous economic and behavioural drivers of the Farm afforestation decision // Journal of Forest Economics. 2018. Vol. 33. P. 63-74. https://doi.org/10.1016/jjfe.2018.11.002.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Информация об авторах Кулик Анастасия Владимировна, старший научный сотрудник лаборатории защиты почв от эрозии ФНЦ агроэкологии РАН (РФ, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8736-5464 [email protected] Воронина Валентина Павловна, профессор Волгоградского государственного аграрного университета (РФ, 400002, г. Волгоград, пр-т Университетский, 26), доктор сельскохозяйственных наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3441-5314 [email protected]
Узолин Алексей Иванович, ведущий научный сотрудник Клетской научно-исследовательской агролесомелиоративной опытной станции - филиал ФНЦ агроэкологии РАН (РФ,403560 Волгоградская обл., ст. Клетская, ул. Дымченко, д. 15), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5375-6894 [email protected]
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 581.116: 626.80:633.2 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-03-19
ТРАНСПИРАЦИОННЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ТРАВОСТОЕВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ
TRANSPIRATION RATE OF HERBAGE IN THE DRY ZONE OF EUROPEAN RUSSIA
А.К. Кулик1, кандидат сельскохозяйственных наук М.В. Власенко1, кандидат сельскохозяйственных наук
2 3
В.В. Бородычев ', доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН А.С. Хныкин1, Р.Н. Балкушкин1
A.K. Kulik1, M.V. Vlasenko1, V.V. Borodichev2,3, A.S. Hnikin1,
R.N. Bulkushkin1
1ФНЦ агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН, г. Волгоград 2Волгоградский государственный аграрный университет 3Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации
имени А.Н. Костякова3, г. Волгоград
1Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences1, Volgograd 2Volgograd State Agricultural University 3All-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after AN. Kostyakov3, Volgograd
Дата поступления в редакцию 06.05.2019 Дата принятия к печати 05.08.2019
Received 06.05.2019 Submitted 05.08.2019
Транспирационный коэффициент (ТК) меняется в процессе жизненного цикла растений и показывает отношение растительности к условиям водообеспеченности мест произрастания. Наиболее активно расходуется вода в период нарастания вегетационной массы. В период созревания репродуктивных органов ТК уменьшается. Объектом исследований являлись естественные и искусственные фитоценозы, произрастающие на гидрологическом комплексе ФНЦ агроэкологии РАН (г. Волгоград), а также на ключевых участках Арчединско-Донских и Усть-Кундрюченских песков. В 2016 г. на гидрологическом комплексе ТК определялся исходя из сформированной на лизиметрах естественной растительности. На песке: Agropyron repens L., Erigeron canadensis L., Polygonum aviculare L., Bromus arvensis L., Galium aparine, Chenopodium album L., Chenopodium album L., Lactuca serriola L.; урожайность при этом была 2,1 т/га. ТК в этом случае составил 610. На легком суглинке (каштановая почва) произрастали: Lactuca serriola L., Erigeron canadensis L., Polygonum aviculare L., Bromus arvensis L., Agropyron repens L., Chenopodium album L., Taraxacum officinale, Galium aparine; урожайность составила 4,2 т/га. ТК в этом случае - 498. ТК биомассы яровой пшеницы сорта Камышинская-3, посеянной в апреле 2017 г. на лизиметрах ФНЦ агроэкологии РАН с легким суглинком (каштановая почва) и мелкозернистым пылеватым песком, составили со-
