Роль насаждений лоха в изменении микроклимата и повышении экологической комфортности пастбищ Волго-Ахтубинской поймы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»



№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

3. Деревья и кустарники СССР [Текст] / Под ред. П.И. Лапина. - М., Мысль, 1966.

4. Кирпо, Н.И. Эколого-мелиоративная оценка состояния кормовых угодий, закуста-ренных лохом узколистным в районе Волго-Ахтубинской поймы [Текст]/ Н.И. Кирпо, А.В. Вдовенко, В.В. Лепеско //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - №3(27). - С. 22-27.

5. Определитель деревянистых растений средней полосы России в весенне-летний период [Текст]/ А.С. Боголюбов, О.В. Васюкова, О.В. Жданова, М.В. Кравченко, Н.С. Лазарева. М.: Экосистема, 2004.

6. Сажин, А.Н. Погода и климат Волгоградской области [Текст]/ А.Н. Сажин, К.Н. Кулик, Ю.И. Васильев. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2010. - 306 с.

E-mail: [email protected]

УДК 631.92

РОЛЬ НАСАЖДЕНИЙ ЛОХА В ИЗМЕНЕНИИ МИКРОКЛИМАТА И ПОВЫШЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОМФОРТНОСТИ ПАСТБИЩ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ

М. В. Власенко1, кандидат сельскохозяйственных наук, младший научный сотрудник А. В. Вдовенко1,2, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник В. В. Лепеско1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт, г. Волгоград 2Волгоградский государственный аграрный университет

Установлено влияние естественных насаждений лоха узколистного на микроклимат кормовых угодий Волго-Ахтубинской поймы.

Ключевые слова: пастбище, экологическая комфортность, микроклимат, температура почвы, температура воздуха, влажность воздуха.

Естественная древесно-кустарниковая растительность в полупустыне и сухой степи встречается довольно редко и приурочена в основном к местам с лучшим увлажнением и близким залеганием грунтовых вод - поймам рек, балкам и падинам. В низовьях Волго-Ахтубинской поймы естественно произрастают древовидные и кустарниковые ивы, тополь, тамарикс, вяз обыкновенный, дуб, лох узколистный и др. Деревья и кустарники образуют экологическую инфраструктуру и каркас агроландшафтов, защищая их от неблагоприятного воздействия окружающей среды и дополнительной антропогенной нагрузки. На облесенных пастбищах улучшаются условия содержания скота: лесные насаждения уменьшают опасность эрозии почвы и создают лучшие условия для формирования травостоя, повышают продуктивность кормовых угодий; служат защитой для животных от жары, солнцепека, пыльных бурь, холодных ветров и метелей [1].

Целью исследований являлось изучение микроклимата на лесопастбищах, сформированных лохом узколистным, в условиях Волго-Ахтубинской поймы. Наблюдения проводились летом на Богдинской опытной станции ВНИАЛМИ на участках с однообразным рельефом. На маршрутах выбирались типичные для каждой категории закуста-ривания участки (одиночно расположенные, мелко- и крупногрупповые деревья, зеленые зонты) в пойме (уч. «Грачевник») и в сухой степи (уч. «Чапчачи).

Для наблюдений применялись переносные приборы (термометры, психрометр Ас-смана, ручной анемометр и др.).

За весь период исследований (июнь, август) в пойме и степи стояла жаркая, сухая и ветреная погода, типичная для Астраханской области. Угол подхода воздушного потока к разным типам закустаривания лоха - 40°-60°. В июне на контроле скорость

90

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

ветра на высоте 1,5 м составляла 9-10 м/с с порывами до 21 м/с; на высоте 2 м - 5,5-6,5 м/с; температура воздуха - 31,6°; относительная влажность - 14 %. В августе на контроле скорость ветра составляла на высоте 1,5 м 6-7 м/сек, с порывами до 13 м/с, на высоте 2 м - 3-4 м/сек; температура воздуха - 37,6 %, влажность воздуха - 13 % (данные Харабалинской ГМС).

Ход метеорологических элементов в течение суток показал, что в открытой степи максимум температуры на поверхности почвы приходится на 13 часов. На глубине 10 и 20 см происходит дальнейшее нагревание почвы: на глубине 10 см температура достигает наибольшей величины в 15 ч, а на глубине 20 см - в 17 ч.

Показатели по микроклимату на закустаренных лохом лесопастбищах в различных условиях произрастания представлены в таблицах 1-5.

Таблица 1 - Микроклиматические показатели на лесопастбищах с одиночным расположением лоха, уч. «Грачевник», 2014 г. (с 13— до 13— ч)

Показатель 2 июня 18 августа Среднее под защитой лоха Разница между 15Н и 1Н*

1Н 5Н 15Н 1Н 5Н 15Н

Температура воздуха, оС: - на поверхности почвы 30,3 30,9 30,0 35,9 36,3 36,5 30,4/36,2 -0,3/+0,6

- на высоте 50 см от ПВ 30,8 30,9 31,1 36,0 36,6 36,8 30,9/36,5 +0,3/+0,8

- на высоте150 см от ПВ 30,9 31,1 31,4 36,5 37,1 37,1 31,1/36,9 +0,5/+0,6

Влажность воздуха, %: - на поверхности почвы 18,9 18,7 18,0 17,7 17,4 17,2 18,5/17,4 -0,9/-0,5

- на высоте 50 см от ПВ 19,0 18,5 17,9 17,5 17,3 17,2 18,5/17,3 -1,1/-0,3

- на высоте 150 см от ПВ 19,0 18,5 17,7 17,4 16,7 16,8 18,5/17,0 -1,3/-0,6

Температура почвы, оС: - на глубине 10 см 23,5 25,6 26,9 30,0 30,3 30,3 24,3/30,2 +3,4/+0,3

- на глубине 20 см 21,4 22,9 23,6 28,8 29,2 29,4 22,6/29,1 +2,2/+0,6

- на глубине 30 см 20,0 20,7 21,2 27,1 27,4 27,8 20,6/27,4 +1,2/+0,7

Скорость ветра, м/с: - на высоте 100 см 4,2 4,7 4,9 2,0 2,2 2,5 4,6/2,2 +0,7/+0,5

- на высоте 200 см 4,9 5,5 5,8 2,8 3,0 3,4 5,4/3,1 +0,9/+0,6

Примечание*: июнь/август

Таблица 2 - Микроклиматические показатели на лесопастбищах с мелкогрупповым расположением лоха, уч. «Грачевник», 2014 г. (с 13— до 14— ч)

Показатель 2 июня 18 августа Среднее под защитой лоха Разница между 15Н и 1Н*

1Н 5Н 15Н 1Н 5Н 15Н

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Температура воздуха, оС: - на поверхности почвы 29,5 30,0 30,8 34,4 35,1 35,5 30,1/35,0 +1,3/+1,1

- на высоте 50 см от ПВ 29,8 30,2 31,4 36,0 35,5 35,7 30,5/35,7 +1,7/-0,3

- на высоте 150 см от ПВ 30,0 30,1 31,4 34,5 35,8 36,0 30,5/35,4 +1,4/+1,5

Влажность воздуха, %: - на поверхности почвы 20,1 20,0 19,0 18,7 18,2 18,0 19,7/18,3 -1,1/-0,7

- на высоте 50 см от ПВ 20,0 19,6 19,0 18,7 18,0 17,9 19,5/18,2 -1/-0,8

- на высоте150 см от ПВ 19,0 19,1 18,7 18,6 17,9 17,6 18,9/18,0 -0,3/-1

91

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Окончание таблицы 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Температура почвы, оС: - на глубине 10 см 20,0 21,8 23,9 24,0 26,4 29,5 21,9/26,6 +3,9/+5,5

- на глубине 20 см 18,4 20,5 22,4 22,1 25,1 28,5 20,4/25,2 +4,1/+6,1

- на глубине 30 см 18,0 19,1 20,8 20,6 23,7 26,1 19,3/23,5 +2,8/+5,5

Скорость ветра, м/с: - на высоте 100 см 2,0 2,7 4,0 1,3 2,0 2,3 2,9/1,9 +2/+1

- на высоте 200 см 3,8 3,9 5,5 1,8 3,2 3,3 4,4/2,8 +1,7/+1,5

Примечание*: июнь/август

Под пологом насаждений обычный закономерный ход температуры почвы нарушается. Под зеленым зонтом, который дает равномерную плотную тень, максимальная температура на поверхности почвы, на глубине 10 и 20 см сдвинута и наступает на 1,5-2 часа позже (в 15, 17, 19 ч.). Под влиянием зеленого «зонта», который неравномерно оттеняет почву в течение дня, наступление максимума температур происходит одновременно с участком открытой степи. Среднесуточная температура поверхности почвы под изучаемым насаждением оказывается меньшей, чем в степи.

Таблица 3 - Микроклиматические показатели на лесопастбищах с крупногрупповым расположением лоха, уч. «Грачевник», 2014 г. (с 14— до 14— ч)

Показатель 2 июня 18 августа Среднее под защитой лоха Разница между 15Н и 1Н*

1Н 5Н 15Н 1Н 5Н 15Н

Температура воздуха, оС: - на поверхности почвы 29,6 30,0 30,8 34,8 35,1 35,7 30,1/35,2 +1,2/+0,9

- на высоте 50 см от ПВ 29,6 30,2 31,0 35,0 35,4 35,9 30,3/35,7 +1,4/+0,9

- на высоте 150 см от ПВ 30,0 30,7 31,2 35,3 35,8 36,1 30,6/35,7 +1,2/-0,9

Влажность воздуха, %: - на поверхности почвы 20,4 20,0 19,4 19,1 18,5 18,2 19,9/18,6 -1/-0,9

- на высоте 50 см от ПВ 20,3 19,9 19,4 19,1 18,4 18,2 19,9/18,6 -0,9/-0,9

- на высоте150 см от ПВ 20,3 19,5 19,2 18,8 18,0 17,8 19,7/18,2 -1,1/-1

Температура почвы, оС: - на глубине 10 см 19,8 21,5 23,9 23,9 26,8 29,4 21,7/26,7 +4,1/+5,5

- на глубине 20 см 18,5 20,5 22,2 22,4 25,2 28,0 20,4/25,3 +3,7/+5,6

- на глубине 30 см 17,4 19,3 20,9 21,1 23,5 25,3 19,2/23,3 +3,5/+4,2

Скорость ветра, м/с: - на высоте 100 см 2,1 2,7 4,2 1,5 1,9 2,2 3,0/1,9 +2,1/+0,7

- на высоте 200 см 3,7 4,1 5,2 1,9 3,1 3,3 4,3/2,8 +1,5/+1,4

Примечание*: июнь/август

Таблица 4 - Микроклиматические показатели на лесопастбищах под защитой зеленых «зонтов» лоха, уч. «Грачевник», 2014 г. (15— - 15— ч)

Показатель 2 июня 18 августа Среднее под защитой лоха Разница между 15Н и 1Н*

1Н 5Н 15Н 1Н 5Н 15Н

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Температура воздуха, оС: - на поверхности почвы 29,7 30,0 31,0 34,8 35,6 35,7 30,2/35,4 +1,3/+0,9

92

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Окончание таблицы 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9

- на высоте 50 см от ПВ 29,9 30,2 31,3 34,8 35,7 35,7 30,5/35,4 +1,4/+1,3

- на высоте 150 см от ПВ 30,1 30,4 31,3 34,9 35,9 36,2 30,6/35,7 +1,2/+1,3

Влажность воздуха, %: - на поверхности почвы 20,0 20,0 19,2 19,1 18,4 18,3 19,7/18,6 -0,8/-0,8

- на высоте 50 см от ПВ 20,0 19,1 18,9 18,9 18,3 18,1 19,3/18,4 -1,1/-0,8

- на высоте150 см от ПВ 19,4 19,2 19,0 18,9 18,0 17,8 19,2/18,2 -0,4/-1,1

Температура почвы, оС: - на глубине 10 см 20,2 22,0 21,2 24,1 26,0 29,7 21,1/26,6 +1/+5,6

- на глубине 20 см 18,7 20,7 22,0 22,0 24,8 28,3 20,5/25,0 +3,3/+6,3

- на глубине 30 см 17,9 19,7 20,8 20,2 23,1 26,7 19,5/23,3 +2,9/+6,5

Скорость ветра, м/с: - на высоте 100 см 2,0 2,5 4,4 1,5 2,1 2,4 3,0/2,0 +2,4/+0,9

- на высоте 200 см 3,9 4,0 5,2 1,7 3,3 3,5 4,4/2,8 +1,3/+1,8

Примечание*: июнь/август

Таблица 5 - Микроклиматические показатели на лесопастбищах с одиночным ______________расположением лоха, уч. «Чапчачи», 2014 г. (15— - 16— ч)__

Показатель 2 июня 18 августа Среднее под защитой лоха* Разница между 15Н и 1Н*

1Н 5Н 15Н 1Н 5Н 15Н

Температура воздуха, оС: - на поверхности почвы 30,4 31,5 30,0 37,5 37,5 36,5 30,6/37,2 -0,4/-1

- на высоте 50 см от ПВ 31,5 31,6 31,6 37,6 37,6 37,6 31,6/37,6 +0,1/0

- на высоте150 см от ПВ 31,6 31,6 31,6 37,6 37,6 37,6 31,6/37,6 0/0

Влажность воздуха, %: - на поверхности почвы 15,1 15,0 15,0 14,0 14,0 14,0 15,1/14,0 -0,1/0

- на высоте 50 см от ПВ 15,0 15,0 15,0 14,0 14,0 14,0 15,0/14,0 0/0

- на высоте150 см от ПВ 15,0 15,0 15,0 14,0 14,0 14,0 15,0/14,0 0/0

Температура почвы, оС: - на глубине 10 см 28,0 28,4 28,2 32,5 32,6 32,6 28,2/32,6 +0,2/+0,1

- на глубине 20 см 25,9 26,3 26,1 31,0 31,0 31,0 26,1/31,0 +0,2/0

- на глубине 30 см 23,0 22,8 22,9 28,0 28,2 28,2 22,9/28,1 -0,1/+0,2

Скорость ветра, м/с: - на высоте 100 см 4,6 5,0 5,1 2,5 2,7 2,8 4,9/2,7 +0,5/+0,3

- на высоте 200 см 5,0 5,9 6,3 3,0 3,5 3,7 5,7/3,4 +1,3/+0,7

Примечание*: июнь/август

Все лоховые насаждения создают комфортные микроклиматические условия [3, 4]. В результате проведенных микроклиматических исследований было установлено, что влияние кустарникового яруса усиливается постепенно, по мере увеличения размеров насаждений. Изменение микроклимата под пологом насаждений зависит также и от погодных условий [6, 5]. В жаркие ясные дни их эффективность выше, чем в пасмурную погоду.

Выявлено, что температура воздуха среди травостоя лесопастбищ на поверхности почвы и на высоте 50 см несколько ниже, чем на высоте 1,5 м - на 0,2-0,8 °С. В степи, вследствие незначительной высоты и плотности растительности, различий по температуре и относительной влажности воздуха нет. Эффективность влияния лесопастбищ, закустаренных лохом, на микроклимат подтверждают данные таблицы 6.

93

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Таблица 6 - Микроклиматические показатели на пастбищах, заросших лохом, в сравнении с открытой степью, Астраханская обл., 2014 г. 13—-16— ч.

Показатель Одиночное расположение Мелкие группы Крупные группы Заросли лоха Микро- зонты

2.06 18.08 2.06 18.08 2.06 18.08 2.06 18.08 2.06 18.08

Температура воздуха, оС: -0,6 -1,0 -1,2 -2,4 -1,2 -2,1 -1,2 -3,0 -1,3 -3,5

Влажность воздуха, %: +3,1 +3,2 +4,4 +4,2 +4,8 +4,5 +5,1 +4,5 +5,8 +4,8

Скорость ветра, м/с: -0,3 -0,4 -1,7 -0,7 -1,7 -0,7 -1,7 -0,9 -0,1 -0,1

Показатели микроклимата, особенно влажности и температуры воздуха внутри системы лесопастбищ уч. «Грачевник», при различных типах закустаривания лохом отличаются между собой незначительно, кроме одиночных деревьев. Различие данных по микроклимату между Волго-Ахтубинской поймой и степью (уч. «Чапчачи») более существенно - по влажности воздуха на 4-5 %, температуре воздуха 0,6-2,4 °С. Среди лохов-ников скорость ветра ниже, чем в степи на 0,1-1,7 м/с. Создавшийся микроклимат важен в полуденные часы (время отдыха животных), когда на солнце температура воздуха достигает 45 °С и выше.

Наиболее комфортные условия на закустаренных пастбищах формируются под влиянием микрозонтов. Температура воздуха в течение дня под их влиянием снижается на 1,3-3,5 оС. Скорость ветра снижается незначительно (на 0,1 м/с), что играет положительную роль для животных, снижает их угнетение. Наибольшее среднедневное увеличение относительной влажности воздуха происходит на поверхности почвы и составляет под плотным зеленым зонтом 4,6 %. На высоте 0,5 и 1 м от поверхности почвы влажность воздуха была больше, чем в открытой степи на 4,3 %.

Неблагоприятные летние условия для выпаса животных (высокая температура воздуха и низкая влажность) вызывают на открытых степных участках усыхание растительности. С целью ее омоложения возникает необходимость своевременного стравливания. Невыпас животных в это время усиливает усыхание трав, т.е. естественные пастбища обесцениваются, снижается их продуктивность [2].

Установлено, что урожайность трав на закустаренных лохом участках в несколько раз выше, чем в открытой степи, особенно в сплошных зарослях: общая воздушно-сухая масса по сравнению с открытой степью, здесь в мае выше в 2,8 раз, поедаемая - в 4,4 раза, в августе - выше в 14 раз и 22 раза соответственно (табл. 7). В конце вегетации, когда на контроле остается 10-40 % ценных кормовых трав с общей фитомассой 0,3-0,8 ц/га, под защитой лоховых зарослей урожайность фитоценозов достигает 12 ц/га.

Таблица 7 - Урожайность трав на лугопастбищах, сформированных лохом

узколистным, уч. «Грачевник», 2014 г.

Тип закустаривания Воздушно-сухая масса, ц/га

май август

общая поед. непоед. общая поед. непоед.

Одиночное 3,4 2,4 1,0 2,5 1,0 1,5

Мелкогрупповое 7,0 2,5 4,5 3,8 2,0 1,8

Крупногрупповое 9,8 5,7 4,1 4,6 2,6 2,0

Сплошные заросли 10,5 7,0 3,5 11,7 6,5 5,2

Степь (контроль) 3,8 1,6 2,2 0,8 0,3 0,5

94

№ 2 (38), 2015

ИЗВЕСТИЯ

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Результаты исследований показали, что естественные насаждения лоха узколистного изменяют микроклимат, создают тень и прохладу, что оказывает благоприятное действие на животных в условиях пастбищного содержания. В период знойного лета в тени защитных насаждений облегчается терморегуляция организма, улучшается выпас, сохранность и продуктивность животных. При этом повышается настриг шерсти, увеличивается приплод и привес, по сравнению со скотом, содержащимся на необлесенных кормовых угодьях [3].

Исследования подтверждают положительную эколого-мелиоративную роль лоховых насаждений в условиях Волго-Ахтубинской поймы. Системы естественных насаждений одиночно расположенных, мелко- и крупногрупповых деревьев, зарослей, а также зеленых «зонтов» лоха узколистного создают особый микроклимат, который способствует более активному росту и развитию естественных кормовых фитоценозов, особенно в критические периоды роста пастбищной растительности. Под их влиянием изменяется также скорость ветрового потока, относительная влажность, температура воздуха и почвы.

Библиографический список

1. Вдовенко, А.В. Экологические проблемы пастбищного животноводства СевероЗападного Прикаспия [Текст] / А.В. Вдовенко. - Москва. - 2010. - №7-9. - С.45-47.

2. Власенко, М.В. Изменения растительного покрова под влиянием выпаса сельскохозяйственных животных на пастбищных угодьях Астраханской области [Текст]/ М.В. Власенко // Фундаментальные исследования. - 2011. - №12-4. - С. 757-759.

3. Касьянов, Ф.М. Лесомелиорация и животноводство [Текст]/ Ф.М. Касьянов. - М.: Агро-промиздат, 1985. - 160 с.

4. Кирпо, Н.И. Эколого-мелиоративная оценка состояния кормовых угодий, закуста-ренных лохом узколистным в районе Волго-Ахтубинской поймы [Текст]/ Н.И. Кирпо, А.В. Вдовенко, В.В. Лепеско // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - №3(27). - С. 22-27.

5. Сажин, А.Н. Погода и климат Волгоградской области [Текст]/ А.Н. Сажин, К.Н. Кулик, Ю.И. Васильев. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2010. - 306 с.

6. Турко, С.Ю. Использование лесонасаждений для повышения эффективности ветроэнергетических установок [Текст]/ С.Ю. Турко, В.И. Петров, Ю.И. Васильев. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2011. - 162 с.

E-mail: [email protected]

УДК 663.421: 663.41

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ НА СВОЙСТВА ПИВА

Е.Н. Ефремова, кандидат сельскохозяйственных наук Е.В. Калмыкова, кандидат сельскохозяйственных наук

Волгоградский государственный аграрный университет

В статье проведен сравнительный анализ производства пива из районированных сортов пивоваренного ячменя. Описаны физико-химические показатели трех сортов пива.

Ключевые слова: производство пива, пеностойкость, солодоращение, пивоварение, ячмень, солод.

Производство пива - сложный процесс, в основе его лежат главным образом биохимические превращения веществ зерна при соложении, многообразные ферментативные процессы метаболизма дрожжей при брожении и дображивании. С ними тесно связаны не менее сложные химические, физико-химические и физические процессы. Не всегда возможно установить границу, где заканчиваются одни явления и начинаются другие, и, пожалуй, можно говорить о том, что любой биохимический процесс является

95