Оценка продуктивности многолетних трав в условиях лесостепи Красноярского края пастбищного назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. История развития кормопроизводства и луговодства

2. Влияние выпаса животных на пастбищные биогеоценозы

Список используемой литературы

Приложение

Введение

Устойчивое развитие сельского хозяйства является гарантией продовольственной и экологической безопасности страны, так как проблема питания людей остается одной из важнейших проблем современности.

За последнее время в сельском хозяйстве Российской Федерации произошли глубокие структурные изменения, которые определили нынешнее состояние кормопроизводства. Возросли экономические и технологические риски, вызванные отставанием от развитых стран в уровне экономического и технологического развития отечественной производственной базы. Усилились агроэкологические риски, обусловленные неблагоприятными климатическими изменениями, влиянием засух, эрозии и других негативных процессов.

Из сельскохозяйственного оборота выведены значительные площади пашни и кормовых угодий. Структура посевных площадей изменилась в сторону увеличения экономически более привлекательных культур (пшеницы, подсолнечника), востребованных на рынке. Усилилась несбалансированность экономической и биологической структуры посевных площадей и севооборотов. Развитие товарного производства зерна приводит к созданию биологически упрощенных систем земледелия, основанных на севооборотах с короткой ротацией и повторных посевах, что снижает их фитосанитарную и агрохимическую устойчивость.

Резко сокращено поголовье скота, в растениеводстве сокращены посевные площади, наблюдается снижение продуктивности природных кормовых угодий и пахотных земель.

Выходом из данной ситуации является поиск резервов повышения продуктивности в каждом конкретном хозяйстве. Так как продуктивность животноводства в основном зависит от обеспеченности кормами и их полноценности, то их следует искать в первую очередь в кормопроизводстве [30, с. 75].

Кормопроизводство является наиболее масштабной и функциональной отраслью сельского хозяйства, системообразующей и связующей его в единое целое. Кормопроизводство определяет состояние животноводства и оказывает существенное влияние на решение ключевых проблем дальнейшего развития всей отрасли растениеводства, земледелия, рационального природопользования, повышения устойчивости агроэкосистем и агроландшафтов к воздействию климата и негативных процессов, сохранения ценных сельскохозяйственных угодий и воспроизводства плодородия почв, улучшения экологического состояния территории и охраны окружающей среды [29, с. 396].

Восстановление отечественного животноводства должно сопровождаться приоритетным развитием кормовой базы в разных регионах страны. При содержании скота на пастбищах зеленый корм является основным в рационе животных и от его биологической полноценности зависит физиологическое состояние и продуктивность скота, качество животноводческой продукции.

При этом, биологическая ценность пастбищной травы определяется ее химическим составом, соотношением питательных веществ и их усвояемость животными. Качество пастбищной травы, ее энергетическая насыщенность определяется рядом факторов, основными из которых являются: флористический состав, уровень обеспеченности трав элементами питания и водой, режим использования травостоев, то есть фаза развития растений при стравливании фитоценозов, а также природные факторы - местообитание, метеорологические условия вегетационного периода и др. То есть, пастбищный корм по содержанию органических и минеральных веществ, в т.ч. и микроэлементов, по энергетической насыщенности должен соответствовать потребностям выпасаемого скота.

Однако укрепление кормовой базы - это не только увеличение производства разнообразных кормов, но и применение рациональных способов их приготовления, позволяющих повысить их питательную ценность, улучшить поедаемость, переваримость и использование. Поэтому важнейшая задача кормопроизводства - разработка практических приемов формирования высокоэффективной кормовой базы животноводства путем получения высоких и устойчивых урожаев кормовых культур и фитоценозов, а также рационального их использования в различных почвенно-климатических зонах как в полеводстве, так и на природных и сеяных сенокосах и пастбищах. Научные разработки ученых позволяют существенно улучшить качество кормов и повысить продуктивность животных.

Особенности Сибири таковы, что кормовые экосистемы (пастбища, сенокосы, многолетние травы на пашне) занимают здесь значительные площади и играют большую роль не только в кормопроизводстве, но и в рациональном природопользовании.

В системе сельского хозяйства Красноярского края кормопроизводство также занимает важное место. Оно в той или иной степени определяет успешность работы отрасли животноводства края и его рентабельность, т.к. чем интенсивнее производство и выше продуктивность животных, тем лучше должен быть корм.

Так, в соответствии со стратегией развития Красноярского края сельское хозяйство к 2020 г. ориентируется на повышение производства молока до 757 тыс. тонн, при годовом удое не менее 6 тыс. кг на 1 корову и мяса до 306 тыс. тонн.

Однако, чтобы выйти на такие показатели с учетом планируемого уровня продуктивности сельскохозяйственных животных, простое увеличение количества кормов не может обеспечить показателей роста. Для создания конкурентоспособного товарного производства молочной и мясной животноводческой продукции, необходимы новые стратегии и новые требования к качеству кормов.

В Красноярском крае общая площадь земель сельскохозяйственного назначения на 1 января 2014 года составляет 40622,8 тыс. га (17,16 %). В том числе сельскохозяйственные угодья - 4928,1 тыс. га или 12,1 %, из них площадь пастбищ составляет 1144,8 тыс. га, и сенокосов - 669,3 тыс. га. При этом, кормовые культуры в крае, при современной структуре посевов, занимают около 379 тыс. га, в том числе: многолетние травы - 174 тыс., однолетние травы - 147 тыс., рапс - около 27 тыс., кукуруза - 13,9 тыс., горох - 13,4 тыс., кормовые бобы - 2 тыс. гектаров. На одну голову в разных районах края приходится до 1,7 га посева кормовых культур [10, с. 48].

Таким образом, кормопроизводство - одна из основных отраслей сельского хозяйства, которая находится в фокусе ведущих проблем: обеспечения животных кормами, белком, энергией, воспроизводство плодородия почвы.

Поэтому восстановление поголовья животных, а также посевных площадей кормовых культур является, в настоящее время, задачей определяющей стратегический курс развития сельского хозяйства в настоящее время.

Создание кормовой базы для животноводства связано с расширением производства кормовых, зернобобовых и бобовых культур, однолетних и многолетних трав, изменением структуры севооборотов, рациональным использованием природных кормовых угодий, созданием высокопродуктивных сеяных сенокосов и пастбищ, решением вопросов заготовки, хранения и использования кормов и многих других [32, с. 58].

При этом, основной объект изучения кормопроизводства - многолетние травы. Животноводству они дают корма, растениеводству - эффективные севообороты и повышение урожайности зерновых и других культур, земледелию - повышение плодородия почв, сельскохозяйственным землям - устойчивость и стабильное производство продукции.

Благодаря многолетним травам, кормопроизводство, как никакая другая отрасль сельского хозяйства, основано на использовании природных сил, воспроизводимых ресурсов (энергии солнца, агроландшафтов, земель, плодородия почв, фотосинтеза трав, создания клубеньковыми бактериями биологического азота из воздуха) [33, с. 4-8].

В заключении еще раз подчеркнем, что развитое кормопроизводство даёт огромные преимущества всему сельскому хозяйству. Оно экономически выгодно, потому что в значительной степени основано на использовании природных сил, воспроизводимых ресурсов. Развитие кормопроизводства, как в Российской Федерации в целом, так и в Красноярском крае в частности, должно стать стратегическим направлением в ускоренном развитии всего сельского хозяйства: растениеводства, земледелия и животноводства.

1. История развития кормопроизводства и луговодства

Кормопроизводством принято называть комплекс организационно-хозяйственных и агротехнических мероприятий, применяемых для создания прочной кормовой базы животноводства на основе выращивания кормовых растений на пашне и пастбищно-сенокосных угодьях [12, с. 7].

Цель системы кормопроизводства - создать рациональную, биологически полноценную по составу питательных веществ, стабильную по количеству и ритмичности поступления, а также экономичную по себестоимости кормовую базу.

Луговодство - составная часть кормопроизводства - неразрывно связано с вопросами создания кормовой базы, обеспечивающей успешное развитие животноводства. Такое объединение вполне закономерно, так как луговодство и пастбищное хозяйство развертываются, как правило, на одних и тех же территориях, имея сходные технические приемы выращивания трав, различаясь, главным образом, способом использования травостоя. Основная задача луговодства состоит в обеспечении животноводства пастбищным кормом с кормовых угодий путем их улучшения и правильного использования.

Кормопроизводство и луговодство развивалось, исследуя производственно значимые стороны биологии, экологии и оценки растений, изучая и классифицируя природные кормовые угодья, разрабатывая приемы создания условий, определяющих уровень урожайности сенокосов и пастбищ.

Особенности ведения кормопроизводства и луговодства по времени изменялись. В своим развитии прошли определенные периоды [24, с. 3-4]:

1) Первый этап - кочевой образ жизни человека - питание полностью зависело от природных условий. Это период простейшего подножного кормодобывания, первобытного пастбищного лугопользования, отличался экстенсивным использованием природных кормовых угодий. Животные при этом сами добывали себе корм, и забота человека сводилась к своевременному перегону их с использованного участка на новый, с не стравленной растительностью. Сено на зиму не заготавливали. Зимой скот добывал уцелевшие стебли и листья трав, часто из-под снега. Даже при достаточных площадях для выпаса все, что скот нагуливал с весны до осени, он расходовал на поддержание жизни в зимний период. Продуктивность скота при таких условиях содержания, была низкой, урожай пастбищ в течением времени подал, постепенно наступал второй период кормодобывания.

2) Второй этап в развитии кормодобывания характеризуется пастбищно-сенокосным использованием травостоя. С течением времени уменьшались возможности вольного выпаса и зимнего подножного кормления животных, падала урожайность пастбищ. Как следствие этого, возникала необходимость создавать запасы корма на трудное время года. Животноводство при этом оставалось потребительским, экстенсивным. В теплый период года животные кормились на пастбищах, на зиму заготавливался небольшой запас кормов - сена, веточного корма в лесных районах, а при развитии земледелия - соломы. По времени это был весьма непродолжительный период. В конце его в Европейской части России в хозяйствах помещичьих, монастырских и государственных (удельных) началось разделение общей площади природных кормовых угодий на сенокосы и пастбища. Стали возделывать на пашне такие кормовые растения, как тимофеевка, люцерна, клевер, кострец безостый и др. В крестьянских же хозяйствах преобладало комбинированное сенокосно-пастбищное использование угодий по схеме: весенний выпас - сенокошение - выпас по отаве. Однако, качество зимних кормов из-за низкой техники сушки и хранения было не высоким.

3) Третий период развития кормопроизводства связывается с возникновением капиталистических отношений, расширение городов, увеличение спроса на продукцию животноводства, и, следовательно, потребовалось увеличение товарности животноводства. Его главная особенность - проведение работ по улучшению лугов, развитию травосеяния, превращение кормодобывания в кормопроизводство. Особую остроту проблема получения достаточного количества кормов приобрела в конце XIX - начале XX в. в связи с расширением площади пашни за счет распашки сенокосных и пастбищных угодий. Появилась необходимость в организации опытных полей, опытно-показательных участков и опытных станций для изучения и разработки наиболее важных вопросов кормопроизводства. Встает вопрос об улучшении лугов и введении полевого травосеяния, так как продуктивности естественных кормовых угодий была низкой; мероприятия по улучшению лугов и на опытно-показательных участках. Таким образом, появилась необходимость перехода к рациональным формам использования кормовых угодий. Однако, за этот период практика сельского хозяйства России в большинстве районов страны не нашла удовлетворительного решения проблемы кормов для животноводства.

4) Четвертый период развития кормопроизводства, характеризуется тем, что производство кормов было поставлено на научную основу. Научно-исследовательская работа в области кормопроизводства была направлена на разработку мероприятий по улучшению природных кормовых угодий и рациональному их использованию. Большую роль в укреплении кормовой базы сыграла разработка и освоение зеленого конвейера, и массовое применение силосования. В этот период в широких масштабах была развернута научно-исследовательская работа по луговому кормопроизводству, связанная с именами основоположников научного луговодства В.Р. Вильямса и А.М. Дмитриева.

5) На пятом, современном этапе развития кормопроизводства, наряду с ростом производства кормов на пашне, был взят курс на освоение орошаемых культурных пастбищ, повышение продуктивности пойменных сенокосов и пастбищ. Начали разрабатываться вопросы селекции и интродукции новых кормовых растений.

Изучением кормовых трав в диком виде, а также вопросами травосеяние занимались многие ученые [13, с. 95]. Первые работы, посвященные описанию кормовых растений, были выполнены академиками И.И. Лепехиным и П.С. Палласом в 1767-1773 гг. в результате обследования южных и восточных районов России, а также русским ученым И.М. Комовым в 1788 г. В это же время ставили опыты по травосеянию русские ученые В.А. Левишин, И.Т. Болотов, Г.И. Энгельман. Так, в начале XIX в. в трудах «Вольного экономического общества» было опубликовано несколько статей Г.И. Энгельмана, в которых отмечена различная поедаемость растений отдельными животными, о вредных и полезных травах, об улучшении лугов, сборе семян, а также рекомендовано для посева 39 видов трав. В то же время занимались травосеянием в своих хозяйствах И.И. Самарии и Д.М. Полторацский.

К середине XIX в. относятся работы А.В. Советова и П.А. Костычева. Первый из них начал глубокую научную разработку вопросов травосеяния (главным образом полевого). В своих работах «О разведении кормовых трав на полях» и «Кормовые травы» (1859) и др., подробно дал описание истории травосеяния в России, изложил основы агротехники более десятков видов трав. Из работ П.А. Костычева (1845-1895) особое значение имели относящиеся к вопросу о сроках уборки трав. Он первым дал научное и хозяйственное описание сенокосов и пастбищ, привел важное сведении о химическом составе и поедаемости многих распространенных диких растений; изложил вопросы агротехники кормовых трав, сроки их уборки, силосования.

К этому же времени относится и деятельность И.А. Стебута (1833-1923), который дал агротехническую и биологическую характеристику свыше 60 видов ценнейших кормовых трав, указал урожай каждого растения, пригодность его для сенокосов или пастбищ, сезон использования, норма высева, района возделывания. Он первым начал читать курс луговодства в Петровской сельскохозяйственной академии (ныне РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева).

Приемником И.А. Стебута явился В.Р. Вильямс, продолживший чтение этого курса в академии с 1895 года. Им же в 1904 г. был создан коллекционный питомник мятликовых и бобовых трав 3000 видов и форм растений. Это был по тому времени самый большой питомник в мире. В.Р. Вильямс положил начало разработке теоретических основ луговодства, в дальнейшем развитых его многочисленными учениками и последователями.

Всестороннюю хозяйственную оценку 1550 видов растений Кавказа провел в 1908 г. А.X. Роллов. Большую работу проделал В.Г. Беляев, который дал подробную характеристику кормовых свойств 346 видов диких и культурных растений. Существенное значение имели исследования Г.Н. Высоцкого (1892) о взаимосвязи между растительностью, водным режимом и климатом степей и полупустынь. Ему же принадлежат первые выводы о влиянии выпаса скота на почву и растительность.

В первом десятилетии XX в. широко развивается сеть опорных и показательных пунктов, ставивших перед собой задачу испытания новых приемов по луговодству. К 1912 г. была организовано 80 опорных пунктов, за период 1910-1914 г организовано свыше 3000 показательных участков. В 1910 г. Департамент земледелия и государственных имуществ начал организовывать опытные станции, ставившие своей основной задачей изучение кормовых растений и другие вопросы кормопроизводства.

В это же время было положено начало еще одному важному направлению в развитии луговодства - обследованию сенокосных и пастбищных угодий страны, разработке на этой основе их классификации. Наиболее обстоятельные работы, не потерявшие значения до настоящего времени, были выполнены А.М. Дмитриевым - автором первого учебника «Луговодство с основами луговедения».

Начались и опытные работы с задачей изыскания приемов повышения урожайности природных кормовых угодий. Сначала они предпринимались в порядке частной инициативы, затем в небольшом объеме велись и по линии Министерства земледелия. Более широкий размах разработка научных основ луговодства с постановкой опытов в различных регионах страны получила после 1917 года. В Восточной Сибири экспериментальные работы по луговодству ведут отделы и лаборатории НИИ сельского хозяйства СО РАСХН опытных станций, кафедры вузов, филиалы СО АН РАН почти всех субъектов Сибирского округа.

В 1917 г. В.Р. Вильямс и А.М. Дмитриев создали станцию по изучению кормовых растений, затем она была преобразована в Луговой институт (1922 г.), который сейчас называется Всероссийским научно-исследовательским институтом кормов им. В.Р. Вильямса (ВНИИ кормов, или ВИК). Учение В.Р. Вильямса о лугах, их коренном улучшении и луговых севооборотах послужило основой для определения главных направлений научно-исследовательской работы института.

В.Р. Вильямс разработал представление о луге как сложной много-компонентной системе, закономерно изменяющейся в силу внутренней противоречивости самого процесса развития этой системы. Л.Г. Раменский конкретизировал многие из этих положений, показав взаимосвязь различных видов растений между собой и с особенностями условий увлажнения, богатства и засоленности почв, влияния выпаса. Им при участии И.А. Цаценкина и др. сотрудников разработаны экологические шкалы для оценки местообитаний по характеру произрастающей растительности.

Классическими считаются исследования С.П. Смелова и его сотрудников по биологии луговых злаков. Эти исследования послужили основой рациональных способов использования сенокосных и пастбищных угодий.

В изучении кормовых растений большое значение имела и инвентаризация естественных сенокосов и пастбищ, проведенная комиссией Наркомзема и ВИК (руководитель Л.Г. Раменский) в 1931-1933 гг., материалы которой были использованы для разработки мероприятий по улучшению кормовых угодий. В монографии «Кормовые растения естественных сенокосов и пастбищ», написанной коллективом ученых ВИК, была дана кормовая характеристика 4730 видов растений.

Значительно продвинулось изучение биологии и экологии луговых трав, взаимосвязи их с окружающей средой. Свидетельство этому работы В.Н. Сукачева (1928, 1958), С.П. Смелова (1947, 1966), А.П. Шенникова (1941, 1950, 1964), Т.А. Работнова (1950) и др.

Особо следует отметить большой вклад в лугопастбищную науку академика И.В. Ларина, который изучал природные сенокосы и пастбища, провел работы по кормовой характеристике растений и угодий, особенности пастбищного хозяйства степных районов Казахстана, степного Заволжья, западной Сибири, Северного Кавказа. Исключительно большая работа по теории и практике выполнена академиком Н.Г. Андреевым. Под его руководством разработаны и внедрены в производство приемы создания и использования орошаемых культурных пастбищ.

Для формирования кормопроизводства как науки немаловажное значение имели и имеют учебники. Результаты исследований по рациональному использованию сенокосов и пастбищ, технологии кормопроизводства изложены в учебниках по луговодству и кормопроизводству Л.А. Чугунова, И.В. Ларина, Н.Г. Андреева, В.А. Тюльдюкова, в работах Д.А. Иванова, И.П. Мининой, Н.С. Конюшкова, П.П. Бегучева и др.

На современном этапе в организации кормопроизводства, с учетом нацеленности его на повышение энергоресурсосбережения, формируется адаптивный подход, предполагающий не только гармонизацию элементов системы ведения кормопроизводства с природной средой (рациональное использование сельскохозяйственных угодий, мелиоративно-хозяйственных сооружений и размещение их в соответствии с рельефом, почвенными условиями и особенностями биоценоза), но и приспособление сельскохозяйственных товаропроизводителей к рыночным и правовым условиям. Однако, достигнутый в настоящее время уровень кормопроизводства, не отвечает все возрастающим потребностям животноводства в полноценных кормах. Основные причины [15, с. 523]:

- несбалансированность сельскохозяйственных земель и инфраструктуры агроландшафтов - соотношения пашни, луга, леса;

- несбалансированность отраслей сельского хозяйства: растениеводства и животноводства;

- внутренняя несбалансированность отраслей: животноводства - по видам сельскохозяйственных животных; растениеводства - по структуре посевных площадей, севооборотов;

- направленность на экономически привлекательные сельскохозяйственные культуры в ущерб фитосанитарной обстановке, плодородию почв, состоянию агроландшафтов, устойчивости окружающей среды;

- неустойчивость к воздействию климата, внешней среды;

- отсутствие единства экономики, экологии и эстетики сельско-хозяйственного производства.

Только создание единой эффективной системы животноводства и кормопроизводства позволит реализовать генетический потенциал породистого скота, обеспечить его высокую и устойчивую продуктивность. Немаловажное значение имеют исследования по разработке адаптивных технологий возделывания кормовых культур на основе мобилизации генетических ресурсов растений, создания новых сортов и гибридов, оптимизации севооборотов, агроландшафтно-экологического районирования, конструирования высокопродуктивных и устойчивых агроэкосистем и агроландшафтов.

2. Влияние выпаса животных на пастбищные биогеоценозы

Естественный растительный покров аграрных ландшафтов представлен, как правило, фрагментами травянистых (луговых, степных) и древесных (пойменные леса и лесостепные фитоценозы) растительных сообществ. Они подвержены значительному воздействию, связанному с пастбищным содержанием скота, сенокошением, рекреацией и др., при этом наибольшее воздействие оказывает выпас сельскохозяйственных животных.

Пастбищное содержание скота имеет место во всех широтных зонах и высотных поясах, при этом пасущиеся животные оказывают разнообразные как прямые, так и косвенные воздействия на многие компоненты ландшафта [34, с. 152].

Важнейшая биогеоценотическая функция пасущихся животных - потребление ими фитомассы и перевод ее в органические вещества своих тел, в молоко, экскременты, простые неорганические соединения - диоксид углерода, воду и минеральные соли. Таким образом, стадо сельскохозяйственных животных - это компонент пастбищного биогеоценоза, поэтому его влияние на пастбище проявляется во многих направлениях. При этом, выпас животных не всегда влияет на пастбище одинаково: в одних случаях позитивно, в других - негативно. Для того чтобы лучше понять и полнее оценить характер влияния выпаса сельскохозяйственных животных на пастбищный травостой, необходимо сопоставить созданные человеком пастбища с природными, с их естественной травянистой растительностью и связанными с ней стадами диких копытных.

О природных пастбищных биогеоценозах известно недостаточно, но и имеющийся материал позволяет считать, что сельскохозяйственные и дикие животные на пастбищный травостой влияют в одном направлении. Несмотря на это, характер изменения пастбищ под действием выпаса сельскохозяйственных и диких животных не всегда одинаков. Взаимоотношения между естественно сложившимися фитоценозами и зооценозами, между ними и окружающей их средой сбалансированы, и потому биологическая продуктивность природных пастбищных биогеоценозов постепенно прогрессивно нарастает.

В биогеоценозах, преобразованных человеческой деятельностью в пастбищные угодья, сбалансированные взаимоотношения между флорой и фауной отмечаются далеко не всегда. Более того, многовековой опыт пастбищного животноводства свидетельствует, что в подавляющем большинстве случаев выпас стад на созданных человеком пастбищах имел негативные последствия. Многие пастбищные угодья подверглись деградации, и условия пастбищного кормления сельскохозяйственных животных ухудшились.

Воздействия пасущихся животных на сообщества, которые вызывают быстро текущие смены регрессивного характера, называются пастбищной дигрессией, ход которой зависит от ряда факторов: вид выпасаемых животных и их численность; система выпаса скота; особенности исходной растительности и почв и др.

Л.Г. Раменским [14, с. 117] выявлен обобщенный ряд сообществ, последовательно сменяющих друг друга в ходе выпаса. В результате была построена шкала пастбищной дигрессии, которая отражает общие закономерности изменения состава и структуры растительных сообществ в зависимости от величины пастбищной нагрузки. Шкала пастбищной дигрессии состоит из 10 ступеней и разделяется на 7 сукцессионных стадий.

В Приложениях 1 представлена схема влияния выпаса сельскохозяйственных животных на растительное сообщество пастбища, а в Приложении 2 приводится краткая характеристика стадий пастбищной дигрессии применительно к луговой растительности. При этом, разные виды животных влияют на пастбищный травостой неодинаково. Причин тому много. Во-первых, разные потребности животных в корме (табл. 1) [37, с. 48].

Таблица 1 - Суточная потребность в пастбищном корме для разных групп скота, ц

кормопроизводство луговодство животноводство пастбищный

Другая причина в присущие каждому виду животных особенностях поедания растительности. Так, в силу анатомо-физиологических особенностей кусательного и жевательного аппаратов крупный рогатый скот лучше всего стравливает травостой высотой 10-12 см. С помощью языка животные передвигают пучок травы в рот, резким движением головы отрывают ее. Отдельные листья и побеги отрываются на разной высоте, но не ниже четырех сантиметров от поверхности почвы. Лошади скусывают траву зубами на более низком уровне, чем ее обрывает крупный рогатый скот. Овцы стравливают хорошо поедаемые растения почти у самой поверхности почвы (на высоте 2 см). У овец нет верхних резцов. Они захватывают растения подвижными губами, затем языком придавливают их к межчелюстной зубной пластинке. Дернув головой, овцы отрывают или перекусывают стебли поедаемых трав. Растения, подгрызаемые почти у самой корневой системы, угнетаются и даже выпадают из травостоя. Козы не только «выстригают» траву до корней, но и нередко вырывают ее из земли. Из-за сильного повреждения растительности пастбище может утратить способность к самовосстановлению.

Под влиянием длительного выпаса животных одного вида происходит негативное преобразование видового состава пастбищной растительности. Животные любого вида, выпасаемые на пастбище, в первую очередь поедают наиболее вкусные для них растения. Интенсивно выедаемые излюбленные для животных растения угнетаются, выпадают из травостоя, а жгучие, колючие, неприятно пахнущие и ядовитые травы, которые животные не поедают, начинают доминировать в фитоценозе. Т.А. Работнов [4, с. 23] отмечал, что при преобразовании видового состава пастбищной растительности происходят уменьшение численности и снижение жизненности высокорослых («верховых») злаков (костреца безостого, пырея ползучего, лисохвоста лугового, овсяницы луговой и др.). Начинают преобладать низкорослые («низовые») растения, способные образовывать значительное число укороченных побегов: мятлик луговой, овсяница красная и т. д. Разрастаются одуванчик лекарственный, тмин обыкновенный, лапчатка гусиная и другие растения разнотравья. Увеличивается численность лютиков, чемерицы и других ядовитых растений. Возникает опасность кормовых отравлений крупного рогатого скота, овец и животных других видов. Вероятность возникновения кормовых отравлений у пасущихся животных возрастает по мере уменьшения доступного для них пастбищного корма. Дело в том, что на пастбище с бедной растительностью животные поедают второстепенные пищевые объекты, так как поиск желанного корма требует слишком продолжительного времени и больших энергетических затрат. В сложившейся ситуации у проголодавшихся животных подавляется инстинкт пищевой специализации и самосохранения - они начинают поедать нестандартные корма, в том числе ядовитые растения. Это приводит к возникновению у животных кормовых токсикозов.

В-третьих, на травостой и почву пастбищных экосистем влияет давление копыт пасущихся животных. Влияние вытаптывания на травостой и почву тем сильнее, чем выше плотность популяции пасущихся животных и чем продолжительнее срок выпаса стад. При этом, копыта разных видов животных неодинаково влияют на биогеоценоз пастбища. Наиболее сильное, нередко разрушающее воздействие оказывают копыта крупного рогатого скота, достигающее 5 кг/см2 и лошадей, особенно подкованных. Копыта овец на пастбище влияют несильно, как правило, позитивно.

Воздействие копыт пасущихся животных на травостой лугов и пастбищ проявляется в разных формах. Одна из них - непосредственное механическое воздействие на надземные органы растений и отчасти на их корневую систему. Органы растений повреждаются или полностью разрушаются. В поврежденных листьях растений нарушается фотосинтез. Рост и развитие травмированных растений затормаживаются или даже прекращаются. Растения могут выпадать из фитоценоза. Другая форма влияния вытаптывания на пастбищные растения -- опосредованная. Вытаптывание изменяет физические свойства почв и тем самым опосредованно влияет на рост и развитие растений.

Реакция разных видов растений на вытаптывание их животными неодинакова. Она зависит от ряда биологических особенностей растения. Чувствительными к вытаптыванию, как правило, являются: высокорослое разнотравье, особенно стержнекорневое (борщевик сибирский, купырь лесной, Жабрица порезниковая), вьющиеся и цепляющиеся травы (чина луговая, мышиный горошек), высокорослые злаки с удлиненными побегами (райграс высокий, канареечник тростниковый), медленно развивающиеся растения (молиния).

По характеру ответной реакции растений на вытаптывание их подразделяют на пять групп [22, с. 128]:

1) не выносящие вытаптывания - райграс высокий, молиния, дудник лесной, канареечник тростниковый, борщевик сибирский и др.;

2) чувствительные к вытаптыванию - лисохвост луговой, кострец безостый, вей- ник наземный, осока острая, чина луговая, клевер горный, бодяк болотный, лабазник вязолистный, тысячелистник хрящеватый, горец - рачьи шейки;

3) умеренно устойчивые к вытаптыванию - тимофеевка луговая, щучка, полевица тонкая, душистый колосок, трясунка средняя, осока бледная, клевер луговой, тмин обыкновенный, чемерица;

4) устойчивые к вытаптыванию - ежа сборная, овсяница луговая, полевица белая, полевица собачья, гребенник обыкновенный, мятлик луговой, осока заячья,-лютик едкий, тысячелистник обыкновенный;

5) особенно устойчивые к вытаптыванию, - райграс многолетний, мятлик однолетний, клевер ползучий, спорыш, подорожник большой.

Эксплуатация пастбищ сопровождается преобразованием видового состава пастбищной растительности. Чувствительные к вытаптыванию растения выпадают из травостоя. В фитоценозе начинают преобладать растения, устойчивые к вытаптыванию. При экологичной эксплуатации пастбищ между фитоценозом и зооценозом формируется равновесие. Урожайность пастбищного травостоя устанавливается на достаточно высоком уровне в течение длительного времени.

Однако было бы ошибочно считать, что выпас стад сельскохозяйственных животных влияет на пастбищный травостой лишь негативно. При экологически обоснованной пастьбе биологическая продуктивность пастбищной растительности не только не снижается, но и может повышаться. Под влиянием умеренного выпаса крупного рогатого скота численность злаковых растений может возрастать. Появляется больше ценных кормовых растений: ежи сборной, овсяницы луговой, костреца безостого, лисохвоста лугового. В то же время многие виды разнотравья из травостоя выпадают. Снижается численность высоко- и среднетравья, в том числе некоторых видов зонтичных (жабрица порезниковая, борщевик сибирский, дягиль), сложноцветных (тысячелистник хрящеватый, бодяк полевой, козлобородник). Изменение видового состава растений на урожайности пастбищной растительности почти не сказывается, но кормовая ценность травостоя значительно возрастает. Улучшение кормовых качеств пастбищной растительности благоприятно влияет на жизнедеятельность животных, рост их продуктивности, воспроизводительную способность. Повышается качество мяса, молока, шерсти и другой животноводческой продукции.

Иная картина при перевыпасе. Перегрузка пастбища губительно влияет на пастбищный травостой. Перевыпас способствует снижению видового богатства травостоя и возрастанию доли сорных малопоедаемых растений (табл. 2) [4, с. 24].

Таблица 2 - Изменение растительных сообществ при пастбищной дигрессии

Погибают не только чувствительные, но и устойчивые к вытаптыванию растения. Почва лишается растительного покрова. Массовая гибель растений отмечена на стойбищах и у мест водопоя сельскохозяйственных животных. Установлено, что чем значительнее превышение допустимой пастбищной нагрузки, тем быстрее сменяются стадии дигрессии.

При перевыпасе отмечают негативные изменения дернины. Чрезвычайно высокое давление копыт большого числа животных приводит к уплотнению почвы, которое сопровождается изменением ее водно-воздушного режима. Отмечаются уменьшение объема пор, замедление миграции воды в почве. Влагоемкость почвы снижается. Изменяются ее биологические свойства. Численность аэробных бактерий, в том числе азотобактера, снижается. Количество анаэробных микроорганизмов увеличивается. Подавляется жизнедеятельность дождевых червей. Уплотненные почвы негативно влияют на рост и развитие растений. Глубина проникновения корневых систем растений уменьшается, ухудшаются условия их минерального питания. Многие виды растений выпадают из травостоя, и почва оголяется. Оголенная почва сухих пастбищ еще больше иссушается, ее поверхность разрушается, подвергается водной и ветровой эрозии. На влажных пастбищах со слаборазвитой дерниной копыта животных вдавливаются глубоко в почву, оставляя после себя углубления. Дернина деформируется, разрушается. Верхний слой почвы превращается в грязеобразную массу. Образуются скотобойные кочки. В результате снижения влагоемкости и водопроницаемости почвы вытаптывание может способствовать заболачиванию пастбищ.

В то же время, после прекращения выпаса на любой стадии дигрессии, включая и самую последнюю, начинается постепенное восстановление - демутация исходной растительности. Чем на более ранней стадии прекращается выпас, тем быстрее происходит восстановление исходного состояния растительности. Таким образом, в экологически сбалансированных пастбищных биогеоценозах давление копыт пасущихся животных благоприятно влияет на дернину. Если стадо не слишком велико, а пастбищная нагрузка оптимальна, то уплотнения почвы не происходит. В этом случае давление, оказываемое копытами животных на почву, может влиять на ее воздушно-влажностный режим позитивно. Богато пронизанная корнями и корневищами упругая дернина под давлением копыт животных сжимается. Но как только давление прекращается, благодаря присущей ей упругости она возвращается в исходное положение. Периодические сжатия и расширения упругого и прочного дернового пласта способствуют улучшению газообмена между дерниной и надпочвенным воздухом. Однако, формирование упругой и прочной дернины происходит медленно, в течение десятилетий.

Влияние экскрементов пасущихся животных на состояние пастбищной растительности, физико-химические и биологические свойства почв, их плодородие, на биотический круговорот в биогеоценозах изучали во многих странах мира. Исследования показали, что выделяемые животными фекалии и моча, входя в контакт с поверхностью луга, влияют на рост и развитие растений, состояние почв, геохимическую обстановку в биогеоценозе. Воздействие отложения экскрементов на БГЦ и его компоненты зависит от вида выпасающихся животных, плотности популяции, продолжительности выпаса и ряда других факторов. Животные разных видов выделяют неодинаковое количество фекалий и мочи. Так, корова в течение суток выделяет 15-35 кг кала, лошадь - 15-20, овца, коза и свинья - по 1-3 кг каждая.

Физико-химические свойства каловых масс у животных разных видов также неодинаковы. У крупного рогатого скота фекалии жидкой консистенции, неоформленные. Падая на поверхность пастбища, они образуют «лепешки» диаметром 20-30 см. У лошадей фекальные массы сформированы в рыхлые катыши величиной 3-5 см. У овец и коз катыши плотные, с лесной орех. У свиней фекалии имеют форму небольшой колбаски. Иногда кал утрачивает форму, становится жидким. Количество мочи, выделяемой в сутки взрослым рогатым скотом, составляет 6-25 л, лошадью - 3-15, овцой - 0,5-2, свиньей - 1,5-6 л.

Растения, погребенные под фекальной лепешкой крупного рогатого скота, отмирают из-за прекращения доступа воздуха к ним. Условия питания для растений, произрастающих по периферии лепешки, особенно благоприятны - их рост и развитие заметно ускоряются. Поэтому на поверхности зеленого ковра луга образуются голые пятна, окруженные каймой пышно развитых растений. Пятна постепенно зарастают травами и исчезают. Лошади фекальные массы откладывают в виде довольно крупных, но рыхлых кучек. Механическое давление, оказываемое ими на растения, незначительное. Дыхание растений, покрытых кучкой, обычно не нарушается; они, как правило, не отмирают. Быстрая минерализация экскрементов обогащает почву элементами минерального питания растений, и поэтому в местах отложения отдельных фекальных кучек формируются пятна бурно развивающейся растительности. Лошади склонны «оправляться» в определенных участках пастбищного биогеоценоза. Поэтому в таких местах долго эксплуатируемых Конских пастбищ скапливается значительное количество фекальных масс, отрицательно влияющих на погребенную растительность. Фекалии овец и коз рассеиваются по пастбищу обычно более или менее равномерно. Катыши фекалий мелких жвачных неблагоприятного механического влияния на пастбищный травостой не оказывают. Не отмечено негативного влияния на пастбищный травостой и фекалий свиней. Экскременты птиц отлагаются в небольшом количестве, но из-за особенностей химического состава на большинство видов трав они действуют негативно. Моча легко проникает в почву, быстрее минерализуется, оказывает гербицидное действие. Но, при обильном поении животных моча разжижается водой и ее вредоносное влияние на растения устраняется.

Экскременты животных - ценное органическое удобрение. Они содержат элементы минерального питания растений. Под влиянием экскрементов в почве активизируются микробиологические процессы, увеличивается численность почвенной фауны. Плодородие почв возрастает. Однако накопление в определенных местах пастбищ избыточного количества экскрементов на травяной биогеоценоз влияет негативно. Там, где откладывается слишком много фекальных масс, травостой погибает. Происходит загрязнение почв, грунтовых и поверхностных вод, в том числе водопоев. При биологическом загрязнении среды в пастбищный биогеоценоз могут интродуцироваться патогенные микроорганизмы (например, бациллы сибирской язвы), яйца гельминтов. Создается опасность возникновения заболеваний пасущихся животных.

Выпасаясь на пастбище, сельскохозяйственные животные влияют не только на фитоценоз, но и на зооценоз пастбищной экосистемы. Воздействие стада на травяной зооценоз может быть, как непосредственным, так и опосредованным. Непосредственное воздействие стад на зооценоз выражается в поедании сельскохозяйственными животными вместе с травой представителей микро- и мезофауны (мелких членистоногих и т. д.). Уничтожение мелких животных может быть не только случайным, но и преднамеренным. Находясь на пастбище, свиньи роются в земле. Они выискивают и поедают дождевых червей и других почвенных животных.

Таким образом, при всем многообразии механизмов взаимодействия животных и растительности, можно выделить ряд общих принципов изменения пастбищной растительности под влиянием выпаса. И, в первую очередь, это касается изменений видового состава и соотношения жизненных форм в травостое пастбища, определяющих структуру фитоценоза и характер динамики накопления продукции.

В целом, на всех типах пастбищ, по мере усиления нагрузок, ценозообразующие виды растений, доминирующие на изолированных от выпаса или контрольных участках, с началом выпаса или увеличением его интенсивности, постепенно сменяются более устойчивыми к выпасу растениями.

Животноводам необходимо научиться управлять стадом так, чтобы под влиянием пастьбы животных пастбищный биогеоценоз изменялся благоприятно: урожайность пастбищной растительности возрастала, а ее кормовые качества улучшались, т.к. пастбищное содержание оказывает многостороннее благоприятное влияние на животных. При этом важной задачей является экологическая оптимизация пастбищной нагрузки, что обеспечивает устойчивую продуктивность и сохранение биологического разнообразия естественных растительных сообществ.

Во время пастбищного содержания от скота получается основная масса животноводческой продукции (в средней полосе России коровы дают до 60-70% годового удоя молока), в этот же период успешно проводится нагул и откорм скота, создаются благоприятные условия для получения здорового приплода, роста и развития молодняка.

Основные требования в деле рационального использования пастбищ сводятся к тому, чтобы создать условия для получения высокой продуктивности пастбищ, сохранить ценный состав травостоя в течение длительного времени, обеспечить пастбищным кормом наибольшее количество животных и получить высокий выход животноводческой продукции. При этом, большое значение имеют сроки, высота и количество стравливаний, а также установление нормальной нагрузки пастбищ.

Большое влияние на травостой пастбища оказывает установление правильных сроков стравливания, т.е. начала и конца пастьбы скота. При очень раннем или позднем стравливании почва уплотняется, в результате чего затрудняется дальнейшее развитие растений, травостой при этом качественно ухудшается, понижается продуктивность пастбищ, что может привести к преждевременному его вырождению.

Ранний выпас скота, особенно сразу же после схода снега, резко нарушает нормальный ход накопления и расходования запасных питательных веществ в растениях, что влечет за собой ухудшение ботанического состава травостоя, а в последующем - снижение урожайности пастбища. Объясняется это тем, что зеленые побеги расходуют весной на свое развитие большое количество запасных питательных веществ, а вновь начинают накапливать их лишь через 10-15 дней после отрастания.

Кроме того, при раннем выпасе, когда почва луга еще влажная и сырая, может произойти разрушение дернины и как следствие - резкое снижение продуктивности, а иногда и полная порча пастбища. Однако не следует и опаздывать с выпасом, потому что кормовая ценность травостоя ухудшается, травы грубеют, снижается процент поедаемости травостоя животными. К тому же при позднем начале стравливания снижается продуктивность пастбища, так как способность травостоя к отрастанию сильно ослабевает.

При этом, календарные сроки начала стравливания пастбищ для разных зон с неодинаковыми климатическими условиями различны. Они могут значительно колебаться по одним и тем же зонам в зависимости от метеорологических условий каждого года, а также и от характера травостоя.

Пастьбу скота весной следует начинать, как правило, через 12-20 дней после начала отрастания трав, что будет совпадать с фазами кущения-ветвления большинства трав. В этом случае при определении начальных сроков стравливания можно руководствоваться высотой травостоя, которая в разных зонах на различных типах пастбищ будет неодинакова. Временем начала выпаса животных весной считается массовое цветение одуванчика.

Большое значение имеют и сроки прекращения пастьбы осенью. При позднем осеннем стравливании пастбищ травостой не успевает окрепнуть и отрасти до наступления зимы, поэтому продуктивность пастбищ в последующие годы снижается. В условиях Сибири прекращать пастьбу следует не позднее за 30-40 дней до перехода температуры через 0оС. Такой срок достаточен для того, чтобы растения накопили необходимое количество запасных веществ для нормального прохождения периода зимнего покоя и развития весной будущего года.

Не менее важное значение имеет высота стравливания растений. При низком стравливании (3-4 см) продуктивность пастбищ в последующие годы снижается, тогда как при высоком (10-15 см) стравливании значительная часть травостоя недоиспользуется, что также недопустимо. Учитывая биологию роста и развития трав, а также влияние различных климатических условий, рекомендуется на пастбищах в лесной зоне и на севере лесостепи стравливать траву высотой не ниже 5-6 см; на юге лесостепи и степи 4-5 см. Сеяные многолетние травы стравливают на высоте не ниже 5-6 см, независимо от зоны, где они находятся, а в последние три года в 2-3 см. Высота стравливания является средней и определяется на глаз.

На продуктивность пастбищ и нормальное отрастание травостоя влияет и правильное установление количества стравливаний в течение пастбищного сезона. В зависимости от почвенно-климатических условий, наличия осадков (влажные и сухие годы) и т.д., количество стравливаний может изменяться. При частом стравливании растения лишаются прежде всего листьев, в результате чего резко снижается быстрота накопления запасных веществ в подземных органах, растения идут в зимовку без необходимого запаса питательных веществ.

Это отрицательно влияет на перезимовку растений и развитие травостоя весной следующего года. Травостой начинает изреживаться, и затем в ближайшие годы пастбищные угодья значительно обесцениваются. Кроме того, при частом стравливании пастбища заражаются глистами, вызывающими заболевание животных. Однако при редких стравливаниях растительность перерастает, грубеет, в результате чего плохо поедается скотом, и, следовательно, неполностью используется травостой пастбища.

При определении сроков и количества стравливаний необходимо следить за степенью наиболее полного использования травостоя скотом. Не следует допускать преждевременную пастьбу скота на пастбищах, так как молодые травостои используются наиболее интенсивно, скот очень низко скусывает их, в результате чего происходит перетравливание, и отрастание идет медленно.

С другой стороны, не рекомендуется пастьба скота на перестоявших травостоях, высотой 20-25 см и более, так как при этом многие травы начинают зацветать, грубеть и скотом поедаются слабо, а переросшие травы совсем остаются нетронутыми и травостои таким образом недотравливаются. На большинстве пастбищ первое стравливание должно продолжаться не более 30-35 дней, второе может начинаться через 20-25 дней после первого, а последующие - через 30-40 дней. Стравливание с небольшими промежутками для отрастания, а особенно непрерывная пастьба истощают растительность, вызывая снижение урожайности пастбищ и обеднение травостоя ценными в кормовом отношении травами.

После скашивания или стравливания пастбищ скотом растения восстанавливают свою наземную массу. Это свойство растений, обусловленное биологическими особенностями, называется отавностью. Отавность растений и травостоев имеет большое значение при организации правильного использования сенокосов, а особенно пастбищных угодий. Отавностью обусловливается многоукосность сенокосных угодий, равномерность выхода зеленой массы на пастбищах в течение летнего периода.

Как видим, различные стороны пасущихся животных на состояние пастбищной растительности, выступают в качестве значительных по своим последствиям экологических и ценотических факторов, оказывающих разностороннее и глубокое влияние на компоненты пастбищных экосистем. Особенно сильно они влияют на растительность и почвы, эдифицируя специфическую пастбищную среду.

Сделаны выводы о том, что чрезмерная на грузка на пастбищах приводит к смене фитоценоза, в результате чего уменьшается продуктивность пастбища, снижается питательная ценность травостоя, распространяются не поедаемые скотом и более приспособленные, устойчивые к выпасу растения. Также при отсутствии агротехнических мероприятий ценные кормовые растения исчезают, появляются сорные, рудеральные растения.

Таким образом, пастбищная нагрузка - один из значительных факторов изменения структуры и функционирования экосистем. Если в естественных условиях пастбищная нагрузка, регулируется природными факторами (засухи, холодные зимы, хищники, болезни), и поэтому она находится в относительном равновесии с пастбищной емкостью степи, то в сельскохозяйственных экосистемах количество скота регулирует человек, однако это часто приводит к превышению пастбищной нагрузки, что способствует развитию пастбищной дигрессии.

При этом, при сходных пастбищных нагрузках разные виды сельскохозяйственных животных в силу своих биологических особенностей (крупный рогатый скот, овцы, лошади) неодинаково влияют на биогеоценоз пастбища. При бессистемном выпасе жвачных животных в течение сезона вегетации и ежегодно пастбище стравливается многократно, что приводит к угнетению растительности, уплотнению и дефляции почвы. В условиях перегрузки пастбища возрастают размеры отчуждения надземной фитомассы, идет коренная перестройка экологии экосистем, их состава и продуктивности. Из фитоценоза постепенно выпадают наиболее ценные в кормовом отношении растения.