Природні луки та пасовища в агроекосистемах - Степановських А
18.11. Природні луки та пасовища в агроекосистемах
Луги та пасовища відносяться до природних кормових угідь. Терміном «пасовище» називають кормове угіддя, яке використовується для випасання стад сільськогосподарських тварин. Луг або степ, що використовуються для заготівлі зеленої маси або сіна, називаютьсінокосом.Від сінокосів пасовища відрізняються не тільки способом їх господарського використання, а й цілим рядом екологічних ознак. На відміну від сіножаті пасовища піддається впливу стада - екологічного фактора, який впливає на ґрунт, травостій та інші компоненти природного комплексу.
Природні луки та пасовища в Україні та країнах СНД займають площу 320 млн га. Природні сіножаті (суходільні, низинні, приморські, заплавні, лиманні, степові, гірські та ін) становлять 12% всієї площі кормових угідь. Вони зосереджені головним чином в Україні, Казахстані, Білоукраїнсії та в Україні. Від усієї площі природних пасовищ колишнього СРСР на Казахстан припадає 55%, на держави Середньої Азії – 21%, Україну – 18%.
Природні луки та пасовища неоднорідні. Вони різняться за умовами місцеперебування, видовим складом травостою і великою кількістю трав, поїдання різними видами та групами тварин, відавності, врожайності, виробленої з одиниці площі тваринницької продукції, сезонності, тривалості використання тощо. буд. Кормова цінність рослин природних лук і пасовищ країні значно краща, ніж в інших країнах світу. На луках росте понад 4000 видів трав, що становить 23,3% усієї флори країни. Найбагатше видами сімейство - складноцвіті (900 видів), за ним йдуть злаки (350 видів), бобові (250 видів). Уосокових, лютикових та норічникових по 200 видів. Досить звичайні на луках також парасолькові, гвоздикові, губоцвіті. Злаки є основними домінантами лук, т. е. найбагатшими видами, які грають основну роль формуванні врожаю.
Однак злаки переважають у лугових травостоях не завжди. При дуже сильному випасі в лісовій зоні домінують види манжетки, а в лісостеповій — подорожники, кульбаби, конюшина повзуча, перстач гусячий. У гірсько-лісовому поясі луки зазвичай формуються видами високотрав'я. На місцях літніх таборів розростаються однорічні види з-поміж різнотрав'я. Нарешті, на перезволожених ґрунтах злаки заміщають дуже схожі на них за будовою осокові листя. Луг відрізняється від «орних» агрофітоценозів. На ріллі в ході сівозміни щорічно або з перервою в один рік (ланка багаторічних трав) в життя співтовариства втручається техніка, що розпушує грунт. З цієї причини співтовариство пшениці і особливо кукурудзи чи картоплі завжди відкрите для поселення бур'янів. Луг на відміну такого агрофитоценоза закритий для поселення бур'янів, оскільки між популяціями рослин, що входять до нього, встановлюється режим конкуренції.
Ідеї «другої зеленої революції» висувають природні луки, сіножаті та пасовища на роль найважливіших елементів агро-екологічної системи. У оновленому сільськогосподарському ландшафті площа ріллі має скоротитися, а для багаторічних трав'яних угруповань — збільшитися. Ставиться завдання – домогтися, щоб вони давали більшу віддачу, причому як економічну, так і екологічну. Це обґрунтовується наступним.
По-перше,луки повинні бути постачальниками найдешевшого та високоякісного корму для сільськогосподарських тварин (як пасовищного, так і сіна, сінажу). При достатньому зволоженні внесення мінеральних добривна луки економічно вигідніше, добрива будь-якої іншої культури, а збагачення бобовими у багатьох випадках дозволяє або повністю відмовитися від мінеральних азотних добрив, або різко знизити їхню витрату. У лугових грунтах процес мінералізації протікає менш інтенсивно, ніж гумусообразование, тому немає негативного балансу органічного речовини немає потреби гною, як і орних грунтах.
По-друге,луки разом з лісами повинні формувати екологічний каркас агроландшафту, що стабілізує біогеохімічні цикли основних поживних речовин (азота, фосфору, калію), перешкоджати розвитку ерозії, поглинати та знешкоджувати змиті з полів добрива та пестициди їх потрапляння у водойми.
По-третє,зелені лугові килими ландшафтів допомагають ріллі, оскільки гній містить сонячну енергію, яку запасли рослини. Це розуміли й наші діди. Існує приказка "Луг - мати поля". Захворіла на ерозію рілля зазвичай виводиться з сівозміни і засівається лучними травами. У цьому випадку вона ефективно виліковується та відновлює втрачену родючість. Навіть включення багаторічних трав у сівозміну різко покращує баланс поживних елементів ґрунту та компенсує втрати родючості при винесенні їх зерновими культурами.
По-четверте,луки повинні бути зберігачами біологічного розмаїття в агроекосистемах. Там виростають десятки видів найцінніших лікарських трав та медоносів, зберігаються рідкісні та зникаючі види. У лугових екосистемах знаходять притулок сотні видів корисних комах. У охороні екосистем та забезпеченні тваринництва кормами останні десятиліття дедалі більшу роль грають сіяні луки, у яких висіваються найцінніші рослини природних лук, поліпшені під час селекційної роботи. За своєю природоюсіяні луки є переходом від природних багаторічних трав'яних угруповань до польових культур. У цих посівах поєднується продуктивність польових культур та стійкість природних лук.
Луги, як природні, так і сіяні, є складноорганізованими рослинними угрупованнями, і будь-яка дія людини (випас, сінокосіння, добриво, полив) переломлюється саме через систему відносин усередині спільноти. Не знаючи закономірностей організації цих угруповань, не можна їх правильно використовувати, ні поліпшити.
Зміни лучних угруповань при випасі звутьсяпасовищної дигресії.
Випас діє двояко: безпосередньо на травостій, коли рослини скуштуються або обламуються при настанні копит, і опосередковано через зміну ґрунтового режиму. Зазвичай ґрунт при випасі ущільнюється, що може у південних районах викликати його засолення внаслідок посилення підйому вод по капілярах та їх випаровування з поверхні. На вологому грунті можуть сформуватися купини або особливі стежки на сухих схилах при пастьбі, наприклад, овець. На піщаних ґрунтах дерно може руйнуватися і може призводити до посилення вітрової ерозії. Звідси випас викликає зміни конкурентних відносин у співтовариствах, і переваги набувають вже не ті види, які можуть активніше поглинати елементи мінерального харчування та воду, а ті, які менш смачні для худоби та більш стійкі до випасу, мають низькі та притиснуті розетки листя та стебла, що стелиться. . Непогано почуваються на пасовищах і різні колючки (чортосполохи) через те, що їхня худоба не може їсти.
Мал. 18.28. Схема дії факторів випасу (за А.А.Елленбергер, 1963)
Помірний випас для більшості видів рослин корисний, і навіть виникає певне взаємопристосування травостою і худоби, що пасуться. Травостій повинен бути густим, висотою 10-20 см, щоб було зручно за одне захоплення отримати відразу багато зеленої маси. При помірному випасі саме такий зручний для годування травостій і виникає у більшості типів лук. При надмірному випасі «союз» травостою та тварин засмучується, травостій починає захищатися від пащі, притискатися до поверхні ґрунту, де його вже важко їсти, особливо великої рогатої худоби.
Для того, щоб налагодити «співробітництво» луки та худоби, людина повинна проводити нормований випас, тобто суворо розрахувати можливу продукцію пасовища, її давність. Розділивши пасовища на загони, людина здійснює регламентований випас худоби у межах пасовищообігу. Щороку один із загонів виключається з випасу та відпочиває. У рік відпочинку бажано внести добрива і скосити траву в пізній термін, щоб у дернину могли обсипатися насіння. Після цього закласти їх у ґрунт шляхом боронування та іншими прийомами, не виключаючи і легкий випас худоби, оновивши тим самим травостій.
При сильному порушенні травостою внаслідок пасовищної дигресії потрібне його відновлення. У більшості випадків достатньо на 3-5 років припинити випас, і тоді станеться вже автогенна сукцесія, звана постпостбищной демутацією (відновленням). При цьому характер змін у рослинності практично буде дзеркальним відображенням тих змін, які відбувалися при пасовищній дигресії: знову посилюватимуться високорослі та смачні для худоби рослини. У тому випадку, коли травостій вже остаточно вибитий і понад 50% поверхні ґрунту оголилося, то краще провести докорінне поліпшення іпосіяти трави.
Зміни лучних угруповань при сінокосіння менш помітні, як пасовищна дигресія. Проте, побачивши засилля в травостої високорослих представників різнотрав'я, можна з упевненістю сказати: галявину кілька років не косили чи викошували надто пізно. У травостої при сінокосіння посилюються злаки та цінні бобові. Коли сінокосіння проводиться 1-2 рази, то добре почуваються кореневищні верхові злаки: багаття безосте, пирій повзучий. Якщо ж до сінокошіння додається випас або при добривах лука сінокосіння проводиться 3-4 рази, то переважають рихлокустові (їжака збірна, костриця лугова, тимофіївка лучна і т. д.), щільнокущові (овсяниця червона, щучка дерниста), зла злаків, і в першу чергу багаття безостого, зменшується.
За відсутності щорічного скошування на поверхні ґрунту формується «повсть» зі старого листя, змінюється температурний режим, затримується термін стаювання снігу, з'являються мишоподібні гризуни, які розпушують ґрунт і порушують рівномірність травостою, сприяючи появі плямистості, а потім поселенню дерев та яку.
Лугові рослини пристосовані до ритміки сінокосіння (рис. 18.29).
Практика показує, що оптимальним для лук є чергування раннього, середнього і пізнього сінокошіння, і тому в господарствах організують сінокосообіг, де чергуються терміни скошування різних ділянок. Це дозволяє підтримувати високу видову різноманітність та продуктивність лук.
Вивчення сукцесії травостоїв під впливом добрив має тривалу історію. Встановлено, що найбільше впливає на склад травостою внесення азотних добрив. При цьому воно тим сильніше, чим вища доза. Так, Б. М. Міркін (1991) проводив досліди з використанням добрив пополіпшенню лугів заплави річки Уфи (Башкортостан), де переважали верхові злаки: костриця лугова, їжака збірна, багаття безосте, пирій повзучий, тимофіївка лучна і т. д.
Мал. 18.29. Пристосування деяких лугових рослин
до періодичності сінокосіння (Stengel, Tischler, 1965):
1 - Ranunculus acer; 2 - Taraxacum officinale; 3 - Bellis perennis;
4 - Colchicum autumnale
Внесення 60 кг/га буд. азоту подвоювало врожай, але протягом трьох років кількість видів, що входять до складу лугових угруповань, скоротилося з 40 до 20, так як сталося витіснення широколистими злаками бобових і багатьох представників різнотрав'я. При внесенні лише фосфорно-калійних добрив скорочення кількості видів рослин було незначним. Добрива викликають і глибші зміни у лучних угрупованнях. В умовах дефіциту вологи вони стають мезофільнішими. Добрива компенсують нестачу вологи. Це не лише фізіологічно (азот підвищує посухостійкість трав), а й екологічно: більш зімкнені травостої менше транспірують і повністю виключають випаровування води із поверхні грунту. Внесення добрив відіграє роль нівелюючого чинника, зменшуючи коливання за роками врожайності та ботанічного складу співтовариства. Урожай стає більш гарантованим навіть у несприятливі погодні умови роки.
Внесення мінеральних добрив збіднює флору, тому доцільно частину лук використовувати в природному стані. Це особливо важливо для гірських районів, де при застосуванні добрив зникають унікальні альпійські та субальпійські луки, сформовані видами бідних ґрунтів: вівсяницею овечою, білоусом, запашним колоском тощо. Однак і після припинення використання добрив видовий складрослинність тільки наближається до вихідних, природних травостоїв, але повністю не відновлюється.
На луках слід уникати застосування хімічних засобів захисту рослин. Вміло варіюючи терміни скошування та інтенсивність пасовищних навантажень, системи добрив, підсів трав у розроблену дернину, можна покращити травостій без звернення до небезпечних для довкілля та здоров'я людини препаратів.
Загалом ще раз нагадаємо, що раціональне використання лук і пасовищ — правильний шлях збереження рослинних ресурсів на величезних територіях.