ПРОДУКТИВНОСТЬ ПРИРОДНЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ И ДАННЫЕ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ

EFFICIENCY OF NATURAL GREENLANDS AND DATA OF REMOTE SENSING OF EARTH

Н.Г. Лапенко, Ф.В. Ерошенко, И.Г. Сторчак

N.G. Lapenko, F.V. Eroshenko, I.G. Storchak 

ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр»

(Россия, 356241, Ставропольский край, г. Михайловск, ул. Никонова, 49) 

FGBNU «The North Caucasian federal scientific agrarian center»

(Russia, 356241, Stavropol Krai, Mikhaylovsk, Nikonov Str., 49)

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 

Дана оценка современного состояния природных кормовых угодий и их продуктивности с использованием данных дистанционного зондирования Земли.

An assessment of the current state of natural fodder grounds and their efficiency with use of data of remote sensing of Earth is given.

 

Основной кормовой базой общественного и индивидуального сектора являются природные кормовые угодья, на которых скот и овцы содержатся преимущественно с апреля по октябрь месяц. Вместе с тем, современное состояние и уровень развития лугопастбищного хозяйства не всегда отвечает требованиям эффективного развития сельскохозяйственного производства. В настоящее время обеспеченность животных кормами в крае составляет около 70% от научно-обоснованной нормы кормления (в расчете 35 ц кормовых единиц на условную голову [5]. Естественные кормовые угодья приурочены преимущественно к территориям, труднодоступным земледелию – водосборная сеть оврагов, балок и склонов различной крутизны. Как правило, склоны южной, западной и восточной экспозиции по большей части заметно эродированы, вследствие двух основных факторов, сопряжено действующих в течение 8-9 месяцев в году: 1) абиотического – дефляции и водной эрозии; 2) антропогенного – пастбищной дигрессии в течение последних 150-170 лет (со времен организации стационарного содержания КРС и овец) [2, 3].

Ряд исследований свидетельствует о возможности использования данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) для оценки продуктивности сельскохозяйственных культур [6, 7, 10]. Поэтому целью наших исследований было изучить возможность применения данных спутникового мониторинга в качестве дополнительной объективной характеристики для оценки состояния природных угодий.

Исследуемая нами территории охватывает ряд административных районов Ставропольского края, в их числе: Андроповский, Грачевский, Изобильненский, Кочубеевский, Красногвардейский, Труновский, Шпаковский районы. По агроэкологическим и почвенным условиям эти районы относятся к зоне неустойчивого увлажнения. Разнообразие растительности зоны неустойчивого увлажнения обусловлено особенностями природно-хозяйственной специфики и местоположением территории исследования, характеризующимися различными экологическими условиями – климатом, рельефом, почвенным покровом, гидрологией и др. Они явились важным фактором формирования на этой территории преимущественно злаково-разнотравных растительных сообществ.

Природные условия проведения исследований – умеренно континентальный климат, в почвенном покрове преобладают черноземы. Климатические условия благоприятные: ГТК варьирует от 0,9 до 1,1, среднегодовое количество осадков составляет 450-550 мм. Сумма положительных температур за период активной вегетации 3000-3400° [1, 5].

При выполнении работы использованы комплексно-экспедиционные и камеральные методы исследования, включающие аналитические и математические методы. Описание растительности проводилось по семибалльной системе Друде. Определение биологической урожайности растительного покрова проведено укосным методом в шестикратной повторности [4, 8, 9].

Данные дистанционного зондирования Земли (вегетационный индекс NDVI) выбранных природных угодий были получены с использованием сервиса «ВЕГА» института космических исследований РАН.

Результаты исследований, приведенные в таблице 1, характеризуют современное состояние травостоя кормовых угодий.

Таблица 1 Эколого-ценотические особенности степей зоны неустойчивого увлажнения Ставрополья

Природные сообщества, удаленные от населенных пунктов и на период обследования – вне режима хозяйственного использования (невыпасаемые, некосимые) близки к эталонному аналогу зональной степи и представлены типом растительности – ковыльно-типчаково-разнотравным (пункт 1,18), ковыльно-черноголовниково-разнотравным (пункт 8), люцерново-типчаково-разнотравным (пункт 12), типчаково-люцерново-разнотравным (пункт 15) и типчаково-кострецово-разнотравным (пункт 16).  В их травостое преобладают такие многолетние злаки, как: келерия стройная, ковыль красивейший, кострец безостый, кострец береговой, овсяница валлисская, овсяница скальная. Из бобовых встречаются: астрагал австрийский, астрагал эспарцетовидный, вика узколистная, вязель пестрый, клевер горный, люцерна румынская, эспарцет песчаный.

Биологический урожай данного типа растительности на момент исследования колебался от 22,0 до 39,9 ц/га возд. сух. массы, что в сухой поедаемой массе – 17,6-31,9 ц/га. Основная причина колебания показателей урожайности – условия произрастания травостоя, а также режим пастбищной перегрузки в прошлом.

Данные травостои высокого кормового достоинства, с нулевой степенью деградации (пункты 1, 12, 16, 18), либо слабодеградированные (пункты 8, 15). В настоящем выпас или сенокошение не оказали существенного влияния на растительный покров. При пастбищном использовании таких угодий (отчуждение корма 80%) хозяйственный урожай составит – 17,6 и 31,9 ц/га, при сенокосном использовании (70% продуктивной массы) – 15,4 и 27,9 ц/га, соответственно.

Иначе выглядят природные кормовые угодья, расположенные близ населенных пунктов, в границах муниципальных образований. Если поголовье в общественном секторе с начала проведения экономических реформ сократилось практически в 8-10 раз. То численность поголовья КРС и овец в индивидуальном секторе по прежнему достаточно велика, а площади кормовых угодий, как правило, расположенные близ населенных пунктов ограничены, что приводит к пастбищной перегрузке присельских пастбищ.

Чрезмерная, интенсивная эксплуатация и отсутствие надлежащего ухода за ними в течение десятилетий, привели к различным стадиям пастбищной деградации – типчаково-разнотравной, типчаково-тысячелистниково-разнотравной, полынно-разнотравной, типчаково-пырейно-однолетниковой, полынно-однолетниково-разнотравной (пункты 3, 6, 7, 14, 17). Их особенность в том, что из травостоев выпали ценные в кормовом отношении виды – житняк гребенчатый, келерия стройная, виды ковылей, костреца. Они сменились сорными растениями – васильком раскидистым, зопником клубненосным, костром японским, люцерной маленькой, шалфеем эфиопским и другими менее требовательными к условиям питания, пастьбостойкими малолетниками (до 40% и более), хорошо выдерживающими перегрузку кормовых угодий.

Их урожайность в сухой поедаемой массе (с колебаниями) составляет – 8,3-20,4 ц/га. Данные растительные модификации, находясь, как в прошлом, так и сегодня под постоянным истощительным режимом хозяйственного использования могут быть оценены как кормовые угодья с невысоким кормовым потенциалом.

Их многолетнее умеренное и сильное использование в качестве пастбищ, как в предыдущие десятилетия, так и в настоящее время, снизило биологический потенциал, и привело к средней (пункт 3) и сильной степени деградации (пункты 6, 7, 14, 17).

Как видим, оценка природных кормовых угодий показала, что по запасам кормов и их качеству, естественные травостои неоднородны.

С помощью сервиса «ВЕГА» института космических исследований РАН нами были получены динамики значений вегетационного индекса NDVI для изученных полигонов. Мы проанализировали связь NDVI с продуктивностью травостоев. Установлено, что самой тесной такая связь отмечена 18 мая (рис. 1). Коэффициент корреляции в этот период составляет 0,66 (значимость составляет 0,35 для р=0,05 и 45 для р=0,01).

Рисунок 1. Коэффициент корреляции между значением вегетационного индекса NDVI и урожайностью сухой поедаемой массы изученных естественных кормовых угодий 

Таким образом, для оценки состояния кормовых угодий возможно использование данные дистанционного зондирования Земли, которые позволяют получать наиболее объективную информацию о способности естественных травостоев формировать урожай. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Агроклиматические ресурсы Ставропольского края. Л.: Гидрометиздат, 1971. 273 с.
  2. Гребенников В.Г., Шипилов И.А., Желтопузов В.Н., Хонина О.В., Турун И.П. Практические рекомендации по оценке, рациональному использованию естественных кормовых угодий с разработкой технологии их улучшения в различных природно-климатических зонах Ставропольского края. Ставрополь, 2015. 97 с.
  3. Дзыбов Д.С., Лапенко Н.Г. Зональные и вторичные бородачевые степи Ставрополья. Ставрополь, 2003. 236 с.
  4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1973. 336 с.
  5. Кулинцев В.В., Годунова Е.И., Желнакова Л.И. и др. Система земледелия нового поколения Ставропольского края. Ставрополь: «Агрус», 2013. 520 с.
  6. Куссуль Н.Н., Кравченко А.Н., Скакун С.В., Адаменко Т.И., Шелестов А.Ю., Колотий А.В., Грипич Ю.А. Регрессионные модели оценки урожайности сельскохозяйственных культур по данным MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 95-107.
  7. Муратова Н.Р. Терехов А.Г. Опыт пятилетнего оперативного мониторинга сельскохозяйственных угодий Северного Казахстана с помощью спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Т. 4 № 2. С. 277-283.
  8. Полевая геоботаника / ред. А.А. Корчагин. Т. 3. М.-Л.: «Наука», 1964. 530 с.
  9. Работнов Т.А. К методике наблюдения над травянистыми растениями на постоянных площадках // Бот. журн. 1964. Т. 36. № 6. С. 47-50.
  10. Сторчак И.Г., Ерошенко Ф.В. Использование NDVI для оценки продуктивности озимой пшеницы в Ставропольском крае // Земледелие. 2014. № 7. С. 12-15.

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!