В последнее время в мире наблюдается увеличение стоимости продукции растениеводства [1]. По данным ООН за 2021 г. в мире голодает более 811 млн чел. Уменьшение количества голодающих может быть достигнуто путем снижения себестоимости единицы продукции, что, в свою очередь, возможно в результате развития системы комплексных мероприятий, важным звеном которых являются агролесомелиоративные.
Обеспечение продовольственной, экономической и национальной безопасности Российской Федерации в целом в значительной мере зависит от состояния земель сельскохозяйственного назначения и их способности к воспроизводству почвенного плодородия. Анализ природных условий юга России (климата, рельефа, почвенного покрова), технологий возделывания сельскохозяйственных культур показал, что рельеф и почвенные характеристики края способствуют проявлению на его территории дефляции, эрозии, оползней, засоления, селей, переувлажнения, затопления и заболачивания.
Краснодарский край занимает лидирующее место среди аграрных регионов России. Площадь земель сельскохозяйственного назначения составляет 4692,9 тыс. га (62,16 % от общей площади земель края). Регион характеризуется благоприятными агроклиматическими условиями для ведения сельского хозяйства. Преобладающие почвы – черноземы обыкновенные слабогумусные сверхмощные и черноземы типичные малогумусные сверхмощные. В результате интенсивного земледелия в почвах Краснодарского края наблюдается снижение основных элементов питания сельскохозяйственных растений. Согласно докладу «О состоянии окружающей среды Краснодарского края в 2020 году» в почвах края складывается отрицательный баланс элементов питания. Для сохранения плодородия почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур необходимо возвращать в почву не менее 80 % азота, 100–110 % фосфора и 70–80 % калия, взятых из нее. Кроме этого, в некоторых районах края отмечается развитие неблагоприятных деградационных процессов: эрозия, дефляция, засоление почв и др. Факт деградации земель в Краснодарском крае подтверждается тем, что из общей площади сельскохозяйственных угодий 62 % повреждено различными деградационными процессами. На долю водной эрозии в средней и сильной степени ее проявления приходится 549,9 тыс. га.
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур при помощи системы полезащитных лесных полос отмечается в работе ряда исследователей [2, 3 и др.]. В трудах [4, 5 и др.] особое внимание уделяется влиянию на урожайность конструкций полезащитных лесных насаждений. В связи с чем целью наших исследований является определение состояния существующих конструкций полезащитных лесных насаждений Краснодарского края и экономической эффективности влияния защитных лесных насаждений в агроландшафте.
Материалы и методы исследования
В защитных лесных полосах закладывали временные пробные площади, ориентируясь на методику, изложенную в стандарте ОСТ 56-69-83 «Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки». Форма пробных площадок прямоугольная. Методом сплошного перечета определяли количество стволов, происхождение главных и встречающихся древесных и кустарниковых пород, вид лесополос и их состав. Исследовали расположение лесных полос, определяли породный состав, возраст, диаметр ствола на высоте 1,3 м и высоту насаждений лесной полосы. В процессе изучения устанавливали схему смешения, количество рядов, расстояние между рядами и посадочными местами в ряду, длину и ширину полезащитных насаждений. Плотность конструкций защитных лесных насаждений оценивали в облиственном состоянии фотооптическим методом. Прибавку урожая по сельскохозяйственным растениеводческим культурам на площади мелиоративного влияния 1 га лесных полос принимали по нормативу [6].
Исследования проводились на территории Абинского и Динского районов Краснодарского края. Объектом исследований явились полезащитные лесные полосы и поля. Объекты исследования Динского района представлены на рис. 1. Объекты находились в агролесоландшафтах Учхоза КУБГАУ, координаты 45,079542 с.ш. и 38,8883442 в.д. В лесных полосах основная № 1 и вспомогательная № 2. Древесный состав лесной полосы представлен чистым насаждением Quércus róbur L.
В Абинском районе были выбраны три полезащитные лесные полосы. Первая лесная полоса (№ 1) расположена с северо-восточной стороны от поселка Ахтырского, имеет географические координаты: N44°52ʹ09ʹʹ; E38°21ʹ15ʹʹ. Лесная полоса четырехрядная (рис. 2), главной древесной породой является Fráxinus excélsior L., кустарник Prunus spinosa L.
Рис. 1. Объекты исследования Динского района
Рис. 2. Лесная полоса № 1 с главной породой ясень обыкновенный
Вторая лесная полоса (№ 2) расположена в 2 км к северо-западу от хутора Пролетарий, имеет географические координаты: N44°53ʹ27ʹʹ; E38°14ʹ07ʹʹ. Лесная полоса трехрядная, основная древесная порода Quércus róbur L. Третья лесная полоса (№ 3) расположена на западной оконечности поселка Ахтырского, имеет географические координаты: N44°31ʹ21ʹʹ; E38°15ʹ45ʹʹ. Лесная полоса четырехрядная, главной древесной породой является Quércus róbur L., сопутствующей Acer tataricum L.
Результаты исследования и их обсуждение
Характеристика полезащитных лесных полос района исследований представлена в табл. 1. Изучаемые полезащитные лесные полосы создавались в 1950–1960 гг. Лесные полосы Динского и Абинского районов относятся к третьему агролесомелиоративному району по классификации, предложенной Ф.С. Барышманом. Как следует из табл. 1, главными древесными породами являются дуб черешчатый и ясень обыкновенный.
Высота лесных полос оказывает влияние на дальность мелиоративного влияния. Как следует из табл. 1, колебания высот по вариантам исследований варьировали от 11,6 до 19,7 м, с более высоким показателем в полезащитной лесной № 1 полосе с Fráxinus excélsior L. в Абинском районе. Колебания диаметров от 38,4 до 69,5 см, с более высокими показателями отмечены на варианте № 2 с главной породой Quércus róbur L. того же района. На показатели роста в древесных насаждениях оказывает влияние размещение деревьев. Лесные полосы с невысокими расстояниями характерны для Динского района с расстоянием в междурядье 5 м, в ряду 2,5 м. Для Абинского района отмечаются более высокие показатели: так, в полезащитной лесной полосе № 3 расстояние в междурядье составило 12 м, в ряду 5,0 м. С рассмотренными выше показателями насаждений связан бонитет, который на вариантах составил IV, кроме варианта № 1 в лесной полосе с главной древесной породой Fráxinus excélsior L., где он составил III балла. Важным показателем состояния полезащитных лесных полос является состояние отдельных древесных пород в насаждении. Их экологическое состояние, оцененное по санитарной шкале, колебалось от третьей до четвертой категории. Значение состояния лесных полос оценивается как удовлетворительное, однако отмечаются участки, близкие к распаду насаждений. Сравнение лесомелиоративных характеристик исследуемых лесных полос представлено в табл. 2.
Таблица 1
Некоторые таксационные характеристики полезащитных лесных полос
|
№ л/п* |
Древесные породы насаждения |
Высота, м |
Диаметр, см |
Размещение деревьев, м |
Бонитет |
Экологическое состояние |
|
Динской район |
||||||
|
1 |
Quércus róbur L. |
13,6±0,7 |
38,6±0,9 |
5х2,5 |
IV |
3 |
|
2 |
Quércus róbur L. |
13,8±0,8 |
38,4±0,6 |
5х3,0 |
IV |
4 |
|
Абинский район |
||||||
|
1 |
Fráxinus excélsior L. |
19,7±0,4 |
37,4±1,4 |
7х1,0 |
III |
3 |
|
2 |
Quércus róbur L. |
18,5±0,6 |
69,5±1,9 |
10х5,0 |
IV |
4 |
|
3 |
Quércus róbur L. Acer tataricum L. |
11,6±0,7 |
39,3±1,1 |
12х5,0 |
IV |
4 |
* л/п – лесная полоса.
Таблица 2
Сравнение лесомелиоративных характеристик исследуемых лесных полос
|
№ л/п |
Конструкция лесных полос |
Высота, м |
Мелиоративное влияние, м |
Коэффициент снижения мелиоративного влияния |
|
|
Плотная конструкция |
Ажурная конструкция |
||||
|
Динской район |
|||||
|
1 |
Плотная |
13,6 |
166,4 |
378,1 |
0,44 |
|
2 |
Плотная |
13,8 |
168,8 |
383,6 |
0,44 |
|
Абинский район |
|||||
|
1 |
Плотная |
19,7 |
241,0 |
547,6 |
0,44 |
|
2 |
Плотная |
18,5 |
226,3 |
514,3 |
0,44 |
|
3 |
Плотная |
11,6 |
141,9 |
322,5 |
0,44 |
|
Среднее |
15,44 |
188,88 |
429,22 |
0,44 |
|
Таблица 3
Экономическая эффективность лесных полос в районе исследований (для среднего поля площадью 27 га)
|
Сельхозкультура |
Урожайность, ц/га |
Прибавка урожая, ц/га |
Доход с продажи без прибавки, руб. |
Доход с продажи с прибавкой, руб. |
Затраты на уборку, руб. |
Прибыль с прибавкой, руб. |
|
Озимая пшеница |
63,5 |
4,45 |
2828925 |
3027173 |
105951 |
2921221 |
|
Яровой ячмень |
59,8 |
4,20 |
2873988 |
3075840 |
107654,4 |
2968186 |
|
Кукуруза |
52,3 |
3,66 |
2372328 |
2538346 |
88842,1 |
2449504 |
|
Подсолнечник |
23,9 |
1,67 |
3226500 |
3451950 |
120818,3 |
3331132 |
Из данных таблицы следует, что мелиоративный эффект лесных полос по районам исследований неодинаков. Как известно, мелиоративное влияние полезащитных лесных полос во многом определяется их конструкцией – строением их продольного профиля. Конструкция зависит от высоты, ширины, ярусности, плотности и состава древесно-кустарниковых пород насаждения, а также своевременного проведения уходных работ за насаждением. Соответствие конструкции позволяет равномерно распределять снег, мелкозем в мелиоративной зоне агроландшафта. На всех вариантах исследований отмечается изменение проектируемой ажурной конструкции на плотную. В Динском районе насаждения из Quércus róbur L. обеспечивают дальность мелиоративного влияния на 166,4–168,8 м. В случае приведения конструкции к ажурной (проектируемой) дальность влияния достигала 378,1–383,6 м. В Абинском районе более высокие показатели мелиоративного влияния отмечены в лесной полосе № 1, с главной древесной породой Fráxinus excélsior L. 241,0 и 547,6 м соответственно. Более низкие показатели отмечались в лесной полосе № 3. Коэффициент снижения мелиоративного влияния для всех районов исследований составил 0,44. Нами для определения экономической эффективности полезащитных лесных полос района исследований в зависимости от конструкции лесных полос определены показатели, представленные в табл. 3. Расчет проводился для среднего поля площадью 27 га.
Как следует из табл. 3, прибавка урожая колебалась от 1,67 до 4,45 ц/га. Более высокая прибавка отмечается для озимой пшеницы 4,45 ц/га и ярового ячменя 4,20 ц/га. Прибыль с прибавкой для данных сельскохозяйственных культур составила 2921221 и 2968186 руб. соответственно. Более высокие показатели прибыли отмечаются для подсолнечника – 3331132 руб. Для других сельскохозяйственных культур прибыль была несколько ниже.
Заключение
Таким образом, представленные исследования свидетельствуют о более высоких таксационных показателях лесной полезащитной полосы № 1 с главной древесной породой Fráxinus excélsior L. Высота для данного варианта составила 19,7 м. Установлено несоответствие конструкций лесных полос по вариантам исследований. При приведении конструкций лесных полос к рекомендованным отмечается повышение дальности мелиоративного влияния лесных полос. Более высокие показатели отмечены для Абинского района – до 547,6 м. Расчетным путем установлено, что эффективность полезащитных полос при приведении их к рекомендуемой конструкции позволит получить прибыль: по озимой пшенице 2921221 руб., яровому ячменю 2968186 руб., подсолнечнику 3331132 руб. (для среднего поля площадью 27 га). Владельцам лесных полос рекомендуется следить за состоянием полезащитных лесных полос и привести конструкции к рекомендованным.