Дыхание пастбищ

Пастбища не только являются кормовой базой для сельскохозяйственных животных, но и выступают поглотителями парниковых газов. К такому выводу пришли ученые из Института географии РАН — участники консорциума «РИТМ углерода». Исследования проведены в ходе работы над созданием «Российской системы климатического мониторинга».

Несмотря на то что особенности пастбищ обуславливают достаточно высокую эмиссию СО₂ из почвы, растения на пастбищах способны аккумулировать углерод из атмосферы в фитомассе и транспортировать его в почву, тем самым способствуя смягчению климатических изменений. При этом пастбища выступают поглотителями метана практически с той же интенсивностью, что и пашни.

При оценке эмиссии парниковых газов от сельскохозяйственных земель большинство исследователей сосредотачивают внимание на пашнях. Пастбища же незаслуженно забываются, хотя по данным доклада о состоянии и использовании земель в Российской Федерации в 2022 г. (опубликован в ноябре 2023 г.), они занимают 57,1 млн га, или 15 % земель сельскохозяйственного назначения.

«Пастбища интересны тем, что являются пересечением двух отраслей сельского хозяйства — растениеводства и животноводства, — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории биогеографии ИГ РАН Ольга Суховеева. — При современном интенсивном ведении хозяйства преобладают крупные комплексы, выращивающие животных в помещениях с питанием комбикормами. Пастбищное содержание осталось лишь в регионах с экстенсивным хозяйствованием, основывающимся на перегонах скота на зимние и летние пастбища, примерами которого могут быть оленеводство на севере и овцеводство на юге. В средней полосе выгон на пастбище практикуется в малых хозяйствах, например, когда жители деревни содержат 1‒2 коровы на семью и выводят их на общее пастбище в летнее время. Другим таким примером является выращивание лошадей, для которых содержание на пастбище преследует своей целью не питание, а физическое развитие молодняка».

Ученые ИГ РАН с 2020 г. измеряют эмиссию парниковых газов от сельского хозяйства на территории трех предприятий, находящихся в Курской и Рязанской областях и Чувашской Республике. Многолетние травы на пастбищах поддерживают баланс органического вещества в почве, возвращая в нее растительные остатки. Распределение содержания углерода и азота в почвах пастбищ подчиняется широтной закономерности и увеличивается с севера на юг.

С другой стороны, наличие растительности, развивающей мощную корневую систему и обогащающую почву органическим веществом, которое, в свою очередь, является субстратом для гетеротрофного дыхания микроорганизмов, обуславливает достаточно высокую эмиссию СО₂ из почвы. Дыхание пастбищных почв значительно выше, чем пахотных. На рис. 1 можно увидеть, что различия скорости дыхания между годами в пределах одного региона значительно выше, чем между регионами.

Но эмиссия СО₂ из почвы в атмосферу является лишь одним из составляющих баланса углерода в экосистеме. В противоположном направлении (из атмосферы в экосистему) идет фотосинтез. Другими словами, растения на пастбищах способны аккумулировать углерод из атмосферы в фитомассе и транспортировать его в почву, тем самым способствуя смягчению климатических изменений. Средняя укосная фитомасса также возрастает с севера на юг: от 1,13 т/га в Чувашии и 1,37 т/га в Рязанской области до 2,30 т/га в Курской области. Относительно невысокие значения объясняются тем, что пастбищная трава постоянно потребляется животными. Содержание углерода в надземной массе пастбищ колеблется незначительно (41‒45 %), тогда как содержание азота зависит от доли бобового компонента и при большом количестве таких растений может достигать 2,6 % по сравнению со стандартными 1,6‒1,9 %.

Пастбища выступают поглотителями метана практически с той же интенсивностью, что и пашни. В формировании баланса закиси азота ключевую роль играет географическое положение объектов: в Чувашии пастбища являются поглотителями этого газа, тогда как в Рязанской и Курской областях они выступают источниками (аналогично с пашнями).

Животные на
пастбище имеют возможность активно двигаться, в отличие от содержания в
помещениях. Пастбищный корм улучшает их рацион и не требует для своего
производства существенных затрат топливных и энергетических ресурсов. Но, кроме обозначенных положительных моментов для здоровья животных и
состояния экосистем, пастбищное содержание имеет свои недостатки, прежде
всего проявляющиеся в деградации растительного и почвенного покрова при
превышении пастбищной нагрузки и перевыпасе.