И.С. Белюченко, О.А. Мельник
Сельскохозяйственная экология
Учебное пособие. – Краснодар: Изд-во КГАУ, 2010. - 297 с.

5. Сельскохозяйственные ландшафты и проблемы землепользования

5.2. Животноводство

Специфичность этой отрасли обусловлена круглогодичной технологией кормления, ухода и производства животноводческой продукции – молока, мяса, шерсти и т.д. Кроме того, животноводство как отрасль производства базируется на ряде смежных отраслей таких, как растениеводство (включая плодоводство, овощеводство и, особенно, кормопроизводство). Животноводство, с одной стороны, удачно сочетается с растениеводством, потребляя в качестве корма его отходы, а с другой стороны весьма активно использует естественные угодия (природные пастбища). Рассмотрим основные формы отношений между природой и промышленным животноводством.

Самой древней формой использования растений является выпас скота, который способствует постепенному уплотнению почвы, накоплению органического вещества, повышению содержания в почве азота, фосфора и других элементов, сокращению соотношения углерода и азота и т.д. В верхнем слое почвы при длительном пастбищном режиме накапливается примерно в 3-3,5 раза больше азота, в 2-2,5 раза углерода, снижается соотношение углерода и азота примерно в 2 раза и т.д. Влияние выпаса скота на пастбищные сообщества весьма многообразное. При бессистемном выпасе пастбищные угодья могут превратиться в бросовые, сильно эродированные, выбитые, с резко разрушенной дерниной. Скот влияет на травостои через поедание ценных видов, через механическое воздействие копытами (вытаптывание), химическое влияние (отложение экскрементов) и т.д. Влияние животных может быть прямым и косвенным (через изменение условий произрастания). Влияние выпаса на сообщества весьма варьирует и зависит от типа почвы, растительности, рельефа, условий увлажнения, нагрузки животных и т.д.

Стравливание пастбища ведет к прерыванию роста растений, изменению условий их вегетации (усиление испарения, повышение температуры почвы и воздуха, изменение светового режима). Отдельные виды животных по-разному отчуждают различные виды растений. Крупный рогатый скот поедает траву, обрывая листья и стебли на разной высоте. Лошади траву скусывают и потому меньше травмируют растения. Овцы скусывают траву у самой поверхности почвы или только соцветия, а другие виды совершенно не трогают. Гуси, куры выклевывают почки возобновления укороченных побегов у поверхности почвы, оказывая негативное влияние на восстановительную функцию растений.

Стравливание травостоя наблюдается весь период вегетации растений. В случае большой нагрузки скота и при неблагоприятных условиях (засуха, бедные почвы) сложившиеся ландшафты под влиянием стравливания меняют физиономичность, что связано со сменой доминант по сезонам года. Выпас способствует исчезновению многих видов растений в связи с сокращением семяобразования через раннее поедание побегов и, наоборот, обеспечивает доминирование малопоедаемым видам, обсеменение которых с годами усиливается.

Выпас влияет на сообщества и через вытаптывание: животные при движении по пастбищу оказывают на почву и растения давление копытами. Например, давление на почву крупного рогатого скота около 1 кг/см² в покоящемся состоянии, а при ходьбе давление передних копыт доходит до 5 кг/см², что значительно выше, чем давление гусениц трактора. Плохой травостой заставляет скот передвигаться больше, и тем самым сильнее уплотняется почва и больше теряется особей ценных видов, и такие угодия быстрее переходят в неудобъя. Ежедневно корова проходит по пастбищу около 3 км и в течение вегетационного периода она дважды проходит по одному месту, существенно уплотняя почву.

Постоянно выпасаемые пастбища постепенно меняют видовой состав растений. Выживают только те растения, которые устойчивы к вытаптыванию – это розеточные виды (подорожник), с надземными стелющимися побегами (клевер) и т.д. Их устойчивость определяется упругостью надземных органов, имеющих хорошо развитую сосудистую систему. Животные при своем движении по пастбищу отчленяют побеги одних растений, втаптывая их в почву и тем самым способствуя их укоренению. Вытаптывание влияет на травостои (и естественно, на животный мир системы) прямо (чисто механически) и косвенно (через уплотнение почвы и ухудшение условий для жизни одних видов и, наоборот, создание свободных ниш для других – более гибких и пластичных). У травянистых видов разрушаются листья, почки, укороченные побеги; прямое механическое воздействие оказывается животными.

Негативное влияние выпаса на растения обусловливается повреждением их надземных органов (листьев, почек, побегов), которые не отмирают, но такие растения ограничивают формирование новых побегов, а поврежденные структуры не обеспечивают необходимым количеством ассимилятов растения. Поэтому такие растения имеют ограниченный жизненный ресурс и рано отмирают.

Механическое воздействие животных на почву ведет к уплотнению её верхнего слоя, его деформации, образованию скотовыбоин, голых пятен, что, в конечном счете, способствует развитию эрозионных процессов. В связи с этим меняются водно–воздушные свойства почвы, повышается её плотность, сокращается количество и размеры пор, влагоемкость почвы, скорость инфильтрации и т.д. Весьма интенсивно меняется и биологическая активность почвы: снижается численность и активность дождевых червей, азотфиксирующих бактерий и, наоборот, увеличиваются популяции маслянокислых анаэробных бактерий, денитрофикаторов, нарастает испарение с открытой поверхности, способствующее при близком залегании грунтовых вод засолению почвы.

Неумеренный выпас является одной из причин ксерофитизации, галофитизации или гидрофитизации растительности. Уплотнение почвы ведет к уменьшению глубины проникновения корней, изменению их внешней формы и даже анатомии. При долгом нахождении животных на пастбище они оставляют большое количество экскрементов (кала и мочи), которые влияют на растительность и почву. Особо экскременты влияют на развитие микрофлоры (бактерии) и фауны (членистоногие, простейшие) и грибов. В почву с экскрементами и мочей возвращается до 50% и больше минеральных веществ. При длительном нахождении животных на пастбище в почву возвращается значительно больше питательных веществ, чем если выпас ограничен во времени (регулируемый выпас). Возвращение в почву больших количеств богатых азотом веществ обусловливает активизацию почвенных микроб- и зооценозов, усиливает процессы разложения органического вещества и сокращает неразложившиеся органические материалы. Уплотнение почвы снижает эффективность воздействия экскрементов и выделений животных на активизацию жизнедеятельности биотопа.

Экскременты разных животных заметно различаются по содержанию в них питательных веществ. Содержание воды в экскрементах коров доходит до 80% и меньше у лошадей – около 60%. Масса кала, выделяемая КРС в день одним животным составляет около 3 кг СВ , мочи от 10 до 20 л с содержанием сухого вещества 6-8% (примерно 50% составляет органическое вещество). Зольная часть мочи представлена в основном калием. Минеральные вещества, содержащиеся в моче, полнее используются растениями, чем те же элементы из кала. Моча при высокой концентрации щелочных (рН=7,7) элементов (особенно азота) влияет на растения по типу гербицидов: утренняя моча, содержащая больше азота в форме мочевины и гиппуровой кислоты, усиливает в почве процессы аммонификации и концентрации NH₃ и NH₄. Это сопровождается повышением щелочности почвенного раствора и угнетением растений и животных. Все это ведет к потере азота в связи с улетучиванием аммиака.

Одна корова выделяет кал, покрывающий ежедневно до 1,5 м² площади, на которой поступает в почву азота до 800–900 г, фосфора – до 200–250к и калия – до 250–270 г. Разложение экскрементов зависит от погодных условий: идет быстрее во влажную теплую погоду и связано с популяциями копротрофов. Отсутствие копротрофов на пастбище усиливает непроизводственные потери веществ, особенно азота и органического вещества. Экскременты животных активно заселяются личинками мух, жуками–навозниками (свыше 10 видов) и т.д. Ускорению разложения навоза способствуют личинки мух и жуков-навозников, образовавшихся из отложенных на свежих экскрементах яиц. С экскрементами на пастбища (и на поля) поступает большое количество инвазий животных (личинки и яйца гельминтов). В случае развития определенных инвазий отдельные участки пастбища не должны использоваться под выпас в течение года.

Концентрация животных (фермы, летние лагеря и т.д.) при стойловом содержании оказывает ряд негативных последствий на природные сообщества, выражающихся в загрязнении воздуха (аммиаком), почвы (нитратами, сорняками) и воды (нитратами, органической массы). Кроме того, стойловый вариант содержания животных косвенно усиливает техническое воздействие человека на агроландшафты и природные сообщества: скашивание кормовой массы, её перевозка, обработка почвы, посевы, переработка и вывозка навоза и мочи на поля и т.д. Все эти действия усиливают эрозионные процессы почвы, концентрированное накопление сорняков, накопление в почвах тяжелых металлов, локальное загрязнение почвы нефтепродуктами и т.д.

Животноводство (наряду с растениеводством) является одним из основных источников биогенного загрязнения почвенного покрова, и как следствие – водных объектов. Степень воздействия животноводческой отрасли в свою очередь определяется общим поголовьем скота, особенностями расположения животноводческих ферм на водосборах, а также принятой в хозяйствах технологией содержания животных.

Сравнивая экологическую основу пастбищного варианта содержания скота и стойлового, безошибочно можно утверждать, что пастбищный вариант экологичнее и энергетически менее затратный, чем стойловый. В условиях Кубани, где преобладает стойловый вариант содержания осота, безусловно, следует обращать особое внимание на эту отрасль при разработке программ стабилизации и улучшения экологической ситуации отдельных районов в числе других, обусловливающих разрушительные процессы в природных и агроландщафтных сообществах, сокращение в почвах органического вещества, обеднение видового состава растений и животных.

В пользу пастбищного варианта содержания скота свидетельствует также тот факт, что копытные животные эволюционировали сопряженно со степными сообществами (включая микро- и макрофлору и фауну). Учитывая, что Кубань относится к зоне степей, то вышеупоминаемое положение нельзя не учитывать при организации здесь животноводства на перспективу.