Автор: Ольга Романова, DKU Fellow
Редакция: Алия Веделих / Ecostan News
Заняться изучением агролесоводства меня сподвигло желание понять, как мотивировать людей сажать больше деревьев и древесных культур, которые так важны для нашей планеты. Убедить кого-то посадить лес за свой счёт сложно, даже если у человека или компании есть ресурсы для инвестиций. Ведь прибыль от посаженного леса в виде проданной древесины инвестор получит, в зависимости от культуры, только через 30-70-150 лет… Такая перспектива мало кого интересует, кроме энтузиастов и структур, за которыми такие задачи закреплены. И тут на передний план выходит агролесоводство.
Агролесоводство позволяет получать промежуточную прибыль, пока растёт ценная древесина, либо сажать древесные культуры, которые приносят прибыль не за счёт товарной древесины. Как такое возможно?
Агролесоводство (АЛВ) – это системы и технологии землепользования, где древесные культуры (кустарники, деревья) целенаправленно совмещаются с сельскохозяйственными культурами и/или животноводством. Это динамичная экологически обоснованная система управления природными ресурсами, которая за счёт интеграции деревьев на фермах и в сельскохозяйственный ландшафт диверсифицирует и поддерживает производство. Это позволяет увеличить социальные, экономические и экологические выгоды для землепользователей на всех уровнях.
Грамотно спроектированные и апробированные системы АЛВ позволяют получить следующие выгоды:
- сохранение биологического разнообразия,
- секвестрация углерода и снижение выбросов парниковых газов,
- предотвращение деградации,
- диверсификация доходов,
- увеличение производительности с единицы площади,
- создание экосистем благоприятных для человека и его здоровья.
По классификации Ассоциации агролесоводства в умеренном климате выделяют пять агролесоводческих практик (подробнее здесь и здесь):
- ветрозащитные полосы,
- аллейное земледелие,
- прибрежные буферные зоны,
- лесопастбища,
- фермерство под пологом леса,
- домашние и общественные сады – практика, которая выделяется из предыдущей.
Давайте рассмотрим каждую из них.
Важно помнить, что подбор культур для конкретной территории будет зависеть от местных климатических условий и почв.
Схемы АЛВ практик, а также описание части основных выгод и вызовов взяты из брошюр The Savanna Institute. Эта американская общественная организация продвигается АЛВ среди фермеров и сотрудничает с этой целью с фермерами и учёными.
Ветрозащитные полосы
Ветрозащитная полоса (или защитные лесные полосы) — это от одного до восьми рядов деревьев или/и кустарников, высаженных вдоль границы поля, участка земли или вдоль дорог. Задача ветрозащитной полосы — уменьшить скорость ветра и защитить растения, животных или инфраструктуру на этом участке от неблагоприятных погодных условий, таких как ветер, снегопады, засуха. [Gold, Garrett, 2021; БСЭ]
В условиях Центральной Азии ветрозащитная полоса не обязательно должна быть из карагача или тополя, как это часто встречается в Казахстане и Кыргызстане. Она может включать кустарники и деревья со съедобными плодами: ягодами, фруктами, орехами. В многорядную ветрозащитную полосу можно включать с подветренной стороны в первом-втором ряду короткие густые кустарники (например, иву, фундук, ежевику, смородину, бузину), в третьем-четвёртом ряду — высокие кустарники или низкие широколиственные деревья (сливу, хурму виргинскую, иргу), в пятом-шестом ряду — густые смешанные хвойные, седьмом-восьмом ряду — высокие широколиственные деревья. Стоит добавить и быстрорастущие деревья (тополь), чтобы ветрозащита начала быстрее функционировать. Со временем тополя будут заменены другими подрастающими породами.
Главные выгоды:
- Увеличение прибыли за счёт защиты растений и с/х животных от вредных воздействий ветра: обмеления, обветривания, пересыхания и переохлаждения.
- Защита транспортной, промышленной и сельскохозяйственной инфраструктуры от вредных воздействий ветра: обледенения дорог, снежных заносов; это также уменьшит затраты на энергию для обогрева/охлаждения зданий и других объектов.
- Защита от неблагоприятных антропогенных факторов, переносимых ветрами: загрязнения и запахов с автодорог, промышленных и сельскохозяйственных производств.
- Улучшение качества почвы благодаря уменьшению эрозии, удержанию плодородного слоя и увеличению содержания органических веществ в почве.
- Диверсификация доходов и обеспечение продовольственной безопасности.
- Увеличение биоразнообразия на сельскохозяйственных территориях благоприятно для опылителей и других видов животных.
Основные вызовы:
- Высокие изначальные финансовые инвестиции для создания и укоренения ветрополос, из-за чего в течение первых нескольких лет не будет прибыли с данной территории.
- Потеря части земли, используемой под товарное растениеводство; в будущем это компенсируется прибылью с продукции ветрополосы.
- Потенциальные компромиссы в зависимости от дизайна и целей ветрозащиты (к примеру, предотвращение эрозии за счёт сокращения урожайности).
Аллейное земледелие
Аллейное земледелие (alley cropping) – это метод сельского хозяйства, при котором культурные растения выращиваются на участках между рядами деревьев или кустарников, высаживаемых в определенном порядке и на определенном расстоянии друг от друга.
Аллейные посадки – это динамичные экосистемы, которые будут меняться со временем, с ростом деревьев и затенённости в междурядьях. Поэтому в междурядьях стоит менять выращиваемые культуры для оптимизации продуктивности. Например, в первые десять лет в междурядьях можно выращивать солнцелюбивые однолетники (кукурузу, сою, овощи), оставив достаточное пространство для механизированного оборудования. В следующие 10 лет стоит переключиться на озимые культуры, такие как пшеница, ячмень, овёс. После стоит переходить на теневыносливые культуры с глубокой корневой системой, такие как кормовые травы и ягодные кустарники и кустарнички, или в сильвопастбищную (лесопастбищную) систему.
Главные выгоды:
- Позволяет одновременно использовать землю для выращивания пищевых культур и деревьев или кустарников, с поглощением нутриентов на разной глубине залегания корней; это способствует более эффективному использованию земельных ресурсов, а также уменьшению эрозии почвы и улучшению её качества.
- Увеличение стабильности дохода за счёт диверсификации выращиваемых культур.
- Позволяет выращивать ценные нишевые, но долгорастущие продукты (чёрный орех, дуб, каштан) с получением краткосрочной и среднесрочной прибыли от выращиваемых в междурядьях культур и плодов аллей.
- Выполняет ветрозащитные функции и создаёт определённые микроклиматические условия, что позволяет выращивать более широкий ассортимент с/х культур.
- Секвестрация углерода в древесных частях и почве.
- Многолетние культуры создают среду обитания для естественных врагов вредителей.
- Увеличение биоразнообразия на сельскохозяйственных территориях благоприятно для опылителей и других видов животных.
Основные вызовы:
- Увеличение сложности экосистемы и её управления, для чего необходимы дополнительные знания и умения.
- Вызовы, связанные с динамическими изменениями в течение времени в аллейных системах и увеличением конкурентности за ресурсы между видами.
- Высокие изначальные инвестиции в посадку древесных и кустарниковых пород и уход за ними.
- Необходимость долгосрочной аренды или владения землёй для получения полной реализации рентабельности от посаженных древесных пород.
Прибрежные буферные зоны (пойменные леса)
Агролесоводческие пойменные леса или прибрежные буферные зоны — это полосы постоянной растительности, которая представлена высаженными вместе деревьями, кустарниками и травами и расположена между с/х землями и водными объектами (реки, ручьи, ручьи, озера, водно-болотные угодья). [Gold, Garret, 2021]
Буферные зоны должны включать в себя травы — для более эффективного предотвращения попадания загрязняющих веществ с полей и городских зон в водные объекты. Деревья и кустарники помогают усилить этот эффект за счёт разной глубины корневых систем, плюс дают большое разнообразие в выборе культур для получения дополнительного дохода. Например в зоне, прилагающей к водному объекту, лучше всего сажать аборигенные виды деревьев и кустарников. Чуть далее, в зоне 2 можно сажать фруктовые и орехоплодовые деревья. В третьей зоне — местные виды разнотравья, цветущих растений для опылителей и многолетние кустарники.
Главные выгоды:
- Позволяют уменьшить сток загрязнителей в водный объект, предотвратить эрозию, стабилизировать берега.
- Защищают с/х культуры от подтоплений.
- Улучшают водные и наземные местообитания вдоль водных объектов.
- Формируют древесный полог на берегах рек, создают комфортный для рекреации микроклимат и увеличивают туристическую привлекательность водных объектов.
- Пойменные АВЛ системы могут обеспечивать производство продукции, пригодной для сбора урожая, без нарушения почвенного и травяного покрова. Например, сбор ягод, древесной флористики, заготовок для производства плетённой продукции. Посадка и уход за такими системами может осуществляться местными фермерами при наличии необходимых экономических стимулов и соблюдении экологических требований.
- Диверсификация доходов и обеспечение продовольственной безопасности.
Основные вызовы:
- Высокая стоимость обеспечения защиты, что связано с необходимостью снизить риски потравы и вытаптывания молодых посадок рядом с водопойными пунктами или из-за нерегулируемого выпаса.
- Возможные потери части сельскохозяйственных земель в обмен на экологические услуги буферных зон.
- Высокие изначальные инвестиции и медленный возврат вложений, из-за более ограниченного ассортимента, который можно высаживать на берегах рек, более высокой стоимости уходных работ в первые годы и невозможности использования механизированных машин при сборе урожая.
Лесопастбищные системы (сильвопастбища, зонтичные пастбища, живые изгороди)
Лесопастбища – это сочетание выращивания деревьев и/или кустарников, пастбищного животноводства и/или производства кормовых культур на одном участке земли [Gold, Garret, 2021]. Лесопастбища формируют либо через внедрение древесных пород в пастбища, либо путём прореживания существующего лесонасаждения с добавлением (или улучшением) кормового компонента и строго регулируемого выпаса [Jose et all, 2017]. Неуправляемый выпас скота среди древесных насаждений не является лесопастбищной агролесоводческой системой.
Так как в Казахстане практически нет частных лесонасаждений, а выпас не регулируется системно, во избежание повреждения лесонасаждений рекомендуется акцентировать внимание на создании так называемых зонтичных пастбищ. Это одиночные и групповые посадки деревьев на пастбищах, формирующих открытые пространства и частично затенённые участки, экосистемно напоминающие лесостепь или саванну.
Выбор видов деревьев будет зависеть от экологических условий местности и целей фермера. Сильвопастбища возможны для содержания КРС, МРС, свиней, коз, куриц, индюшек и даже пчёл. Для всех, кроме последних, необходима организация пастбищной ротации. Также возможно внедрение на пастбища древесных пород со съедобными для животных листьями или плодами. Это могут быть тополь, ива, тутовник, чёрная акация, дуб, каштан, яблоня, грецкий орех и другие фруктовые и орехоплодовые древесные культуры.
Главные выгоды:
- Увеличение производительности с/х угодий за счёт одновременного производства животноводческой и древесной продукции.
- Защита животных от температурных стрессов, которые негативно сказываются на наборе веса, удоях молока и яйценоскости.
- Обеспечение дополнительного корма для с/х животных при выращивании поедаемых видов древесных культур (листья, ветви, опад листьев и фруктов) и снижения температурного стресса на кормовые травы нижнего яруса.
- Интегрированное управление ресурсами: животные поедают травянистые растения вместо затрат на покос или гербициды, а помёт животных возвращает питательные элементы в экосистему; тень от деревьев уменьшает процент лигнина в кормовых травах, улучшая их усвояемость животными.
- Деревья на пастбищах обеспечивают среду обитания для диких животных, птиц и насекомых.
- Увеличение объёма секвестируемого углерода по сравнению с обычным пастбищем или обычной лесной плантацией. [Sharrow et all, 2009]
Основные вызовы:
- Необходимость защиты саженцев от потравы в первые годы развития системы с последующим грамотным выпасом, чтобы не повредить деревья.
- Увеличение сложности системы, где животноводы должны овладеть дополнительными знаниями по уходу за древесными культурами, а лесоводы – знаниями по животноводству, и грамотно применять их на практике.
- Компромисс между получением прибыли от чисто животноводства с получением прибыли от чисто лесоводства; однако комбинированная прибыль от диверсифицированных продуктов повышается.
- Требует долгосрочной стратегии и обязательств.
Фермерство под пологом леса или лесное фермерство
Фермерство под пологом леса – это выращивание нишевой высокомаржинальной продукции под пологом леса. Например, выращивание древесных грибов (шиитаке, майтке, рейши), лекарственных растений (женьшень, желтокорень, бузина, смородина) и декоративных растений (папоротники, лишайники, мох, прутья для флористики).
К этой же системе отчасти можно отнести и домашние и общественные сады. Из-за растущей значимости и непривязанности домашних и общественных садов к естественным или вторичным лесам, их в последнее время всё чаще выделяют в отдельную категорию.
Главные выгоды:
- Дополнительный доход при лесоразведении, с минимальным воздействием на экосистемные услуги, оказываемые лесом.
- Гибкость в управлении: от интенсивного до минимального, в зависимости от продукта и желаемого рынка.
- Управление инвазивными видами в лесном подлеске.
Основные вызовы:
- Риск потери плодородия почв.
- Потеря урожая в связи с воровством, незаконным сбором или погодными условиями.
- Недостаток перерабатывающих производств поблизости.
- Вспышки болезней и вредителей
- Развитие рынка для нишевой продукции является долгосрочным процессом, требующим вложений и умений, подробного учёта и исследования рынка.
Домашние и общественные лесосады
Домашние и общественные лесосады – это многолетние поликультурные системы для производства пищевых продуктов, состоящие из съедобных и несъедобных растений и плодоносящих кустарников и деревьев. Например, это могут быть: дачные хозяйства с многолетними многоуровневыми и мультикультурными древесными растениями; сады, где выращивают и получают продукцию с более, чем одного вида растений; городские сады с плодово-ягодными насаждениями.
Главные выгоды:
- Увеличение древесного покрова в городах и пригородах, озеленение берегов рек.
- Обеспечение продовольственной безопасности городов и пригородов.
- Социальные пространства, объединяющие сообщества.
- Образовательная площадка для просвещения по вопросам экологии, биоразнообразия и экологической устойчивости.
- Повышение городского биоразнообразия.
- Альтернатива застройке территорий.
Основные вызовы:
- Риск аккумуляции загрязнителей в съедобной части продукции, выращиваемой в загрязненных условиях городов и , пригородов, а также участков вблизи с промышленными производствами. В таких случаях необходимо предусмотреть проведение исследований на безопасность получаемой пищевой продукции с общественных садов, начиная с исследования загрязнения почв. Существующие исследования показывают, что, в сравнении с однолетними растениями, древесные породы накапливают меньше тяжёлых металлов и полиароматических углеводородов в съедобных частях. Тщательное мытьё плодов помогает избавиться от большего количества оседающих загрязнителей. Однако, ввиду возможных рисков, необходимы местные исследования. [Romanova, Lovell, 2021]
***
В следующем обзоре мы расскажем о казахстанском контексте агролесоводческих практик и их примерах в Казахстане.
***
Gold, M. A., & Garrett, H. E. “Gene.” (2021). Agroforestry Nomenclature, Concepts and Practices. In: H. E. “Gene” Garrett, S. Jose, & M. A. Gold (Eds.), North American Agroforestry (3rd ed., pp. 27–41). Wiley.
Jose, S., B.M. Kumar, and D. Walter. 2017. Ecological considerations in sustainable silvopasture design and management. Agrofor. Syst. 93:317–331. doi:10.1007/s10457-016-0065-2
Romanova, O., & Lovell, S. (2021). Food safety considerations of urban agroforestry systems grown in contaminated environments. Urban Agriculture & Regional Food Systems, 6(1), e20008.
Sharrow, S. H., Brauer, D., & Clason, T. R. (2009). Silvopastural Practices. In H. E. Garrett (Ed.), North American Agroforestry: An Integrated Science and Practice (2nd ed). Madison, WI: American Society of Agronomy.
Защитные лесные насаждения // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
***
Статья подготовлена в рамках реализации проекта при поддержке программы выпускников Эдмунда С. Маски «Создание базы знаний и сообщества в области агролесоводства в Казахстане» #MuskieFellows
