Volgograd State University
Volgograd, Volgograd, Russian Federation
employee
Volgograd, Russian Federation
FSBSI «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences» (Laboratory of Hydrology of Agroforest Landscapes, Leading Researcher)
FSBSI «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences» (Laboratory of Hydrology of Agroforest Landscapes, Leading Researcher)
Volgograd, Russian Federation
Prunus armeniaca L. is a promising species for agroforestry. Apricot forms shelterbelts with Fraxinus pennsylvanica Marsh. in the Rostov Region on an area of 550 hectares. The ameliorative efficiency of the stands is due to their aboveground phytomass, but the role of tree greenery in the wind shade formation has not previously been studied. Four-row wind-regulating shelterbelts, 50 years old, 13-18 m wide, with a dense structure were studied from 2005 to 2025. In the Priazovsky, Dono-Donetsky and Nizhne-Donskoy forest reclamation districts (FRD), apricot grows at the edges of four-row wind-regulating shelterbelts and occupies the second forest tier. Its survival rate is 48%, height is 6.3 m – 9.0 m, Kav is 2.7. Ash forms the first forest tier with a height of 13 m – 10.2, survival rate of 58% and Kav of 3.0. In the Salsko-Manychsky FRD, apricot dries out. Its survival rate is 5%, height is 5.3 m. Ash height here is 8.0 m, Kav is 4.0. The studies were carried out on 20 test plots according to general methods of agroforestry. The fraction of wood greenery in the wet growing state was collected from model trees. The phytosaturation of shelterbelts was calculated with dry matter mass determination by the thermogravimetric method. In the Priazovsky, Dono-Donetsky and Nizhne-Donskoy FRDs, the phytosaturation of the first forest tier is 0.03 kg/m³ – 0.02 kg/m³, of the second forest tier is 0.05 kg/m³ – 0.03 kg/m³. The phytosaturation content of the second forest tier, increasing the biophysical density of the first tier, acts as an additional barrier, forming a wind shadow of 18 H – 22 H, which is greater than in pure ash stands (11 – 14 H). The shelterbelts of the Salsko-Manychsky FRD, with a phytosaturation content of up to 0.01 kg/m³, have no meliorative effectiveness; the wind shadow is 5 H. The stands reclaim 7249 hectares of arable land. The potential additional winter wheat yield is 1600 tons, valued at 22.7 million rubles. Apricot is recommended for agroforestry in the Rostov Region, with the exception of the Salsko-Manychsky forest management district, where the shelterbelts are subject to reconstruction.
field-protective plantings, apricot, phytosaturation, wind shade, meliorative effect
Программа действий по борьбе с опустыниванием в Ростовской области рекомендует более широкое применение в агролесомелиорации региона «многофункциональных» древесных пород, способных формировать эффективные и устойчивые агролесомелиоративные насаждения, обладающие ценными древесными и недревесными ресурсами [1].
По мнению ряда авторов, Prunus armeniaca L. является одной из перспективных пород агролесомелиорации – она обладает определенной засухо- и морозоустойчивостью, малотребовательна к почвенному плодородию [2,3]. Древесина абрикоса высоко ценится на внутреннем и внешнем рынках [4]. Порода является ценным медоносом [5]. Пищевую и медицинскую ценность плодов абрикоса отмечают зарубежные авторы [6].
В агролесомелиорации ветровую тень насаждений связывают с их фитонасыщенностью – отношением надземной фитомассы к надземному объёму лесополосы [7,8,9,10]. Это также подтверждают зарубежные исследования, построенные на моделировании – «продувании» надземной лесной фитомассы ветровым потоком с различной скоростью [11,12,13]. Крона абрикоса характеризуется развитой архитектоникой, с высокой фитонасыщенностью древесной зеленью [14]. Ранее была исследована мелиоративная роль надземной фитомассы чистых по составу ясеневых полезащитных насаждений [15], однако ветрорегулирующая роль древесной зелени лесополос с участием Prunus armeniaca L., ранее не изучалась.
В полезащитном лесоразведении Ростовской области, имеющей важное значение в аграрной экономике России, Prúnus armeníaca L. используется как сопутствующая порода, преимущественно, с Fraxinus pennsylvanica Marsh. [14]. Площадь таких насаждений в регионе 550 га [15]. Отсутствие данных по мелиоративной эффективности лесополос с участием в составе абрикоса обыкновенного затрудняет более широкое применение этой породы в агролесомелиорации, реализацию федерального закона № 4-ФЗ «О мелиорации земель» [16], а также приказа Минсельхоза России от 26.04.2024 № 225 «Об утверждении Правил содержания и сохранения агролесомелиоративных насаждений и (или) агрофитомелиоративных насаждений» [17].
Материалы и методы
Исследования выполнялись в Ростовской области, в период с 2005 г. по 2025 г., с учётом лесомелиоративного районирования, разделяющего регион на Доно – Донецкий, Нижне – Донской, Приазовский и Сальско-Манычский лесомелиоративные районы (ЛМР) [15].
Цель изысканий – установить длину ветровой тени, формируемой полезащитными лесными полосами с участием в составе Prunus armeniaca L., определить площадь зон их мелиоративного влияния, а также рассчитать экономическую ценность насаждений.
Объекты исследований – четырехрядные полезащитные (ветрорегулирующие) насаждения, плотной конструкции, с Prunus armeniaca L. в качестве сопутствующей породы в опушечных рядах и главной породой Fraxinus pennsylvanica Marsh. – в центральных рядах. Модальные лесополосы отбирали при анализе данных лесоинвентаризации на землях сельскохозяйственного назначения, проведенной в 2005 г. в Ростовской области ООО НПЦ «Кадастр», при участии В.В. Танюкевича. С этой целью были проработаны сведения по 466 насаждениям, площадью 550 га. В соответствии с ОСТ 56-69-83 были заложены 20 пробных площадей тренировочного типа, на которых выполняли перечислительную таксацию насаждений, фиксировалась их сохранность и ширина. При определении санитарного состояния лесополос (Кср) руководствовались постановлением Правительства России № 2047, от 9.12.2020 г. С модельных деревьев проводился сбор древесной зелени (ГОСТ 21769-84. Зелень древесная. Технические условия = Tree verdure. Specifications: межгосударственный стандарт: издание официальное: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.03.84 № 923: введен впервые: дата введения 1985-01-01 / разработан Министерством лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности СССР. – Москва: Издательство стандартов, 1984; Переиздание с Изменениями: Москва: Стандартинформ, 2010. – 7 с) в сырорастущем состоянии, со взвешиванием на электронных весах, с точностью ± 10 г. В лабораторных условиях проводили сушку образцов для определения массы в воздушно – сухом состоянии. Надземный объем насаждения, формирующего ветровую тень, определяли путем перемножения средней высоты, протяженности 1 га лесополосы и её ширины. Фитонасыщенность фракции древесной зелени устанавливали, как отношение ее массы к надземному объему насаждения. Ветровая тень лесных полос исследовалась на сельскохозяйственных полях (агрофон - чистый пар), примыкающих к модальным лесонасаждениям с западной (заветренной) стороны. Для изучения длины ветровой тени, перпендикулярно лесополосам, были заложены 20 профилей. При помощи метеостанции AQUA – LAB, в июне – августе, в точках учета, удаленных от лесополосы на расстояние, кратное 1Н, 2Н, 5Н, 10Н, 20Н, 30Н и 35Н (Н – высота насаждения) определялась скорость ветра (V, м/с) в трехкратной повторности. Крыльчатки анемометров располагали над поверхностью поля на высоте, кратной 0,1Н. Среднюю относительную скорость ветра находили как отношение скорости в точке наблюдения «i» к скорости ветра на контроле «k» (Vi / Vk). По общепринятым формулам математической статистики рассчитывали основные показатели дискретного ряда скорости ветра в зоне мелиоративного влияния лесных полос: коэффициент вариации (υ, %), критерий Стьюдента (tфакт), точность опыта по изучению ветровой тени в зоне мелиоративного влияния лесополос (Р, %). Анализ данных выполняли в программе «Statistica». Кинетическую энергию ветрового потока определяли по формуле:
, (1)
где Ек – кинетическая энергия ветра, Дж/м3; V – скорость ветра на контроле, м/с; ρ – плотность воздуха (1,23 кг/м3).
Экономическую оценку мелиоративного ресурса агролесомелиорации давали с учетом установленной площади мелиоративного влияния 1 га насаждений с участием Prunus armeniaca L. Расчёт выполняли по зерну озимой пшеницы 3 класса, стоимостью 14221 руб./т. [18]. Среднюю урожайность в Ростовской области принимали по данным Росстата [19,20]. Нормативную прибавку урожая сельскохозяйственной культуры считали в размере 7% [21]. Затраты на уборку дополнительной сельхозпродукции учитывали в размере 4 % [15].
Результаты и обсуждение
Доно-Донецкий ЛМР в Ростовской области
1. Turchin T.Ya., Rebriev Yu.A., Archakov D.I. et al. Natsional'naya programma dejstvij po bor'be s opustynivaniem Rostovskoj oblasti. [The National Action Program to combat desertification in the Rostov Region]. – Volgograd-Rostov-na-Donu: FSC of Agroforestry RAS Publ. house, 2024: 240. (In Russ.).
2. Rybashlykova L.P., Solomentseva A.S., Solonkin A.V. Otsenka sostoyaniya i biologicheskikh osobennostej drevesno-kustarnikovykh vidov rastenij v usloviyakh aridnoj zony. [Assessment of the condition and biological features of woody and shrubby plant species in the arid zone]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Voronezh State Agrarian University, 2022; 15(72): 108-120. (In Russ.). DOIhttps://doi.org/10.53914/issn2071-2243_2022_1_108.
3. Manaenkov A.S. Podkhody k uluchsheniyu sostoyaniya polezashchitnykh lesnykh polos na Severnom Kavkaze. [Approaches to improving the protective forest belts condition in the North Caucasus]. Lesovedenie = Forest Science, 2023; 4: 412-426. (In Russ.). DOIhttps://doi.org/10.31857/S002411482304006X.
4. Zakharov V.L., Shubkin S.Yu., Dubrovina O.A., Gulidova V.A. Sravnitel'nyj Biokhimicheskij sostav drevesiny malosmolistykh lesnykh porod Lipetskoj oblasti. [Comparative Biochemical composition of low-resinous wood species of the Lipetsk Region]. Vestnik rossijskoj sel'skokhozyajstvennoj nauki = Vestnik of the Russian Agricultural Science. 2024; 3: 60-63. (In Russ.). DOIhttps://doi.org/10.31857/S2500208224030137. EDN YXCZMO.
5. Samsonova I.D. Resursnyj potentsial medonosnykh rastenij stepnogo Pridon'ya [Resource potential of honey-bearing plants in the steppe part of Near-Don region]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenij. Lesnoy zhurnal = Bulletin of Higher Educational Institutions. Russian Forestry Journal. 2023; 1(391): 51-64. (In Russ.). DOIhttps://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-51-64. EDN YWLKRO.
6. Alajil O., Sagar V.R., Kaur, C., et al. Nutritional and Phytochemical Traits of Apricots (Prunus Armeniaca L.) for Application in Nutraceutical and Health Industry. Foods. 2021; 10: 1344. - DOIhttps://doi.org/10.3390/foods1006134.
7. Dubenok N.N. Fitonasyshchennost' polezashchitnykh lesnykh polos i ikh meliorativnoe vliyanie na urozhajnost' sel'skokhozyajstvennykh kul'tur. [Phytosaturation of protective forest belts and their reclamation effect on crop yields]. Vestnik rossijskoj sel'skokhozyajstvennoj nauki = Vestnik of the Russian Agricultural Science. 2016; 1: 27-30. (In Russ.). EDN VZSWFD.
8. Urazov P.N. Struktura nadzemnoj fitomassy nasazhdenij v zashchitnykh lesnykh polosakh Sverdlovskoj zheleznoj dorogi [The structure of the plantings aboveground phytomass in the protective forest belts along the Sverdlovsk railway]. Lesa Rossii i khozyajstvo v nikh = Forests of Russia and economy in them. 2025; 1: 4-17. (In Russ.). DOIhttps://doi.org/10.51318/FRET.2025.92.1.001. EDN TXMNDE.
9. Urazov P.N., Usol'tsev V.A., Urazova A.F., Plyukha N.I. Morfologiya kron derev'ev v zashchitnykh lesnykh polosakh vdol' zheleznoj dorogi Ekaterinburg - Kamensk-Ural'skij. [Morphology of tree crowns in protective forest belts along the Yekaterinburg-Kamensk-Uralsky railway]. Lesa Rossii i khozyajstvo v nikh = Forests of Russia and economy in them. 2025; 3: 22-29. (In Russ.) DOIhttps://doi.org/10.51318/FRET.2025.94.3.003. EDN NWPKSX.
10. Usol'tsev V.A., Plyukha N.I. Soderzhanie sukhogo veshchestva vo fraktsiyakh nadzemnoj fitomassy lesoobrazuyushchikh vidov Evrazii [Dry matter content in fractions of Eurasian forest-forming species aboveground phytomass] // Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol'zovanie = Vestnik of Volga state university of technology. Series: Forest. Ecology. Nature management. 2025; 1(65): 6-18. (In Russ.) DOIhttps://doi.org/10.25686/2306-2827.2025.1.6. EDN CVACMC.
11. Zhang S., Liu G., Cui Q., Huang Z., Ye X., & Cornelissen J. H. C. New field wind manipulation methodology reveals adaptive responses of steppe plants to increased and reduced wind speed. Plant Methods. 2021; 17:5. – https://doi.org/10.1186/s13007-020-00705-2.
12. Chaudhari A., Ashu T., Vita G., Hellsten A. Impact of Forest Density on Atmospheric Boundary-Layer Flow and Turbulence for Wind Energy Applications. Boundary-Layer Meteorology. 2026; 192:13. - https://doi.org/10.1007/s10546-025-00959-0.
13. Jiang N., Cheng H., Liu C., Fang Z., & Zou X. A wind tunnel study of the effects of vegetation structural characteristics on the airflow field. Catena. 2024; 108064: 25. - https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108064.
14. Tanyukevich V.V. Produktivnost' i meliorativnaya rol' lesnykh polos stepnykh agrolesolandshaftov [Productivity and the reclamation role of forest belts in steppe agroforestry landscapes]. – Novocherkassk: “Lik” Publ. house, 2012: 175. (In Russ.).
15. Ivonin V.M., Tanyukevich V.V. Adaptivnaya lesomelioratsiya stepnykh agrolandshaftov [Adaptive forest reclamation of steppe agrolandscapes]. – M.: Vuzovskaya kniga Publ. house. 2011; 240. (In Russ.).
16. Federal`ny`j zakon ot 10.01.1996 № 4-FZ (s izmeneniyami i dopolneniyami) «O melioracii zemel`» [On land reclamation: Federal Law of January 10, 1996 No. 4-FZ (as amended)]. (1996). “Garant” Informatively and juridical portal. Retrieved December 14, 2025, from URL: https://base.garant.ru/10108787/?ysclid=mkjhs6sjuu980488550. (in Russ.).
17. Prikaz Minsel'khoza Rossii ot 26.04.2024 № 225: “Ob utverzhdenii Pravil soderzhaniya i sokhraneniya agrolesomeliorativnykh nasazhdenij i (ili) agrofitomeliorativnykh nasazhdenij” [On approval of the Rules for the maintenance and conservation of agroforestry and (or) agrophytomeliorative plantations: Order of the Ministry of Agriculture of Russia]. (2024). Informacionno-pravovoj portal «Garant». Retrieved December 14, 2025, from URL URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/408982566/?ysclid=mkji3ybtn2226375098. (in Russ.).
18. Pul's Dona.rf. – 2025. – URL: https://xn--80ahujedpo6f.xn--p1ai/v-rostovskoj-oblasti-zerno-prodovolstvennoj-psheniczy-3-klassa-stoit-stolko-zhe-skolko-i-yachmen (access date: 03.11.2025).
19. Sel'skoe khozyajstvo v Rossii. 2025: statisticheskij sbornik. [Agriculture in Russia 2025: Statistical Digest]. M.: Rosstat Publ. house. 2025: 81. (In Russ.).
20. Rostovskaya oblast` v tsifrax. 2025: statisticheskij sbornik. [Rostov Region in numbers 2025: Statistical Digest] Rostov-na-Donu: Rostovstat Publ house. 2025; 47. (In Russ.).
21. Tribunskaya V.M., Kuz'mina T.S. Normativy pribavok urozhaya vazhnejshikh sel'skokhozyajstvennykh kul'tur ot meliorativnogo vliyaniya polezashchitnykh lesnykh polos. [Standards of yield increases of the most important agricultural crops from the reclamation effect of protective forest belts]. – M.: Agropromizdat Publ. house. 1984; 99. (In Russ.).
22. Primakov N.V. Yasenevye polezashchitnye lesnye polosy Korenovskogo rajona Krasnodarskogo kraya [Ash protective forest belts of the Korenovsky district of the Krasnodar Territory]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenij. Lesnoy zhurnal = Bulletin of Higher Educational Institutions. Russian Forestry Journal. 2025; 5(407): 81-91. (In Russ.). DOIhttps://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-5-81-91.
23. Enescu C.M., Mihalache M., Ilie L., Dinca L., Constandache, C., Murariu, G. Agricultural Benefits of Shelterbelts and Windbreaks: A Bibliometric Analysis. Agriculture. 2025; 1204: 30. - https://doi.org/10.3390/agriculture15111204.
