Обилие корневищных и корнеотпрысковых поедаемых трав на склоновых землях горной и предгорной зон Центрального Предкавказья способствует повышению устойчивости почв к процессам денудации, в том числе водной эрозии. В свою очередь их активное возобновление за счет подземных вегетативных органов обеспечивает сравнительно высокую их устойчивость в растительных сообществах. В числе таких трав практически все виды злаковых (пырей, кострец, овсяница, лисохвост и др.), а также ряд бобовых (козлятник восточный, клевер белый, лядвенец кавказский и др.), а также представители других семейств (девясил, окопник).
Неумеренная эксплуатация кормовых угодий, особенно в пастбищном режиме пользования, вызывает значительное уплотнение почвенного покрова и, как следствие, выпадение из травостоя большинства корневищных и корнеотпрысковых трав. Так, проведенными наблюдениями за сеянными травостоями, проведенными в 2013-ом году в урочище Кураты на покатых склонах крутизной 10-140, сложенных лугово-дерновыми почвами, с последующим сенокосно-пастбищным пользованием, отмечено постепенное уплотнение почв с 1,24-1,27 г/см3 в 2013-ом году до 1,37-1,39 г/см3 — в 2014-ом. Определение объемной массы почвы проводили дважды за вегетационный период, в течение 2013 и 2014 г.г. во второй декаде июля и в первой — сентября. Отмечено, что в 2014-ом году объемная масса почвы возросла по сравнению с 2013-ом на 0,08-0,12 г/см3. Значительное увеличение объемной массы верхнего 10 см слоя почвы в 2014-ом году связано с обилием осадков и выпасом скота по сырой почве.
Установлено, что по мере уплотнения почвы количество растений костреца и клевера уменьшилось соответственно в 15,5 и 16,7 раза, а козлятника в 4,9 раза (рис. 1).
Менее значительное выпадение из травостоя растений козлятника связано, главным образом, с более высокой густотой стояния растений в период после посева.
С целью восстановления густоты стояния выпавших растений, нами, после укоса в начале июля 2013 года заложен опыт на участках с наиболее изреженным травостоем. Для этого использовали обычные дисковые бороны с постановкой дисков в вертикальное положение и с направлением их по ходу орудия, то есть с нулевым углом резания. В другом варианте использовали ножевую борону KUOSA-3,3B, ножи которой устанавливали на глубину обработки 10 см.
В зависимости от применяемых орудий значительно изменился режим влажности и объемная масса почвы, особенно в горизонте 0-10 см (табл. 1).
Варианты обработки | Годы | Влажность почвы, % | Объемная масса, г/см3 | ||
0-10 см | 10-20 см | 0-10 см | 10-20 см | ||
Ножевыми боронами | 2013* | 18,3 | 19,2 | 1,23 | 1,26 |
2014** | 24,7 | 25,3 | 1,25 | 1,26 | |
Тяжелыми дисками | 2013 | 17,6 | 18,8 | 1,26 | 1,28 |
2014 | 23,3 | 25,0 | 1,27 | 1,29 | |
Контроль, без обработки дернины | 2013 | 16,1 | 17,1 | 1,31 | 1,35 |
2014 | 22,6 | 24,7 | 1,32 | 1,35 | |
* сентябрь 2013 ** июнь 2014
Уже в сентябре, то есть через месяц после скашивания травостоя и рыхления почвы ее влажность на варианте применения ножевой борозды оказалась в среднем на 2,1% выше, чем на контроле и на 0,5% по сравнению с вариантом использования тяжелых дисковых борон. Вместе с тем отмечено значительное уменьшение объемной массы почвы на обоих вариантах по сравнению с контролем. Характерно, что меньшая объемная масса верхнего слоя почвы и ее влажность, на испытываемых вариантах ее обработки сохранились и на июнь 2014 года.
На варианте обработки почвы ножевой бороной в верхнем 10 см слое почвы практически отсутствуют комки крупнее 3 см. При этом такие комки перемешиваются с измельченными растительными остатками. На варианте обработки почвы дисковыми боронами крупные, более 5 см, комки составляют 45-62% по массе. Крупные комки быстро просыхают, что сказывается на общем содержании влаги в горизонте 0 -10 см.
В результате проведенных обработок уже в сентябре 2013 г, а также в течение 2014 года отмечено существенное изменение качества травостоя по его ботаническому составу и продуктивности трав (рис. 2).
Из приведенного видно, что корневищный кострец прямой на варианте рыхления ножевой бороздой, превосходит по плотности восстановления густоты стояния кустов козлятник восточный, а на фоне использования тяжелых дисков — наоборот. Такой характер отрастания определяется тем, что на дискованных участках корневища костреца не только разрезаются, но и выворачиваются на дневную поверхность. По сравнению с контролем в любом варианте рыхления почвы отрастание изучаемых трав было достоверно выше.
На вариантах улучшения агрофизических свойств почвы в результате механизированной обработки ее верхнего 10 сантиметрового слоя существенно повысилась продуктивность травостоев в последующие 2 года после закладки опыта (табл. 2). На фоне обработки пастбищ ножевыми боронами и тяжелыми дисковыми боронами с внесением 200 кг/га нитроаммофоса продуктивность возобновленных травостоев возрастает в 1,7-2,6 раза.
Варианты обработки почвы | Годы учетов | Урожай сырой зеленой массы | ||||
Всего за сезон, т/га | В т.ч. злаковых и бобовых | В % к контролю | ||||
т/га | Доля в травостое, % | Всего за сезон | В т.ч. злаковых и бобовых | |||
Ножевыми боронами | 2013 | 68,3 | 45,4 | 66,5 | 254,9 | 275,2 |
2014 | 77,6 | 56,2 | 72,4 | 239,5 | 272,8 | |
2015 | 90,2 | 63,9 | 70,8 | 255,5 | 285,3 | |
В среднем за 3 года | 78,7 | 55,2 | 69,9 | 249,8 | 278,8 | |
Тяжелыми дисками | 2013 | 47,2 | 30,4 | 64,4 | 176,1 | 184,2 |
2014 | 56,8 | 44,8 | 78,9 | 175,3 | 217,5 | |
2015 | 59,3 | 45,1 | 76,1 | 168,0 | 201,3 | |
В среднем за 3 года | 54,4 | 41,1 | 73,1 | 172,7 | 207,6 | |
Контроль, без обработки почвы | 2013 | 26,8 | 16,5 | 61,6 | 100 | 100 |
2014 | 32,4 | 20,6 | 63,6 | 100 | 100 | |
2015 | 35,3 | 22,4 | 63,5 | 100 | 100 | |
В среднем за 3 года | 31,5 | 19,8 | 62,9 | 100 | 100 | |
НСР05 для средних за 3 года | 20,6 | 14,7 | 7,6 | |||
* — поедаемой массы в сумме за 3-4 стравливания
Из приведенных данных видно, что на обоих вариантах обработки почвы и на контроле урожай зеленой поедаемой массы каждый последующий год возрастал, что связано, главным образом с режимом выпадения осадков. За вегетационный период в 2014 и 2015 гг., по сравнению с 2013 осадков выпало соответственно на 19 и 23% больше. При этом в 2014 году более значительная разница отмечена во второй половине лета, а в 2015 в период с мая по конец июля и с сентября по ноябрь.
Тем не менее, несмотря на разницу в режиме выпадения осадков имеющаяся тенденция в массе травостоя сохраняется, хотя и в разных относительных величинах по отношению к контролю. Так, при обработке ножевыми боронами в 2014м году разница в урожайности пастбищ была меньшей по отношению к контролю, чем в два других года. В то же время при обработке тяжелыми дисками меньшей была разница в 2015 году, чем в 2013 и 2014-ом. При этом относительные изменения урожая злаково-бобовых трав на вариантах обработки пастбищ аналогична изменениям всего травостоя.
В процессе закладки опыта нами проведен учет производительности работы испытываемых оружий. На варианте использования ножевой бороны за 1 час работы обрабатывается 1,72 га покатых склонов, а тяжелыми дисковыми боронами — 1,23 га. При этом, после работы ножевых борон поверхность поля остается равномерно взрыхленной, что способствует активному поглощению выпадающих ливневых осадков. Использование же дисковых борон с установкой на разрезание дернины приводит к образованию не глубоких щелей, что не позволяет проводить обработку вдоль склона.
В целом, применение ножевой бороны в среднем за 3 года обеспечивает не только повышение производительности работы агрегата, но и увеличение урожая зеленой массы кормовых трав на 44,7% по сравнению с обработкой тяжелыми дисковыми боронами, и на 149% и 73% соответственно, по сравнению с контролем.
Важно, то увеличение продуктивности пастбищ на вариантах обработки ножевыми боронами не требует подсева трав, а происходит за счет отрастания разрезанных отпрысков и корневищ.