Горные кормовые угодья Кабардино-Балкарской республики, являющиеся полигоном, на котором проводились настоящие исследования, расположены в высотном поясе от 850…1000 до 1800…2100 м над уровнем моря. Наибольшие массивы их сосредоточены в бассейнах р.р. Баксана и Малки и занимают значительную часть отрогов Эльбруса.
Объектом исследований в пределах урочища Хаймаши явился горно-луговой биоценоз, трансформировавшийся в результате антропогенной деятельности в непригодное для хозяйственного использования угодье с доминированием ядовитых сорных трав: чемерицы, лютиков, манжеток и других видов. Для подобного рода объектов разрабатывался способ механизированного улучшения агрофизических свойств почвы и прекращения деградации, обогащения растительного покрова за счет ценных в кормовом отношении трав, повышения их продуктивности. В качестве средства для выполнения перечисленных задач использовался модифицированный плоскорез в сравнении с серийным орудием аналогичного типа.
Рельеф местности
По общему признанию классиков агрономической науки В.В. Докучаевa, П.П. Костычевa, С.В. Зоннa и др. рельеф местности является ведущим фактором в формировании почвенного и растительного покрова. Его роль в почвообразовательном процессе особенно наглядна в условиях горных формаций.
Урочище Хаймаши, в котором проводились исследования, является по условиям рельефа и климатическим параметрам типичным для горных кормовых угодий, расположенных в регионе Центральной части Северного
Кавказа, включая не только Кабардино-Балкарию, но и Карачаево-Черкессию, Республику Северную Осетию-Аланию и другие территории.
Рельеф урочища представлен межхребтовыми понижениями и склонами хребтов. Экспликация территории по уклонам местности (табл.1) показывает, что здесь значительная часть является труднодоступной (18…25º), непроходимой для тракторов (крутизной свыше 25º).
Хотя в доле земель очень крутые занимают всего 2,8%, они являются зачастую препятствием для эффективного использования средств механизации, так как расчленяют территорию на отдельные локальные массивы. Как правило, такие отдельные массивы отведены в пользование разных хозяйств, а сами крутые, очень крутые и отвесные склоны является границами между смежными землепользователями.
Из таблицы 1 видно, что практическое использование средств механизации возможно на 90% территории урочища. С учетом того, что отдельные массивы локализованы отвесными и очень крутыми территориями и представляют собой участки небольшие по площади (менее 5…6 га), фактически возможно использование средств механизации для улучшения горных кормовых угодий в урочище Хаймаши на 85% общей площади.
Климат. Для характеристики климата нами использованы материалы метеонаблюдений по агрометеостанциям Каменномостское (высота над уровнем моря 800 м), Шаджатмас (2100 м) и Бермамыт (2600 м). Первая из них находится на нижней границе горных кормовых угодий, вторая и третья — на верхней.
Многолетними исследованиями климата названных районов установлено, что по мере повышения над уровнем моря существенно снижается теплообеспеченность и нарастает количество выпадающих осадков (табл. 2).
Градация крутизны, градуса | Доля площадей в процентах от всей территории урочища |
0…2 — ровные 2…6 — пологие 6…12 — слабопокатные 12…18 — покатные 18…25 — сильнопокатные 25…35 — крутые 35…45 — очень крутые более 45 — отвесные | 4,2 21,3 29,7 19,6 16,2 6,6 2,8 0,6 |
Как видно из приведенных данных, в районе Бермамыта средняя годовая температура воздуха не достигает положительных значений. Из-за короткого лета здесь невозможно проведение каких-либо работ по улучшению кормовых угодий. Интерполируя данные по тепловому режиму районов Каменномостского и Шарджатмаса, можно заключить, что верхняя граница, где возможно проведение механизированных работ, направленных на улучшение кормовых угодий, находится на высотном поясе 1600…1800 метров на уровне моря. Эта граница практически совпадает с верхней границей распространения чемерицы.
Станции наблюдения | Показатели по месяцам | Ср. за год | |||||||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | ||
Каменно-мостское | -5,1 | -3,9 | -0,1 | 6,7 | 12,8 | 16,2 | 18,8 | 18,1 | 13,0 | 7,8 | 1,5 | -2,9 | 6,9 |
Шарджат-мас | -6,4 | -6,4 | -3,9 | 0,9 | 5,7 | 8,6 | 10,8 | 11,1 | 7,3 | 3,8 | -0,3 | -3,7 | 2,3 |
Бермамыт | -9,0 | -8,9 | -6,1 | -1,7 | 2,9 | 5,7 | 8,1 | 8,5 | 5,3 | 1,7 | -2,5 | -6,0 | -0,2 |
Исходя из того, что на возможность применения средств механизации влияет режим выпадения осадков, следует, что весеннее и раннелетнее проведение механизированных работ практически нецелесообразно (табл. 3).
Станции наблюдения | Осадки по месяцам (мм) | Ср. за год | |||||||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | ||
Каменно-мостское | 19 | 19 | 32 | 47 | 100 | 95 | 74 | 58 | 52 | 42 | 31 | 24 | 592 |
Шарджат-мас | 18 | 19 | 38 | 66 | 107 | 121 | 113 | 80 | 72 | 48 | 28 | 27 | 737 |
Бермамыт | 32 | 33 | 51 | 80 | 137 | 130 | 127 | 103 | 87 | 55 | 36 | 39 | 910 |
Как видно из приведенных данных, в районе нижней границы горных кормовых угодий май и июнь наиболее обеспечены осадками, испарение которых в горных районах происходит медленно, из-за высокой относительной влажности воздуха. Здесь проведение поверхностного улучшения целесообразно проводить в конце сезона стравливания травостоя, что совпадает с уменьшением влагообеспеченности и хорошим просыханием поверхностного слоя почвы. Этот период для сенокосных угодий — август-сентябрь и для пастбищ — август. Такие сроки определяются и тем, что травостой на зимний период должен сформироваться до выпадения снежного покрова и начала промерзания почвы (табл. 4).
Приведенные данные показывают, что почва в мерзлом состоянии на нижней границе горных кормовых угодий находится вплоть до апреля, а начало промерзания отмечается с начала ноября. С учетом того, что для отрастания надземной массы трав требуется, чтобы почва была прогретой, т.е. чтобы среднесуточная температура была выше +5ºС в течение 40…60 дней, последний срок обработки дернины находится в пределах последней декады августа — первой декады сентября.
Высота над уровнем моря | Глубина промерзания почвы по месяцам (мм) | |||||
XI | XII | I | II | III | IV | |
800 | 0 | 0 | 13 | 17 | 15 | 6 |
1500 | 0 | 11 | 29 | 37 | 22 | 9 |
2100 | 0 | 16 | 33 | 44 | 31 | 16 |
2600 | 9 | 23 | 39 | 51 | 47 | 20 |
Условия ряда лет проведения исследований охватывают как типичные для региона, так и экстремальные значения по температурному режиму и режиму выпадения осадков. При этом 2013 и 2014 гг. оказались самыми жаркими из числа последних 10 лет. В эти годы среднемесячная температура июля оказалась на 1,2…1,8ºС выше средних многолетних значений. В то же время декабрь 1997 г. был самым холодным. В этот месяц впервые за годы наблюдений отмечалась температура в минус 24,6ºС, что на 2,3ºС ниже ранее отмечавшегося минимума.
2013 и 2014 гг. оказались самыми засушливыми за последние 17 лет наблюдений. За лето здесь выпало на 16…37% меньше осадков, чем в среднем за многие годы исследований.
По влагообеспеченности и температурному режиму 2013 г. оказался противоположным по условиям с 2012 и 2014 гг. В 2013 г. выпало 1100…1300 мм осадков при среднемесячной температуре июля 16,1ºС, что на 2,7ºС ниже среднемноголетних значений. Остальные годы по режиму выпадения осадков и температуры воздуха мало отличались от среднемноголетних.
Такие условия способствовали тому, чтобы всесторонне изучить средства механизации на восстановлении и улучшении структуры и продуктивности горных кормовых угодий. То есть, многообразие условий позволило повысить уровень достоверности полученных материалов исследований.
Почвенный покров
Почвы горных кормовых угодий по своему строению и генезису в значительной степени определяются геологическим строением горных пород, на которых и из которых они сформировались. По данным [1] почвообразующими породами рассматриваемых районов представлены элювием и делювием сланцев, гранита, гнейсов, известняков, песчаников и других изверженных и осадочных горных пород. Отдельными пластами прослеживаются проливальные отложения, как правило, более мощные, чем отложения элювия или делювия.
По данным Б.Х. Фиапшева [1] в высотном поясе горных лугов (рис. 1) преобладают горно-луговые субальпийские (типичные дерновые), а также горно-луговые черноземовидные и в микрозонах с малым количеством осадков — горно-степные почвы.
С позиций применения средств механизации для улучшения кормовых угодий важнейшими показателями являются мощность рыхлого слоя и наличие в нем крупнообломочного хряща, особенно из изверженных кристаллических горных пород. В этом отношении все типы почв, наиболее широко представленные на горных пастбищах и сенокосах, отличаются мощным сложением (более 40…50 см) выветренных почвообразующих пород преимущественно суглинистого типа, о чем свидетельствуют приводимые описания.
Из приведенных данных видно, что только на горно-степных почвах в условиях крутых склонов верхний слой почвы может быть насыщен крупнообломочным хрящом, в том числе и кристаллических (гранит) пород. Тем не менее, все тракторопроходимые территории в верхнем 30…50 см слое таких включений не имеют.
Таким образом, по условиям почвенного покрова для коренного и, особенно, для поверхностного улучшения, в том числе с применением плоскорезных орудий, возможно широкое использование средств механизации. На отдельных участках имеется заболачивание. Такие участки хорошо видны по зарастанию болотной осокой и занимают небольшие территории.
В целом, по условиям тепло- и влагообеспеченности, степени промерзания почв и характеру их сложения допустимо применение средств механизированного поверхностного улучшения сенокосов и пастбищ в высотном поясе ниже 1200 м над уровнем моря на территориях с уклонами до 25º без признаков заболачивания. Такие территории составляют более 85% площади горных кормовых угодий.
Из всех видов фитоценоза наибольшее влияние на устойчивость хода почвообрабатывающих органов оказывают те, которые отличаются мощной корневой системой. Несомненно к ним относится чемерица (рис. 1.).