Сюда относится коренное улучшение лугов, т. е. комплекс мероприятий, направленных к радикальному («коренному») уничтожению старой луговой дернины, изменению почвы и созданию посевного луга. В этот комплекс, кроме культуры многолетних кормовых трав, входит также и культура различных однолетних растений: кормовых, зерновых, технических, огородных и т. д. Время, потребное для проведения всего комплекса, разделяется на два периода: период культуры однолетников или полевой период, и период культуры луговых трав или луговой период. Продолжительность каждого из них бывает различна: полевого от 1 до 3-5 лет, лугового до 8-10 лет.
При коренном улучшении лугов полевой период рассматривается как подготовительный, и целью его является подготовка почвы к посеву многолетних трав и к обеспечению продуктивности и продолжительности лугового периода.
Коренному улучшению следует подвергать, в первую очередь, выродившиеся крепко задернелые и замоховелые пустошные материковые суходольные луга и пустоши, торфянистые низинные луга, высокие малопроизводительные поймы, приматериковые торфянистые луга, т. е. земли с дерниной, почвой и растительностью, настолько запущенными и испорченными, что исправление их методами поверхностного улучшения не может быть достигнуто в должной мере и достаточно скоро. Коренное улучшение радикально изменяет луговую производительность этих земель. На суходольных пустошных лугах и пустошах, где поверхностными мерами создаются только удовлетворительные пастбища, коренные улучшения создают и сенокосы и пастбища с производительностью в несколько раз большей. Почва улучшается и делается пригодной не только для кормовых трав, но и для многих других культурных растений, в том числе очень ценных. Общая производительность земель и полнота использования их производительных сил во много раз увеличиваются.
Подготовка старой луговой почвы к искусственному залужению начинается с полного уничтожения старой почвы с ее дерниной и растительностью. Для этого прежде всего производится вспашка луга луговыми плугами. Вспашку лучше делать в конце лета или осенью, чтобы поднятый при вспашке пласт в течение осени, зимы и следующей весны успел сильнее проветриться, а заключенные в нем корни и корневища отмереть. С той же целью пласт дополнительно разрезают дисковыми боронами на мелкие куски. На торфянистых почвах, вместо плуга и дисковой бороны можно использовать фрезер, который разрывает на клочки и дернину и почву.
Так разделанная почва весной бывает готова для посева. Однако, сеять в нее сразу же кормовые травы имеет смысл только в том случае, если луг, хоть плохонький, надо получить как можно скорее. В первую весну после разделки почвы, в последней остается еще много живых корневищ, семян и других зачатков прежней флоры луга и кусков дернины. При залужении такой почвы посевной луг будет иметь неровный травостой, сразу же засоренный нежелательными растениями. Поэтому, имеет смысл посеять сперва не многолетние кормовые травы, а однолетние растения - «предшественники», культура которых выгодна тем, что они: 1) дают в первый же год полезную продукцию; однолетние кормовые растения при этом дают корма значительно больше и лучшего качества, чем луг до его распашки; 2) затеняют и угнетают успевшие появиться всходы и побеги прежней флоры и этим очищают почву от нежелательных жизнеспособных зачатков; 3) усиливают разложение остатков старой дернины, корней и пр., что улучшает почву.
Эти растения должны развиваться быстрее сорняков и не требовать удобрения, довольствуясь продуктами разложения старой дернины,
Культуру предшественников называют еще предварительной культурой. Предшественниками обычно бывают: овес, овес с викой, овес с горохом, лек, конопля, иногда ячмень, просо, некоторые овощи и т. д. Рекомендуется предварительную культуру продолжать и в следующем году, высевая уже другие растения, например картофель, турнепс и пр., тоже дающие ценный корм; культура их сопровождается окучиванием и прополкой, т. е. уничтожает последние остатки прежней флоры. Иногда полевой период подготовки почвы продолжается и дольше; однако, очень затягивать его тоже нехорошо, так как от многократной полевой обработки почвы при перепашке, бороньбе, полке и пр. почва распыляется, теряет структуру, истощается, засоряется полевыми сорняками. В период культуры предшественников производится, если нужно, известкование почвы.
Весной последнего года полевого периода производится посев многолетних трав. На этот раз в почву перед посевом вносят основное удобрение и высевают покровное растение. Покровным растением чаще всего является овес, иногда в смеси с викой. Покровное растение высевается для того, чтобы служить защитой молодым всходам трав. Без покровного растения они могут пострадать от чрезмерного нагрева почвы и припочвенного слоя воздуха, от высыхания поверхностного слоя почвы, от резких колебаний влажности воздуха и температуры. Покровное растение создает для них более умеренный фитоклимат. Отчасти полог покровных растений полезен и тем, что угнетает сорняки. Другое назначение покровного растения - дать корм. При посеве весной, многолетние луговые травы в течение первого лета жизни только кустятся, в чем, как правило, им и не следует мешать, чтобы затем получить крепкий, устойчивый травостой. Покровное растение делает залужаемый участок производительным и в год посева.
Покровные растения не только полезны для луговых сеянцев, но и вредны. Они конкурируют с ними за влагу и питательные вещества почвы, и когда влага в минимуме, вред от покровных растений может перевесить пользу от них. Кроме того, они, затеняя сеянцы луговых трав, отчасти этиолируют их и изнеживают. Поэтому необходимо: 1) полог покровного растения делать более разреженным, умеренно тенистым, высевая его семена в меньшем количестве против обычного; 2) убирать покровное растение пораньше, не дожидаясь (например, у овса, вики) созревания их семян, скашивая на сено или зеленый корм; тогда луговые сеянцы успевают до заморозков «перестроиться» применительно к существованию без защитного полога: развивают световые побеги и листья, усиленнее кустятся и укореняются и делаются более подготовленными к зимовке.
Труднее найти выход из положения при резком недостатке воды в почве, что часто бывает в засушливых районах, да и на севере с этим фактором приходится считаться на сухих почвах и в засушливое лето. Выход может быть найден: 1) в посеве луговых трав без покровного растения, 2) в подборе покровного растения, умереннее потребляющего воду, 3) в посеве луговых трав в другое время года, когда воды в почве хватит и на покровное растение. Например, иногда травы сеют под покров озимой ржи, т. е. в конце лета - в начале осени. При посеве луговых трав в конце лета посев делается и без покровного растения, сразу после уборки последней предварительной культуры. В течение достаточно продолжительной и влажной осени сеянцы успевают основательно раскуститься и укорениться, и в будущее лето дают первый укос. Вообще при выборе срока посева не исключены различные вариации в зависимости от запросов и возможностей хозяйства, условий местоположения луга, климатических условий района, биологических и экологических особенностей высеваемых трав и пр.
Какие именно луговые травы сеять и в каком количестве - один из самых трудных вопросов в практике залужения. Отвечая на него, следует руководствоваться плановыми заданиями и экономическими и техническими соображениями с одной стороны, а с другой - данными луговедения и опыта луговодства.
Основной задачей является искусственное создание высоко- и устойчиво-продуктивного луга (сенокосного, пастбищного или смешанного, смотря по заданию), который сохранял бы свои ценные качества в течение возможно большего числа лет. Очевидно, кроме хорошей подготовки почвы, для этого необходим и подбор видов растений, в данных условиях наиболее продуктивных и устойчивых.
Луговедение учит, что одной из существенных гарантий устойчивой урожайности ценоза является состав его не из одного, а из нескольких видов, различных в биологическом и экологическом отношениях. Отсюда целесообразность посева различных луговых трав в смеси друг с другом (посев травосмесей). Смесь влаголюбивых гидромезофитов и мезофитов с более засухоустойчивыми видами обеспечивает урожай и в нормальные годы, и в мочливые, и в засушливые: будут изменяться только количественные соотношения масс различных экологических типов, опасность же полного неурожая отпадает. Смесь злаков и бобовых, растений глубокоукореняющихся и растений с более поверхностной корневой системой, дает возможность полнее использовать производительность почвы. Соединение видов раннеспелых с позднеспелыми облегчает возможность получения двуукосных лугов. Смесь растений, дающих наибольшую массу в первые годы жизни, с растениями более поздно достигающими этого, дает возможность поддерживать урожай на высоком уровне и тогда, когда первая группа растений будет уже малопроизводительна. Смесь растений сенокосных с растениями пастбищными обеспечивает возможность комбинированного использования луга.
Эти положения вытекают из общей теории лугового ценоза и являются руководящими при составлении травосмесей. Однако, применение этих бесспорных положений на практике встречается с большими затруднениями. В злаково-бобовых травосмесях злаки обычно вытесняют бобовые. В посеве раннеспелого и позднеспелого злаков вместо гармонического сожительства обоих оказывается, что то ранний вытесняет позднего, то поздний раннего и никакой двуукосности не получается. Рассчитывают получить сенокосно-пастбищный луг, а на нем пастбищные злаки быстро вытесняют сенокосных и т. д. Очевидно, надо хорошо знать, каковы, при данных внешних условиях культуры, будут конкурентные отношения между высеваемыми видами, как пойдет между ними борьба за существование, в чем будут преимущества одних видов перед другими. Другими словами, при подборе видов для травосмесей желательного качества необходимо тщательно учитывать ценобиотические свойства каждого вида и ход их конкуренции в смешанном посеве. Это - задача очень нелегкая, потому что в ценобиотическом отношении луговые растения еще мало известны и условия успешного сживания их друг с другом в культуре мало изучены. В результате, луговоды даже не рекомендуют употреблять травосмеси более сложные, чем из 3-4 видов, так как не зная, как регулировать условия конкуренции для остальных видов, нельзя быть уверенным, что они удержатся на лугу и что семена их не зря брошены в землю. Даже и при высеве смеси из 3-4 видов крайне трудно предугадать, как будут складываться количественные соотношения между ними в процессе конкуренции. Что количественные соотношения при этом быстро изменяются, видно хотя бы из примера, приводимого Дмитриевым. Состав посевного травостоя из 6 видов изменялся в процентах от сухого веса всей массы сена.
Ясно, что происходят не только погодные вариации, но и смена в определенном направлении. Полностью и быстро выпали оба клевера. Луговая овсяница явно из господствующего положения переходит на положение небольшой примеси. Костер и лисохвост явно разрослись, почти вытеснив остальных. Шестивидовая смесь очень быстро превратилась в четырехвидовую, злаково-бобовая в злаковую.
Этот опыт, однако, отнюдь не дает права думать, что костер и лисохвост всегда будут брать верх над тимофеевкой и луговой овсяницей. В других почвенных условиях, при другой агротехнике, в других условиях климата и погоды, при других экотипах видового состава эта же смесь будет изменяться иначе. Предугадать динамику травосмеси можно лишь хорошо зная биологию и экологию всех компонентов, все качества среды их совместного обитания в их влиянии на каждого компонента при наличии других, все преимущества и недостатки, которые имеет каждый вид сравнительно с другими в этой среде. Покамест эти знания очень ограничены, подбор травосмесей не имеет надежного теоретического руководства и производится в значительной мере вслепую, что ограничивает и эффективность залужения.
Надлежащий подбор травосмесей до некоторой степени затрудняется и крайне ограниченным набором видов, с которыми оперирует массовое луговое травосеяние. Выпадения клеверов после первого же года, конечно, можно было бы избежать, высевая семена дикорастущего лугового клевера. Но их до сих пор нет в широком употреблении; высевают малолетние нестойкие клевера полевой культуры, не выдерживающие конкуренции с луговыми злаками; неудивительно, что они быстро исчезают и травостой перестает быть полноценным. Проблема злаково-бобовых устойчивых травосмесей до сих пор не решена луговодством, хотя дикие луга наши полны примеров многолетнего сожительства злаков и ценнейших бобовых, причем те и другие развиваются очень хорошо.
Другой теоретически слабо обоснованный пункт в агротехнике лугового травосеяния - вопрос о количестве семян каждого вида при высеве травосмеси («нормы высева»).
Этот вопрос также не может быть правильно разрешен без изучения влияния растений друг на друга в смешанном посеве. Эмпирически нетрудно установить, исследуя чистые посевы любого вида различной густоты, при каком количестве особей на единице поверхности урожайность наибольшая, т. е. в какой площади питания нуждается каждая особь. Так, например, по исследованиям Института кормов, для нормального развития необходимы следующие площади питания:
Луговой мятлик и белая полевица - по 2 см2
Тимофеевка, ежа - 4 см2
Французский райграсс, лисохвост, шведский клевер - 8 см2
Красный клевер - 10 см2
Костер безостый - 12 см2
Значит, можно вычислить, сколько особей уместится на 1 га без особого взаимного угнетения, и, зная вес 1000 семян, вычислить, сколько весовых единиц семян надо высевать на 1 га площади (с соответствующими надбавками на невсхожие семена, на гибель всходов и пр.).
Но, во-первых, все эти исходные величины площади питания очень условны; они установлены для определенных условий почвы и культуры и неизбежно меняются при других. Во-вторых, значение их еще уменьшается при переходе от чистых посевов к смешанным. Число растений каждого вида в травосмеси очень быстро будет неравным числу высеянных семян. Корневищные злаки, размножаясь вегетативно, увеличатся в числе, и одни из них больше и скорее, другие - меньше. Рыхлокустовые останутся в прежнем количестве, а со временем и уменьшатся, теснимые корневищными. Все расчеты площадей питания нарушатся, так как в смешанном травостое каждый вид будет в той или иной мере довольствоваться площадью, которую он сможет сохранить за собой при натиске соседей. В густом смешанном травостое уменьшится кустистость, и каждой особи может понадобиться меньше места, чем в чистом посеве.
Обычно при составлении травосмесей руководствуются общими сведениями об экологии и биологии кормовых трав, об условиях климата и почвы залужаемого участка, о назначении луга и предполагаемой продолжительности его использования.
По продолжительности использования посевные луга разделяются на краткосрочные (2-3 года пользования), переменные (4-6 лет) и долголетние (до 10-12 лет и более).
Эмпирически установленные нормы высева семян на 1 га:
Для краткосрочных лугов - 16-20 кг (первое число при преобладании в травосмеси видов с мелкими семенами: клевера, тимофеевки, полевицы, мятлика и т. п.; второе - при преобладании более крупносеменных видов: луговой овсяницы, костра и т. п.).
Для переменных лугов - 28-32 кг.
Для долголетних - 39-45 кг.
В это количество входят семена злаков и бобовых. Виды их устанавливаются, исходя из климата, района и почвенных условий залужаемого участка и учитывая экологию растений.
Соотношения между весовыми количествами злаков и бобовых принимают следующие:
Для краткосрочного луга: |
бобовых 65-75% |
злаков 35-25% |
Для переменного луга: |
25-30% |
75-70% |
Для долголетнего луга: |
8-10% |
92-90% |
Сильное уменьшение высева бобовых при закладке долголетнего луга вызывается опасением, что при более густом высеве бобовые (имеется в виду клевер) в первый год могут сильно угнетать злаки и посте выпадения бобовых луг может остаться слишком изреженным.
В установленную таким образом дозу злаковых семян входят верховые и низовые злаки в различных соотношениях - в зависимости от назначения луга:
Смеси сенокосные: |
верховые 100-90%, |
низовые 0-10% |
сенокосно-пастбищные: |
50-60%, |
50-40% |
пастбищные: |
25-30%, |
75-70% |
Дальше остается установить долю каждого верхового злака и каждого низового из вводимых в травосмесь. Делается это с учетом веса семян, предполагаемого обилия и динамики вида в травосмеси. По существу, расчет делается совершенно произвольный. В агрономических руководствах существует много рецептов видового состава травосмесей для различных почв с указанием процентного содержания отдельных видов. Приняв тот или иной процентный состав, количество семян каждого из видов вычисляют или принимая за 100% средние нормы высева для данного района, или пользуясь особыми таблицами, которые составлены с учетом всхожести, чистоты, хозяйственной годности семян. Луговоды признают, однако, что ни общие нормы высева, ни способы установления процентного состава, ни вес семян каждого вида в смеси не разработаны достаточно удовлетворительно. Есть основания думать, что, следуя принятым правилам, высевают иногда излишне большое количество семян, иногда же, наоборот, недостаточное - неизбежный результат работы вслепую. Геоботаникам и луговодам надо основательно заняться изучением посевных лугов в различных районах в связи с нормами высева и агротехникой, чтобы глубже обосновать нормы высева.
Семена высеваемых трав, как правило, смешивают по группам. Отдельно высевают смесь семян крупных, с большой парусностью, и отдельно - смесь семян с малой парусностью. Для посева семена смешивают с землей или песком. Существуют особые сеялки; высевают и вручную.
После высева семян - партию крупных семян необходимо заборонить на глубину до 0,5-2,0 см, в зависимости от влажности почвы; партию мелких семян заборонивают едва-едва или только прикатывают.
Дальнейшее обращение с посевным лугом состоит в рациональном использовании его и в уходе за ним. Способы использования и методы ухода те же, что и при поверхностном улучшении естественных лугов, и также основаны на биологии и экологии луга. Цель надлежащего ухода за лугом - поддерживать и увеличивать его продуктивность в течение всего периода использования.
Пастбищные посевные луга в первые 1-2 года не подвергаются выпасу, пока дернина не достигнет достаточной связности. Поэтому уход направлен к тому, чтобы ускорить укрепление дернины, для чего стимулируют развитие злаков сенокошением, прикатыванием, внесением азотных удобрений. Затем, в течение периода пастбищного использования, продуктивность пастбища поддерживается систематическим продуктивным удобрением, периодическим прикатыванием, загонной системой выпаса, с периодическим отдыхом пастбища от пастбищного режима. Известно из западноевропейской практики, что продуктивность посевного пастбища можно поддерживать на большой высоте в течение многих десятилетий.
Уход за посевным сенокосным лугом также удлиняет срок его продуктивного использования. Однако, с течением времени поверхностные улучшения посевного сенокоса становятся невыгодными, перестают давать ожидаемый результат. Дело в том, что почва неминуемо переполняется органическим веществом, аэробная жизнь ее сменяется анаэробной, дернина чрезмерно уплотняется, и все это настолько ухудшает условия питания луга, что поверхностные меры воздействия оказываются не в состоянии поддерживать урожайность луга. Тогда новой вспашкой, разделкой почвы и полевыми культурами активизируют разложение и использование накопленных лугом питательных веществ, приводят почву снова в лугопригодное состояние (не доводя до чрезмерного распыления и потери структуры) и повторяют залужение.
Это чередование периодов культуры однолетних полевых растений с периодами культуры многолетних луговых растений составляет в совокупности луговой или лугопастбищный севооборот травопольной системы земледелия. В этой форме луговодство, оставаясь системой луговодственных мероприятий, становится частью системы рационального земледелия, как метод интенсивного производства кормов, увеличения плодородия почвы и разностороннего использования природных производительных сил.