Учение о луговодстве и механические способы обработки поверхности луга

Понятно, что, находясь под угрозой неизбежного ухудшения качества природных лугов и обусловленного им уменьшения укосов сена, ухудшения его свойств и падения производительности пастбищных угодий, с одной стороны, и учитывая важность зеленой кормовой площади в поднятии производительности труда в сельском хозяйстве — с другой, производство стремилось выработать приемы поддержания производительности лугов на возможно высоком и устойчивом уровне. Совокупность этих мероприятий и вылилась в учение о луговодстве.

Самое первое объяснение причин ухудшения качества природных лугов и уменьшения их урожаев, легшее в основу выработки приемов улучшения природных лугов, было по существу правильным. Ухудшение хозяйственной производительности лугов объясняли слишком большим уплотнением поверхности дернины, мешавшим свободному доступу воздуха в почву луга, в результате чего уменьшалось «выветривание» почвы, а это уменьшение выветривания должно было вызвать уменьшение урожаев сена вследствие недостатка пищи растений.

Мы теперь знаем, что минеральная часть почвы представляет конечный продукт выветривания горных пород на поверхности земли и что к дальнейшему выветриванию она неспособна. В полной мере это особенно касается почв лугов, расположенных преимущественно в низинах, покрытых тонкозернистыми сносами с более высоких элементов рельефа и не содержащих обыкновенно никаких обломков горных пород, способных к выветриванию.

Но в ранние времена развития учения о почве органическим остаткам в почве не придавали никакого значения, и процессы разложения этих остатков не могли интересовать исследователей потому, что они не были еще изучены, и о самих организмах, производящих это разложение, еще ничего не было известно. Поэтому единственное объяснение падения урожаев природных лугов могло быть дано только с точки зрения абсолютного обеднения почвы пищей растений.

Мы теперь знаем, что причина падения урожая лугов заключается в изменении биологических процессов разложения органических веществ луговой почвы.

Но, несмотря на неправильность объяснения, причина падения урожаев луга была указана правильно. Этой причиной, без сомнения, является прогрессивное уменьшение проникновения воздуха — и именно его кислорода — в почву луга.

И все приемы луговодства, от самых старых до современных, имеют в основе задачу разрушения неизбежно накопляющегося органического вещества.

Самый старый прием улучшения лугов преследовал цель пропустить в почву воздух при помощи разрезания непроницаемой для кислорода дернины. Первое орудие для этой цели называлось возобновителем лугов. Рабочая часть этого орудия представляла большой, сильный, кривой нож. Кривизна ножа была направлена в сторону его лезвия, и нож оканчивался загнутым вперед острием. Обух ножа с его выпуклой стороны сверху был около 10 см ширины и внизу оканчивался острием. Длина ножа была около 40—50 см при ширине его верхней части около 25—30 см. Такие ножи в числе двух наглухо вделывались в круглый деревянный брус длиной около 1 м. В концах бруса имелось по короткой железной круглой оси, на которых посредством чеки прикреплялись оглобли. Ножи вделывались в брус на расстоянии 50—70 см один от другого. В сторону, противоположную запряжке, в брус вделывались две рукоятки с таким расчетом, чтобы ножи возобновителя принимали рабочее положение, когда рукоятки находятся в руках работника, т. е. чтобы верхняя часть лезвия ножа занимала вертикальное положение. Когда рукоятки опускались до земли, ножи принимали горизонтальное положение и ложились на поверхность луга обухами. Работа этим орудием требовала непременно участия двух человек, из которых один водил лошадь, а другой держал рукоятки и приспособлял наклон ножей к постоянно меняющемуся сопротивлению разрезаемой дернины и к силе упряжного животного.

Посредством возобновителя дернина лугов прорезалась глубокими разрезами, проходящими через оторфленную верхнюю часть дернины и проникающими до минеральной почвы.

Применение обработки лугов возобновителем не оправдало возлагавшихся на него надежд. Травостой луга несколько улучшался на небольшую ширину по обе стороны разреза. Самый разрез заполнялся преимущественно корневищевыми злаками — белой полевицей и трясункой, разнотравьем и зелеными мхами. Эти растения быстро заполняли разрезы своими остатками, и через два-три года луг возвращался в прежнее состояние. Ничтожное повышение урожая луга не могло окупить тяжелую работу возобновителя, и затраченный труд всегда был непроизводительным.

Такой результат совершенно понятен. Широкий обух ножа еще более уплотнял дернину со стороны разреза, а конец ножа, проникавший в минеральную почву, разрушал на своем пути все комки и втирал растертую почву в боковые стенки разреза, усиливая плотность и непроницаемость почвы для воздуха.

Неудовлетворительность работы возобновителя пытались объяснить тем, что производимые им разрезы размещались на слишком широких расстояниях один от другого, и вскоре конструкторы луговых орудий предложили взамен его скарификатор.

Скарификатор состоял из деревянной или железной рамы с тремя подъемными колесами. На передней и задней перекладинах рамы было укреплено нечетное число ножей, не отличавшихся от простых плужных ножей. Число ножей на задней перекладине рамы всегда было одним больше, чем на передней, и поэтому задние ножи проводили разрезы, расположенные посередине между разрезами передних ножей. Орудия изготовлялись на семь и девять ножей с целью приспособления к силе пары упряжных животных. Ножи своими концами имели наклон вперед, вследствие чего при движении орудия они углублялись в почву луга на глубину, которая определялась высотой подъема колес. Расстояние между ножами в каждом ряду делалось около 15 см, следовательно, расстояние разрезов на лугу было около 7—8 см.

Несмотря на более густо расположенные разрезы дернины, результат обработки почвы луга скарификатором был еще менее действенен, чем обработка возобновителем. Разрезы дернины еще скорее заполнялись органическим веществом, и луг через год возвращался в прежнее состояние после ничтожного подъема урожая в течение первого года.

Неудачи обработки скарификатором вызвали попытки применения бороны для обновления лугов. Первоначально применялись бороны, мало отличавшиеся от обычных полевых борон. Изменение в них касалось главным образом формы зубьев, которые делались большей частью ножевидными — с наклоном острия вперед, и серповидными — с направлением острия несколько вбок. Работа простых борон сводилась преимущественно к разравниванию кротороин и муравьиных куч и к вычесыванию надземных остатков прошлогодней травы. Влияние бороньбы на урожайность луга было ничтожное. Тяжелая работа бороньбы луга в несколько следов повышала урожай луга на 1—2 ц на гектар, и этот ничтожный эффект продолжался не более 1—2 лет.

Дальнейшие изменения конструкции орудий обработки поверхности луга были направлены в несколько сторон. Часть конструкторов объясняла понижение урожая луга развитием на них зеленых мхов и старалась приспособить бороны к непосредственной борьбе с мхами. Для этой цели старались так изменить устройство луговых борон, чтобы они возможно полно и совершенно соприкасались с неровной поверхностью луга. Это достигалось конструкцией или членистых, или цепных борон. В членистых боронах продольные брусья рамы сочленялись из отдельных коротких частей, соединенных поперечной осью, которая одновременно служила для укрепления на ней зубьев. Таким образом достигалась гибкость рамы в направлении хода бороны. Ценные бороны сочленялись из отдельных треугольных пластин или железных рамок. Треугольники снабжались каждый зубьями, вделанными во все три угла. Между собой треугольники сочленялись железными кольцами, свободно продетыми в каждый угол треугольника. Таким образом, каждый треугольник подвижно сочленялся с тремя соседними треугольниками. В общем получалась система, способная изгибаться во всех направлениях.

Членистые и цепные бороны предназначались преимущественно для удаления зеленых мхов с поверхности луга, причем рыхление дернины достигалось ими в незначительной степени.

Результаты применения цепных и членистых борон оказались неожиданными. На увеличение урожаев луга они не оказали никакого влияния, что же касается зеленых мхов, для борьбы с которыми они предназначались, то количество мхов значительно увеличивалось на лугу после применения этих борон. Этот результат совершенно понятен. Поверхностное разрыхление дернины вызывало усиление аэробного разложения органических остатков на поверхности луга. Продукты этого разложения не могли быстро проникать в почву, переполненную органическим веществом, и не могли усилить развития высшей растительности луга; зато они быстро усваивались зеленым моховым покровом, и под влиянием усиленного питания усиливалось и развитие мхов, растаскивавшихся боронами по всему лугу.

Другое направление, в котором развивались орудия поверхностной обработки лугов, касалось усиления их рыхлящей способности. Это достигалось заменой простого разрезания дернины вертикальными зубцами или ножами разрыванием ее вращающимися зубьями или ножами. Бороны этого типа представляют рамы с несколькими горизонтальными валами. На валах неподвижно прикреплены или отдельные прямые или косые зубья, или зубчатые кольца, или выгнутые стальные диски с круглым цельным краем, или края дисков вырезаны так, что образуют прямые или изогнутые и скрученные лопасти. При поступательном движении таких борон по поверхности луга горизонтальные оси получают вращательное движение, и насаженные на них зубья, ножи, диски или лопасти в большей или меньшей степени разрывают и рыхлят поверхность дерна.

Наибольшая степень рыхления достигается так называемой норвежской бороной. Ее рабочая поверхность представляет круглую колесовидную борону диаметром около 150 см. В нижней части по ободу и поперечным брусьям борона снабжена сильными железными зубьями. С верхней части в центре бороны прочно укреплен вертикальный железный шкворень. На шкворень свободно надета втулка; чека на конце шкворня не допускает снятия втулки со шкворня. Втулка неподвижно скреплена с железной пластиной, вырезанной в виде треугольника, в центре прямого угла которого помещается втулка. Один конец железной пластины оканчивается упряжным крюком, на другом, перпендикулярном к линии поступательного движения бороны, надет подвижной чугунный груз, который может быть закреплен на любом расстоянии от шкворня. Под влиянием неоднородной нагрузки зубья более сильно нагруженной половины бороны со стороны подвижного груза глубже вонзаются в почву, и вследствие неодинакового сопротивления борона при своем поступательном движении начинает одновременно вращаться вместе со шкворнем во втулке. Вследствие такого сложного движения, одновременно поступательного и вращательного, каждый зуб бороны описывает кривую, носящую название циклоиды, и влияние бороны на поверхность луга отличается очень сильным рыхлящим действием. Все эти бороны требуют значительной затраты энергии для своей работы.

Несмотря, однако, на очень сильное рыхлящее действие этих орудий на поверхность дернины, их влияние на повышение урожаев луга редко выходит за пределы 3—4 ц на гектар, и затраченный на возобновление луга труд всегда остается непроизводительным.

Настоятельная нужда в улучшении качества лугов заставила продолжать изыскания этих средств. Были рекомендованы как средства борьбы с мхом, в котором продолжали видеть причину ухудшения лугов, посыпки их поваренной солью или железным купоросом. Из этих средств поваренная соль не оказывала никакого влияния на мхи и на урожаи луга. Что касается железного купороса, то он, как соль закиси железа, оказывал угнетающее влияние на мхи, но совершенно такое же действие оказывал и на всю растительность луга, как вредную, так и полезную.

Дальнейшее развитие мер поверхностного улучшения лугов характеризуется попытками непосредственной борьбы с развитием на лугах плотнокустовых злаков, которые постепенно обращали прежде ровную поверхность лугов в кочковатую, сильно затрудняли сток поверхностной воды и постепенно обращали луга в «бросовые земли». Эта борьба вызвала попытки создания луговых стругов и кочкорезов. Рабочая часть этих орудий представляет горизонтальный нож с лезвием, и ставленным наклонно к направлению движения орудия. Лезвию придавалась или форма прямой линии, или зубчатой, или изогнутой. Нож укреплялся или при помощи одной стойки к плужному грядилю для запряжки в постромки, или при помощи двух стоек к оглоблям, или он присоединялся при помощи ваги к дышловой запряжке, и в этом случае вес дышла уравновешивался соответствующим положением сидения для работника.

Работа луговых стругов и кочкорезов принадлежит к числу очень тяжелых; кроме того, она вызывает еще необходимость дополнительной работы по сгребанию срезанных кустов и кочек. Эта медленная и утомительная работа вызвала появление специальных конных граблей для сгребания кочек. Эти грабли в пароконной запряжке захватывали полосу шириной в 2 м и состояли из сильных кривых чугунных спиц таврового сечения, укрепленных на двух невысоких колесах, и могли быть сразу приподняты для освобождения от груза кочек посредством опускания длинной рукоятки идущим сзади работником. Собранные в валы кочки нужно было свезти с луга и уложить в кучи для их перегнивания — обращения в компост, который после перегнивания кочек вновь разбрасывался по поверхности луга и служил одним из первоначальных удобрений на лугах.

Тот же прием уничтожения кочек на поверхности луга послужил первоначальным толчком к развитию искусственного посева луговых трав на лугах. На поверхности луга после уничтожения кочек плотнокустовых злаков обнажалась ли шейная растительности масса органического вещества дернины. Вследствие соприкосновения с воздухом дернина на обнаженных местах начинала разлагаться, освобождая в форме минеральных соединений значительные количества пищи растений. Но этой пищей оставшиеся луговые злаки не могли быстро воспользоваться, ибо для того, чтобы занять освободившиеся места, злаки должны были развить новые побеги, постепенно проникавшие с окружности обнаженных мест к их середине. Пока совершалось это медленное передвижение многолетних злаков, на освобожденных местах развивались семена сорняков, занесенных ветром и потоками воды, стекавшей с полей, птицами и животными, и луга засорялись. Совершенно ясно, что единственным средством борьбы с засорением лугов в этом случае мог быть только немедленный посев многолетних трав. Эта мера встретила препятствие в отсутствии как в хозяйствах, так и в продаже семян луговых трав. Неоднократно делались попытки применить для засева «плешин» сенную труху. Попытки эти всегда приводили к сильному засорению луга. Причина этого та, что сенная труха не содержит спелых семян луговых злаков, но содержит очень много спелых семян сорняков.

Сенная труха представляет главную причину засоренности навоза.

Пока развилось производство семян луговых злаков, была сделана еще попытка выработать особые приемы улучшения лугов при помощи специальных машин и орудий, так называемых лущильников.

Систем лущения лугов две. По первой, предложенной Р. Сакком, дернина луга разрезалась в направлении, перпендикулярном к будущим проходам лущильника, специальным скарификатором. Он состоял из стальной перекладины, прикреплявшейся к грядилю универсального плуга Сакка по снятии его с корпуса культурного плуга. К перекладине хомутами прикреплялись четыре ножа в один ряд на расстоянии 30 см один от другого. На концах перекладины прикреплялось по одному маркеру, полозки которых—одни оставлял ясный след на поверхности дернины на расстоянии 15 см от крайнего ножа, а другой направлялся работающим по следу предыдущего прохода полозка. Ножи скарификатора проводили, таким образом, по всей поверхности луга разрезы на глубину 10 см и на расстоянии 30 см.

После этой работы в направлении, поперечном к разрезам скарификатора, производилась обработка лущильником. Корпус лущильника прикреплялся к грядилю того же универсального плуга по снятии его со скарификатора. Лущильник состоял из вертикальной стойки, к которой снизу неподвижно прикреплен горизонтальный треугольный лемех с шириной разреза в 30 см. На расстоянии 30 см от носа лемеха помещался отвал лущильника, а впереди лемеха помещался плужный нож, прорезавший дернину на 10 см. Отвал лущильника представлял вертикально поставленную стальную пластину вышиной 15 см.

Пластина, начиная от стойки, имела правильный вогнутый цилиндрический изгиб, на расстоянии 30 см вправо от стойки и 30 см к задней части корпуса вторым цилиндрическим выпуклым изгибом переходила в направление, параллельное ходу лущильника, и на своем прямом заднем конце опиралась на пятку.

При движении лущильника его нож и лемех отрезали с поверхности луга, предварительно прорезанной скарификатором, квадратные куски дернины в 30 см в стороне [шириной] и 5 см толщиною. Вертикальная пластина отвала лущильника передвигала отдельные квадратные куски дерна на 30 см вправо по ходу орудия.

Куски дерна, срезанные первыми двумя проходами лущильника по средней линии луга, немедленно перевозились на противоположные края луга и складывались влево и вправо от будущего последнего прохода лущильника. Таким образом, по средней линии луга освобождалась свободная от дернины полоса луга шириною 60 см и во всю длину прохода лущильника.

Сзади отвала лущильника к грядилю хомутом прикреплялся так называемый бороздной еж. Он состоял из треугольной стальной рамы, к боковым брусьям которой прикреплено по три стойки треугольных экстирпаторных лап. Лапы бороздного ежа устанавливались на глубину 5—10 см. Таким образом, при проходе лущильника одновременно сдвигалась вправо полоса дернины в 30 см ширины, и обнажившаяся полоса почвы подвергалась совершенному рыхлению на глубину 5—10 см. При следующем проходе лущильника срезанная дернина сдвигалась на полосу разрыхленной почвы.

При достижении такой обработкой противоположных краев луга на обнаженную полосу луга укладывался дерн, свезенный с первой средней полосы, пройденной лущильником. По окончании лущения дернина легким железным катком прижималась к разрыхленной почве. В случае надобности на обнаженные полосы можно было внести минеральное удобрение, или молотый известняк, или мергель, или гашеную известь.

Лущильник Лаакэ стремился избежать двух операций, неизбежных при применении лущильника Сакка, — разрезания дернины скарификатором и перевозки дерна со средних двух борозд на две крайние. Лущильник Лаакэ представлял самостоятельный полупередковый плут с двухколесным полупередком. Впереди корпуса расположен нож. Корпус его состоит из лемеха шириною 30 см, в форме равнобедренного треугольника, вершина которого расположена в середине борозды и основание которого перпендикулярно к длине борозды. Горизонтальное основание лемеха приподнято над поверхностью почвы и переходит в поверхность отвала. Отвал лущильника Лаакэ представлял стальную пластину 30 см шириной с закраинами вышиной около 5 см с каждой стороны. Своим нижним горизонтальным ребром отвал соприкасается вплотную с основанием лемеха, после чего сохраняя горизонтальное положение своего поперечного сечения, изгибается в виде равностороннего свода вышиною около 50 см и длиною около 1,25 м, доходя своим задним горизонтальным ребром почти до поверхности дернины. Под сводом, образуемым отвалом, к стойке лемеха прикреплялись или бороздной еж, или вращающаяся борона шириною около 30 см.

Во время работы лущильника Лаакэ непрерывная полоса дерна шириною в 30 см, отрезанная ножом и лемехом на глубину около 5 см, поднималась на сводчатый отвал и по его проходе вновь укладывалась на поверхность той же борозды, разрыхленной на глубину до 10 см бороной или ежом под сводом отвала.

В результате работы лущильников урожаи лугов поднимались на 5—7 ц на гектар, иногда до 10 ц, но через 2—3 года вновь падали до прежнего уровня. Огромная затрата труда и энергии на тяжелую работу лущения всегда оказывалась непроизводительной.

Такой общий результат всех приемов механических способов поверхностного улучшения лугов вызвал попытки сочетания этих приемов с удобрением лугов.