Реакция низовых злаковых трав на высоту скашивания и нагрузку на дернину

УДК 631/635 (092)

Реакция низовых злаковых трав на высоту скашивания и нагрузку на дернину

Бутько Я. Г.

Лазарев Н. Н., доктор сельскохозяйственных наук

Жогин И. М.

ФГБОУ ВО «РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева»

127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49

E-mail: lazarevnick2012@gmail.com; jakovbutko@gmail.com

В исследованиях, проведённых на Полевой опытной станции РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева с 2017 по 2019 год, изучена реакция злаковых трав газонного типа на высоту скашивания и эксплуатационную нагрузку на дернину (вытаптывание). Райграс пастбищный, овсяницу красную, мятлик луговой и трёхкомпонентную травосмесь из этих видов трав скашивали на высоте 4 и 6 см, а также подвергали воздействию эксплуатационной нагрузки низкой, средней и высокой степени. На второй год жизни одновидовые посевы райграса пастбищного, овсяницы красной и трёхкомпонентная травосмесь сформировали густые травостои с числом побегов от 129 до 183 шт./дм². Значительно уступал им мятлик луговой, плотность травостоев которого не превышала 53–66 шт./дм². На третий год жизни плотность всех травостоях, кроме одновидовых посевов мятлика, снизилась в среднем на 60%. В 2017 году (первый год жизни травостоев) отмечалось наличие дикорастущих видов в небольшом количестве — 0,6–0,8 шт./м². В 2018 году количество сорных трав в составе газонных агрофитоценозов увеличилось до 3,3–7,5 шт./м² и в 2019 году — до 6,1–12,7 шт./м². Скашивание на высоте 4 см способствовало сокращению числа сорных трав. Травы газонного типа имеют невысокий уровень урожайности — от 1,16 до 3,50 т/га сухой массы. В среднем за 2 года травосмесь формировала на 38,1–46,2% больше надземной массы, чем одновидовые посевы трав. При высоте скашивания 4 см урожайность травостоев была выше на 19,2%. На третий год жизни наибольшая твёрдость дернины наблюдалась у травостоев овсяницы красной и мятлика лугового — в среднем этот показатель составлял 215 и 217 Н/см². Наименьшая твёрдость была зафиксирована у одновидовых посевов райграса пастбищного — 199 Н/см². В среднем по всем травостоям при высокой степени вытаптывания твёрдость дернины возрастала на 7,3% по сравнению с низкой и средней нагрузкой. Дернину наибольшей мощности формировали травостои овсяницы красной: максимальное значение, зафиксированное на её травостоях, достигло 12,5 см, а у райграса пастбищного мощность дернины не превышала 8,7–9,5 см. В среднем по всем травостоям показатель мощности дернины был меньше на 3,8% при высоте скашивания 4 см. Трёхкомпонентная травосмесь (райграс пастбищный, мятлик луговой и овсяница красная), как и одновидовые посевы овсяницы красной, формируют травостои с высокой устойчивостью к различным нагрузкам и могут быть рекомендованы для создания обыкновенных городских газонов.

Ключевые слова: низовые травы, нагрузка, плотность травостоев, урожайность, высота скашивания, твёрдость дернины, ботанический состав.

Одной из важнейших характеристик травостоев на сенокосах, пастбищах и газонах является устойчивость к интенсивному эксплуатационному воздействию. Многократное стравливание, вытаптывание, воздействие неблагоприятных условий окружающей среды ведут к изреживанию травостоев (Лепкович, 2014). Наиболее устойчивыми к подобному воздействию являются низовые злаки, которые способны формировать большое количество укороченных вегетативных побегов. Такие низовые злаковые травы, как райграс пастбищный (Lolium perenne L.), мятлик луговой (Poa pratensis L.) и овсяница красная (Festuca rubra L.), являются главными компонентами травосмесей, применяемых в пастбищном хозяйстве, а также в декоративном и спортивном газоноводстве.

Использование данных видов в травосмесях обусловлено тем, что они формируют ровную связную дернину с высокой плотностью (Лазарев, Гусев, 2014; Beard, 2002). Мятлик луговой и овсяница красная благодаря способности к вегетативному размножению обладают длительным долголетием, а райграс пастбищный отличается высокими энергией прорастания и интенсивностью роста.

Наиболее устойчивой к неблагоприятным почвенным условиям считается овсяница красная, которая обладает также высокой морозоустойчивостью и устойчивостью к затенению, переувлажнению и засухе (Harberd, 1961; Beard, 2002). Райграс пастбищный из-за меньшей зимостойкости может сильно изреживаться при низких температурах и других неблагоприятных условиях в зимний период (Лазарев и др., 2018).

При создании газонов используются в основном зарубежные сорта газонного типа, поскольку сорта российской селекции имеют преимущественно кормовое назначение. В связи с этим целью исследований являлось определение реакции сортов мятлика лугового, овсяницы красной и райграса пастбищного, рекомендуемых для создания спортивных газонов, на эксплуатационную нагрузку на дернину и высоту скашивания в условиях Центрального Нечерноземья.

Методика исследований. Исследования проводились в 2017–2019 годах на Полевой опытной станции РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева (г. Москва). В трёхфакторном опыте изучали влияние высоты скашивания (4 и 6 см, фактор А), интенсивности нагрузки на дернину (низкая, средняя и высокая, фактор В) и видов газонных травостоев (одновидовые посевы райграса пастбищного сорта Барсигнум, овсяницы красной сорта Барустик; мятлика лугового сорта Барон и травосмесь из этих видов, фактор С). Повторность четырёхкратная, площадь опытной делянки — 5 м² (2,5×2), размещение вариантов рендомизированное. Травостои скашивали четыре-пять раз за сезон.

Посев трав произведён 17 августа 2017 года. Почва на опытном участке дерново-подзолистая, среднесуглинистая. Глубина залегания грунтовых вод — более 3 м. Содержание гумуса составляло 2,9%, подвижного фосфора — 168 мг/кг, подвижного калия — 25 мг/кг, рН_сол — 5,4. В 2018 году в подкормку внесли удобрения в дозе N₆₀ (по 30 кг на 1 га в весенний период и после второго скашивания), в 2019 году весной — N₃₀K₆₀.

За основу была взята нагрузка, оказываемая во время футбольного матча, исходя из расстояния, пробегаемого спортсменом за время футбольного матча. Для расчётов использовалась площадь поля по стандарту FIFA — 7140 м², а также средняя ширина шага футболиста при беге — 1,3 м.

Молодой травостой слабо устойчив к вытаптыванию, в связи с этим начало воздействия нагрузок было решено перенести до его укрепления. С середины летнего сезона на травостои начали оказывать нагрузки, однако в этот период травостои находились в условиях высоких температур и ограниченного поступления влаги (в сравнении с среднемноголетними данными). С целью снижения степени вытаптывания на молодые травостои было принято решение в 2018 г. оказывать нагрузку, эквивалентную воздействию одного спортсмена, в разных её градациях, а в 2019 году — 22 спортсменами. В 2018 году низкая, средняя и высокая степень нагрузки на дернину соответствовала 0,3, 0,5 и 1,1 шага на 1 м² и в 2019 году — соответственно 5,9, 11,9 и 23,7 шага на 1 м². Воздействие нагрузок на травостои проводилось два раза в неделю в течение всего периода исследований.

Для оценки качественных показателей газонов определяли: плотность травостоев — подсчётом числа побегов на учётных площадках, проективное покрытие — визуально, засорённость — подсчётом числа несеяных растений, твёрдость дернины — пенетрометром EIJKELKAMP, мощность дернины — измерением толщины дернины на вырезанных монолитах (15×15 см).

Результаты исследований. Плотность и проективное покрытие травостоев. На второй год жизни одновидовые посевы райграса пастбищного, овсяницы красной и трёхкомпонентная травосмесь сформировали густые травостои с числом побегов от 129 до 183 шт./дм² (табл. 1). Значительно уступал им мятлик луговой, плотность травостоев которого не превышала 53–66 шт./дм². В течение вегетационного периода она оставалась довольно стабильной, а у мятлика лугового к концу сентября возросла с 37 до 65 шт./дм². Число побегов в 2019 году по сравнению с 2018 годом уменьшилось в 2,4 раза в среднем по всем травостоям, кроме одновидовых посевов мятлика, у которого она варьировалась от 57 до 66 шт./дм². Это обусловлено ослабленным кущением трав в условиях дефицита атмосферных осадков и повышенных температур воздуха. Непосредственно после скашивания у трав резко снижается способность потреблять влагу из почвы. При частой дефолиации потребность трав во влаге возрастает, поэтому высококачественные декоративные и спортивные газоны требуют обязательного орошения.

Снижение плотности травостоев райграса было также обусловлено поражением его снежной плесенью.

1. Плотность и проективное покрытие травостоев в зависимости от высоты скашивания и нагрузок на дернину (2018–2019 гг.)

Примечание: в табл. 1, 2, 3: Мл — мятлик луговой, Ок — овсяница красная, Рп — райграс пастбищный, Тр — травосмесь.

Травосмесь ввиду своей пластичности показывала стабильно высокую густоту травостоев, её посевы по числу побегов имели схожесть с овсяницей красной и райграсом пастбищным. Травосмесь в меньшей степени реагировала на неблагоприятные метеорологические условия. Это связано с наличием в её составе мятлика лугового. Овсяница красная на протяжении всего периода исследования показывала стабильно высокие результаты по числу побегов даже в неблагоприятные периоды.

Анализируя средние показатели числа побегов при разной высоте скашивания, у всех травостоев, кроме мятлика лугового, отмечалась тенденция к увеличению числа побегов при высоте скашивания 4 см. У мятлика лугового более высокая плотность травостоев отмечалась при высоте скашивания 6 см.

При изучении воздействия разных степеней нагрузки на дернину райграс пастбищный, мятлик и травосмесь показывали более высокую плотность травостоев при средней нагрузке, а овсяница красная — при низких нагрузках.

Уменьшение плотности травостоев за 2018–2019 годы сопровождалось снижением показателя проективного покрытия травостоев райграса пастбищного, овсяницы красной и травосмеси (табл. 1). Отмечалось более существенное снижение проективного покрытия у райграса пастбищного (с 75–79 до 61–70%) ввиду того, что весной 2019 года его поражаемость снежной плесенью достигала 86–91%. У мятлика лугового, напротив, наблюдалось увеличение проективного покрытия с 58–59 до 76–81%. Это обусловлено более медленным его развитием по сравнению с другими видами трав (Абрамашвили, 1979; Уразбахтин и др., 2004).

Засорённость и урожайность травостоев. Важным свойством газонного травостоя является его устойчивость к внедрению сорной растительности, которая является фактором, сильно снижающим декоративные качества газона. Сорные травы при внедрении в газонный травостой конкурируют с сеяными видами за питательные вещества, свет и влагу. Высокая конкурентоспособность газонных трав является ключевым фактором, препятствующим внедрению сорной растительности.

В 2017 году после образования устойчивых травостоев отмечалось наличие дикорастущих видов в небольшом количестве — 0,6–0,8 шт./м². В 2018 году количество сорных трав в составе газонных агрофитоценозов увеличилось до 3,3–7,5 шт./м² и в 2019 году — до 6,1–12,7 шт./м² (табл. 2). Следует отметить явно выраженную зависимость показателя засорённости от высоты скашивания газонов. При высоте скашивания 4 см наблюдалось сокращение числа сорных трав. Также отмечалось влияние различных степеней нагрузки. Наиболее оптимальные результаты были достигнуты при средней степени нагрузки и в 2018, и в 2019 году, но остаётся неясным механизм влияния высоких и низких степеней нагрузки. Среди сорных трав преобладали розеточные виды: лапчатка гусиная (Potentilla anserina L.) и одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.).

Урожайность в газоноводстве — это комплексный показатель, который зависит от плотности травостоев, массы побега, отавности. Сорта трав газонного типа характеризуются высокой способностью к кущению, но низкой высотой. В исследованиях была проведена оценка возможности использования сортов газонного направления на кормовые цели.

Наибольшая урожайность в первый год жизни была отмечена у райграса пастбищного и наименьшая — у мятлика лугового. На второй год жизни урожайность трав в сумме за все укосы варьировалась от 1,15 (у мятлика лугового) до 2,71 т/га сухой массы (у травосмеси).

1. Засорённость и урожайность травостоев в зависимости от высоты скашивания и нагрузки на дернину (2018–2019 гг.)

На третий год урожайность возросла, и в варианте с травосмесью она была наибольшей — от 3,06 до 3,5 т/га. В среднем за 2 года при высоте скашивания 4 см травостои имели более высокие показатели урожайности, а травосмесь была более продуктивной (на 38,1–46,2%), чем одновидовые посевы трав.

Противоэрозионная роль многолетних злаковых трав состоит не только в том, что они формируют дернину, они также накапливают значительную надземную массу, которая противостоит смыву и выдуванию почвы.

Воздействие нагрузки различной интенсивности на уплотнение почвы и мощность дернины. Злаковые травы обладают способностью формировать плотную дернину, основными эксплуатационными свойствами которой являются связность, мощность и твёрдость. Твёрдость зависит от воздействия механических нагрузок на поверхность травостоев (при укосе и вытаптывании), вследствие чего почва уплотняется и твёрдость возрастает. При более высоких показателях твёрдости почвы дернина трав менее повреждается вследствие вытаптывания, а также при проходе колёсной техники. Однако высокая твёрдость почвы ведёт к ухудшению условий для роста корней. От мощности дернины также зависит почвозащитная роль многолетних трав. На третий год жизни наибольшая твёрдость дернины наблюдалась у травостоев овсяницы красной и мятлика лугового — в среднем этот показатель составлял соответственно 215 и 217 Н/см² (табл. 3). Наименьшая твёрдость была зафиксирована у одновидовых травостоев райграса пастбищного — 199 Н/см².

В среднем по всем травостоям при высокой степени вытаптывания твёрдость дернины возрастала на 7,3% по сравнению с низкой и средней нагрузкой.

Дернину наибольшей мощности формировали травостои овсяницы красной — максимальное значение, зафиксированное на её травостоях, достигло 12,5 см. Овсяница красная считается наиболее засухоустойчивым растением в сравнении с другими видами, поэтому она в меньшей степени реагировала на дефицит влаги в почве (Тюльдюков и др., 2012). Второй по показателю мощности дернины была травосмесь: этот показатель был примерно одинаковым во всех вариантах, в среднем мощность дернины составляла 11,5 см.

1. Твёрдость и мощность дернины в зависимости от высоты скашивания и нагрузок на дернину (2019 г.)

У травостоев мятлика лугового были зафиксированы средние результаты (10,4 см), а райграс пастбищный формировал дернину самой низкой мощности — среднее значение составило 9 см. Такие низкие показатели у травостоев райграса пастбищного связаны с особенностью развития данного вида (Brede, Duich, 1986), а также с сильным поражением снежной плесенью в начале вегетации.

В среднем по всем травостоям показатель мощности дернины был меньше на 3,8% в вариантах с высотой скашивания 4 см. В исследованиях М. А. Гусева (2015) также выявлено, что при более низкой высоте скашивания мощность дернины, как правило, снижается.

Наиболее мощную дернину мятлик луговой и травосмесь формировали при низкой нагрузке, овсяница красная — при высокой, райграс пастбищный — при высокой и средней степенях нагрузки.

Заключение. Проведённые исследования показали, что наиболее устойчивые травостои при газонном использовании формировали одновидовой посев овсяницы красной и трёхкомпонентная травосмесь из овсяницы красной, мятлика лугового и райграса пастбищного. Они имели наибольшие плотность травостоев, проективное покрытие и урожайность. Мятлик луговой из-за медленного развития сильнее засорялся сорными травами и формировал менее густые травостои. Воздействие высоких нагрузок в совокупности с повреждением травостоев снежной плесенью сильно снижало качество травостоев райграса пастбищного. При высоте скашивания 4 см травостои характеризовались большей плотностью и урожайностью, меньшей засорённостью, чем при высоте скашивания 6 см. Высокая эксплуатационная нагрузка на дернину на третьем году жизни вызвала снижение плотности травостоев на 4,7%.

Литература

1. Абрамашвили Г. Г. Городские и спортивные газоны / Г. Г. Абрамашвили. — М.: Московский рабочий, 1979. — 101 с.
2. Гусев М. А. Комплексная оценка и подбор видов и сортов газонных трав для создания гольф-полей в условиях Центрального региона Российской Федерации: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.08. — М., 2015. — 170 с.
3. Лазарев Н. Н. Комплексная оценка сортов и видов газонных трав при выращивании рулонного газона в условиях Московской области / Н. Н. Лазарев, М. А. Гусев // Известия ТСХА. — 2014. — № 6. — С.69‒80.
4. Долголетие и урожайность злаковых трав газонного типа при использовании на кормовые цели / Н. Н. Лазарев, В. В. Соколова, Я. Г. Бутько, С. М. Авдеев // Кормопроизводство. — 2019. — № 2. — С.8‒13.
5. Лепкович И. П. Ваши газоны: разнообразие, создание, уход, стрижки / И. П. Лепкович. — СПб: Издательство «Диля», 2014. — 303 с.
6. Тюльдюков В. А. Газоноведение и озеленение населённых территорий / В. А. Тюльдюков, И. В. Кобозев, Н. В. Парахин. — М.: КолосС, 2002. — 264 с.
7. Уразбахтин З. М. Создание и содержание городских газонов / З. М. Уразбахтин, К. М. Симонян, М. С. Циркова. — М.: Евролинц, 2004. — 96 с.
8. Beard J. B. Turf Management for golf courses / J. B. Beard. — Chelsea: Ann Arbor Press, 2002. — 793 p.
9. Brede A. D. Plant interaction among Poa annus, Poa pratensis, and Lolium perenne turfgrasses / A. D. Brede, J. M. Duich // Agron. J. — 1986. — Vol. 78. — Is. 1. — P.179–184.
10. Harberd D. J. Observation on population structure and longevity of Festuca rubra L. / D. J. Harberd // New Phytologyst. — 1961. — Vol. 60. — Is. 2. — P.184–206.

The impact of cutting height and trampling on low-growing gramineous

Butko Ya. G.

Lazarev N. N., Dr. Agr. Sc.

Zhogin I. M.

Russian Timiryazev State Agrarian University

127550, Russia, Moscow, Timiryazevskaya str., 49

E-mail: lazarevnick2012@gmail.com; jakovbutko@gmail.com

Investigations conducted in 2017–2019 tested the response of gramineous to cutting height and trampling. In the second year pure stands of perennial ryegrass, red fescue and their mixture with bluegrass produced 129–183 pcs/dm² of shoots. Bluegrass formed 53–66 pcs/dm² of shoots. Except for bluegrass monoculture, sward density of all the variants reduced by 60% in 2019. In 2017 the number of wild species amounted to 0.6–0.8 pcs/m². In 2018 weed number raised up to 3.3–7.5 pcs/m², in 2019 — 6.1–12.7 pcs/m². Leaving grasses at 4 cm tall decreased weed growth. Lawn grasses form normally 1.16–3.50 t ha^-1 of dry mass. The mixture yielded 38.1–46.2% more top mass than pure stands. Sward height of 4 cm led to yield increase of 19.2%, compared to 6 cm tall stands. Red fescue and bluegrass had the densest sod layer in 2019 — 215 and 217 N/cm². Pure ryegrass swards had the lowest sod density of 199 N/см². High trampling intensity increased sod density by 7.3%. Red fescue formed sod layer of up to 12.5 cm, ryegrass — 8.7–9.5 cm. Cutting height of 4 cm resulted in 3.8 % thinner sod layer. The mixture of ryegrass with bluegrass and red fescue can be effectively used to plant standard lawns.

Keywords: low-growing grass, trampling, sward density, productivity, cutting height, sod density, botanical composition.

References

1. Abramashvili G. G. Gorodskie i sportivnye gazony / G. G. Abramashvili. — Moscow: Moskovskiy rabochiy, 1979. — 101 p.

2. Gusev M. A. Kompleksnaya otsenka i podbor vidov i sortov gazonnykh trav dlya sozdaniya golf-poley v usloviyakh Tsentralnogo regiona Rossiyskoy Federatsii: avtoref. dis. … kand. s.-kh. nauk: 06.01.08. — Moscow, 2015. — 170 p.

3. Lazarev N. N. Kompleksnaya otsenka sortov i vidov gazonnykh trav pri vyrashchivanii rulonnogo gazona v usloviyakh Moskovskoy oblasti / N. N. Lazarev, M. A. Gusev // Izvestiya TSKhA. — 2014. — No. 6. — P.69‒80.

4. Dolgoletie i urozhaynost zlakovykh trav gazonnogo tipa pri ispolzovanii na kormovye tseli / N. N. Lazarev, V. V. Sokolova, Ya. G. Butko, S. M. Avdeev // Kormoproizvodstvo. — 2019. — No. 2. — P.8‒13.

5. Lepkovich I. P. Vashi gazony: raznoobrazie, sozdanie, ukhod, strizhki / I. P. Lepkovich. — St. Petersburg: Izdatelstvo “Dilya”, 2014. — 303 p.

6. Tyuldyukov V. A. Gazonovedenie i ozelenenie naselennykh territoriy / V. A. Tyuldyukov, I. V. Kobozev, N. V. Parakhin. — Moscow: KolosS, 2002. — 264 p.

7. Urazbakhtin Z. M. Sozdanie i soderzhanie gorodskikh gazonov / Z. M. Urazbakhtin, K. M. Simonyan, M. S. Tsirkova. — Moscow: Evrolints, 2004. — 96 p.

8. Beard J. B. Turf Management for golf courses / J. B. Beard. — Chelsea: Ann Arbor Press, 2002. — 793 p.

9. Brede A. D. Plant interaction among Poa annus, Poa pratensis, and Lolium perenne turfgrasses / A. D. Brede, J. M. Duich // Agron. J. — 1986. — Vol. 78. — Is. 1. — P.179–184.

10. Harberd D. J. Observation on population structure and longevity of Festuca rubra L. / D. J. Harberd // New Phytologyst. — 1961. — Vol. 60. — Is. 2. — P.184–206.