3.2. Проектирование системы севооборотов и их обоснование по противоэрозионным и экономическим показателям
На основе перспектив развития хозяйства решается вопрос о типах, видах и количествах севооборотов. При этом определяются площади, которые целесообразно использовать под почвозащитные, полевые и другие севообороты.
В районах эрозии проектирование следует начинать с тех севооборотов, местоположение которых, а иногда и площади определяются особенностями территории. Для этого используется карта категорий эрозионно-опасных земель.
На землях, подверженных эрозии IV, V и частично III категории, где интенсивность смыва может достигать 12 15 т/га, проектируются почвозащитные севообороты с большим весом многолетних трав. Возделывание пропашных и яровых культур на этих землях нецелесообразно, так как резко снижается урожайность и усиливаются процессы эрозии.
Если такие земли занимают небольшую площадь или размещаются на территории небольшими участками, то их включают в полевые севообороты. При этом эродированные земли выделяются в отдельные рабочие участки, где размещаются многолетние травы и озимые культуры по схеме чередования культур.
По размерам почвозащитные севообороты должны быть достаточно крупными и удобными для использования сельскохозяйственной техники.
Установление площади почвозащитного севооборота производится одновременно с его размещением на территории, с учетом проектирования полей, чтобы неудобные участки нижних частей склонов не дробились проектными границами полей. Поэтому количество полей, большей частью, определяется рациональным их размещением.
Площади участков, отводимые под севообороты показываются в таблице 14.
Под полевые севообороты, насыщенные пропашными культурами, используются основные площади пахотных земель, лучшие по условиям почв и рельефа (I III категория земель), расположенные крупными и компактными массивами.
Таблица 14 – Распределение пашни по севооборотам с учетом категорий эрозионной опасности земель
Площадь, га |
Категория земель и их площадь |
Намечаемое использование |
||
категория |
площадь, га |
вид севооборота |
площадь, га |
|
1143,8 |
I |
362,2 |
полевой |
362,2 |
|
II |
371,7 |
полевой |
371,7 |
|
III |
196,7 |
полевой |
127,9 |
|
почвозащитный |
68,8 |
||
|
IV |
89,2 |
почвозащитный |
89,2 |
|
V |
124,0 |
почвозащитный |
124,0 |
1143,8 |
|
1143,8 |
полевой почвозащитный |
861,8 282,0 |
Количество полей в севооборотах устанавливается исходя из структуры посевных площадей, с учетом размещения культур по хорошим предшественникам, а также рационального размещения полей с учетом обособленности массивов и категорий земель. Например, под посевы сахарной свеклы лучше отводить одно целое поле. Но так как в условиях проявления эрозии в поля могут включаться участки со средне- и сильносмытыми почвами (III, IV и частично V категории), где возделывание сахарной свеклы нецелесообразно, ее размещают в двух полях вместе с посевами озимых культур или трав.
Размеры севооборотов, количество полей в них и чередование культур приводится в таблице 15.
Таблица 15 - Примерное чередование культур в севооборотах
Вид севооборота, общая площадь, средний размер поля и чередование культур |
||
I вариант |
II вариант |
|
Полевой севооборот |
Почвозащитный севооборот |
Полевой севооборот |
Общая площадь 861,8 га |
Общая площадь 282,0 га |
Общая площадь 1143,8 га |
Средний размер 107,7 га |
Средний размер 56,4 га |
Средний размер 143,0 га |
1. Пар ½ + однолетние травы ½ |
1. Многолетние травы |
1. Пар ½ + однолетние травы ½ |
2. Озимые зерновые |
2. Многолетние травы |
2. Озимые зерновые |
3. Сахарная свекла |
3. Многолетние травы |
3. Сахарная свекла |
4. Яровые зерновые |
4. Озимые зерновые |
4. Яровые зерновые |
5. Зернобобовые |
5. Яровые (с подсевом многолетних трав) |
5. Зернобобовые |
6. Озимые |
|
6. Озимые |
7. Кукуруза |
|
7. Кукуруза |
8. Яровые зерновые |
|
8. Яровые зерновые |
Одновременно с установлением видов, количества и размеров севооборотов производится их размещение. Размещение запроектированных севооборотов оценивается по эродированности почв, рельефу, компактности и другим показателям.
С этой целью составляется таблица 16, где определяется средневзвешенная крутизна склона на территории севооборота, которая необходима для внесения поправок за рельеф к коэффициенту эрозионной опасности культур.
Таблица 16 - Определение средней крутизны склонов по севооборотам
Крутизна склона |
В т.ч. средняя |
I вариант |
II вариант |
||||
полевой |
почвозащитный |
полевой |
|||||
Р, га |
Рi |
Р, га |
Рi |
Р, га |
Рi |
||
до 1 |
0,5 |
377,5 |
188,8 |
- |
- |
377,5 |
188,8 |
1 3 |
2,0 |
484,3 |
968,6 |
- |
- |
562,0 |
1124,0 |
3 5 |
4,0 |
- |
- |
225,7 |
902,8 |
148,0 |
592,0 |
5 8 |
6,5 |
- |
- |
56,3 |
366,0 |
56,3 |
366,0 |
Итого |
|
861,8 |
1157,4 |
282,0 |
1268,8 |
1143,8 |
2270,8 |
iср |
|
|
1,3 |
|
4,5 |
|
2,0 |
Общая характеристика размещения севооборотов дается в таблице 17.
Обоснование проектируемых севооборотов проводится по противоэрозионным и экономическим показателям.
Противоэрозионную эффективность дифференциального размещения культур по севооборотам можно определить, используя приближенные коэффициенты эрозионной опасности возделывания сельскохозяйственных культур, которые даны в приложении «Основные показатели эрозионной опасности сельскохозяйственных культур при обычной агротехнике». В коэффициент эрозионной опасности вводится поправка за рельеф.
Приведенные коэффициенты эрозионной опасности соответствуют участкам крутизной склона от 3 до 7 8 (в среднем 6). На ровной местности опасность смыва при любом составе культур близка к нулю. Поэтому вводится поправка, учитывающая крутизну склонов.
,
где
Ккj средняя крутизна склона по севообороту.
Коэффициенты эрозионной опасности культур с учетом крутизны склона заносятся в таблицу 17. Они используются для определения величины смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях эрозионно опасных земель в весенний и летний периоды по формуле:
Мк = М * Ккj, где
Мк смыв почвы (т/га) на различных категориях эрозионно опасных земель под посевами сельскохозяйственной культуры соответственно от стока талых вод или ливневых вод;
М смыв почвы в т/га на различных категориях эрозионно опасных земель соответственно от стока талых или ливневых вод, при отсутствии посевов культур (пар, зябь);
Ккj коэффициент эрозионной опасности культур с учетом средней крутизны склонов севооборота.
В весенний период (март, апрель, май) защищают почву от смыва талыми водами, только озимые и многолетние травы, поэтому смыв почвы под остальными культурами, в этот период, будет таким же, как и на пару. В летний период все культуры защищают почву от эрозии.
На основе полученных данных о смыве почвы под посевами культур на различных категориях эрозионно-опасных земель за год (таблица 18), устанавливается средняя взвешенная величина смыва со всей территории севооборотов (таблица 19).
Для обоснования проектирования почвозащитного севооборота составляется второй вариант. По второму варианту предполагается, что проектируется один севооборот, все культуры размещаются на всех землях.
Таблица 17 - Характеристика проектируемого размещения севооборотов
Севообороты |
Площадь, га
|
Средняя крутизна склона в градусах
|
Степень эродированности, га |
Категории земель и их площади, га |
|||||||
несмытые |
слабосмытые |
среднесмытые |
сильносмытые |
I |
II |
III |
IV |
V |
|||
I вариант |
|||||||||||
Полевой |
861,8 |
1,3 |
811,3 |
40,6 |
9,9 |
- |
362,2 |
371,7 |
127,9 |
- |
- |
Почвозащитный |
282,0 |
4,5 |
- |
156,7 |
125,3 |
- |
- |
- |
68,8 |
89,2 |
124,0 |
Итого |
1143,8 |
|
811,3 |
197,3 |
135,2 |
- |
362,2 |
371,7 |
196,7 |
89,2 |
124,0 |
II вариант |
|||||||||||
Полевой |
1143,8 |
2,0 |
811,3 |
197,3 |
135,2 |
- |
362,2 |
371,7 |
196,7 |
89,2 |
124,0 |
Таблица 18 - Расчет ежегодного потенциально возможного смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях эрозионно-опасных земель
Варианты |
Севообороты |
Сельскохозяйственные культуры |
Коэффициенты эрозионной опасности с.-х. культур с учетом крутизны склонов |
Интенсивность смыва почвы на пару, зяби под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях эрозионно опасных земель, т/га |
|||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
|||||||||
от снеготаяния |
от ливней |
от снеготаяния |
от ливней |
от снеготаяния |
от ливней |
от снеготаяния |
от ливней |
от снеготаяния |
от ливней |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
I |
Полевой |
Пар |
- |
1,8 |
1,2 |
6,0 |
4,0 |
11,6 |
7,7 |
22,4 |
15,0 |
56,9 |
37,9 |
Озимые зерновые |
0,07 |
0,13 |
0,08 |
0,42 |
0,28 |
0,81 |
0,54 |
1,57 |
1,05 |
3,98 |
2,65 |
||
Сахарная свекла |
0,18 |
1,8 |
0,22 |
6,0 |
0,72 |
11,6 |
1,39 |
22,4 |
2,70 |
56,9 |
6,82 |
||
Яровые зерновые |
0,11 |
1,8 |
0,13 |
6,0 |
0,44 |
11,6 |
0,85 |
22,4 |
1,65 |
56,9 |
4,17 |
||
Зернобобовые |
0,08 |
1,8 |
0,10 |
6,0 |
0,32 |
11,6 |
0,62 |
22,4 |
1,20 |
56,9 |
3,03 |
||
Озимые зерновые |
0,07 |
0,13 |
0,08 |
0,42 |
0,28 |
0,81 |
0,54 |
1,57 |
1,05 |
3,98 |
2,65 |
||
Кукуруза |
0,13 |
1,8 |
0,16 |
6,0 |
0,52 |
11,6 |
1,00 |
22,4 |
1,95 |
56,9 |
4,93 |
||
Яровые зерновые |
0,11 |
1,8 |
0,13 |
6,0 |
0,44 |
11,6 |
0,85 |
22,4 |
1,65 |
56,9 |
4,17 |
||
Почвозащитный |
Мн. травы |
0,06 |
0,11 |
0,07 |
0,36 |
0,24 |
0,70 |
0,46 |
1,34 |
0,90 |
3,41 |
2,27 |
|
Мн. травы |
0,06 |
0,11 |
0,07 |
0,36 |
0,24 |
0,70 |
0,46 |
1,34 |
0,90 |
3,41 |
2,27 |
||
Мн. травы |
0,06 |
0,11 |
0,07 |
0,36 |
0,24 |
0,70 |
0,46 |
1,34 |
0,90 |
3,41 |
2,27 |
||
Озимые зерновые |
0,22 |
0,40 |
0,26 |
1,32 |
0,88 |
2,55 |
1,69 |
4,93 |
3,30 |
12,52 |
8,34 |
||
Яровые (подсев) |
0,37 |
1,8 |
0,44 |
6,0 |
1,48 |
11,6 |
2,85 |
22,4 |
5,55 |
56,9 |
14,0 |
||
Продолжение таблицы 18 |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
II |
Полевой |
Пар |
- |
1,8 |
1,2 |
6,0 |
4,0 |
11,6 |
7,7 |
22,4 |
15,0 |
56,9 |
37,9 |
Озимые зерновые |
0,10 |
0,18 |
0,12 |
0,60 |
0,40 |
1,16 |
0,77 |
2,24 |
1,50 |
5,69 |
3,79 |
||
Сахарная свекла |
0,28 |
1,8 |
0,34 |
6,0 |
1,12 |
11,6 |
2,16 |
22,4 |
4,20 |
56,9 |
10,6 |
||
Яровые зерновые |
0,17 |
1,8 |
0,20 |
6,0 |
0,68 |
11,6 |
1,31 |
22,4 |
2,55 |
56,9 |
6,44 |
||
Зернобобовые |
0,12 |
1,8 |
0,14 |
6,0 |
0,48 |
11,6 |
0,92 |
22,4 |
1,80 |
56,9 |
4,55 |
||
Озимые зерновые |
0,10 |
0,18 |
0,12 |
0,60 |
0,40 |
1,16 |
0,77 |
2,24 |
1,50 |
5,69 |
3,79 |
||
Кукуруза |
0,20 |
1,8 |
0,24 |
6,0 |
0,80 |
11,6 |
1,54 |
22,4 |
3,00 |
56,9 |
7,58 |
||
Яровые зерновые |
0,17 |
1,8 |
0,20 |
6,0 |
0,68 |
11,6 |
1,31 |
22,4 |
2,55 |
56,9 |
6,44 |
||
Таблица 19 - Расчет средневзвешенной величины ежегодного потенциального возможного смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях эрозионных земель за ротацию севооборотов
Варианты |
Севообороты |
Площадь |
С/х культуры |
Интенсивность смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях эрозионно опасных земель, т/га в год |
Площадь пашни соответствующей категории эрозионно опасных земель, га/% |
Средневзвешенная величина смыва почвы за ротацию севооборота, т/га |
Средневзвешенная величина смыва почвы со всей площади, т |
|||||||||
га |
% |
I |
II |
III |
IV |
V |
I |
II |
III |
IV |
V |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
I |
Полевой |
107,7 |
12,5 |
Пар |
3,0 |
10,0 |
19,3 |
37,4 |
94,8 |
|
|
|
|
|
8,4 |
904,7 |
|
|
215,5 |
25,0 |
Оз. зерновые |
0,21 |
0,7 |
1,35 |
2,62 |
6,63 |
|
|
|
|
|
0,59 |
127,1 |
|
|
107,7 |
12,5 |
Сах.свекла |
2,02 |
6,72 |
12,99 |
25,1 |
63,72 |
|
|
|
|
|
5,7 |
613,9 |
|
|
215,5 |
25,0 |
Яр. зерновые |
1,93 |
6,44 |
12,45 |
24,05 |
61,07 |
|
|
|
|
|
5,4 |
1163,7 |
|
|
107,7 |
12,5 |
Зернобобовые |
1,9 |
6,32 |
12,22 |
23,6 |
59,93 |
|
|
|
|
|
5,3 |
570,8 |
|
|
107,7 |
12,5 |
Кукуруза |
1,96 |
6,52 |
12,6 |
24,35 |
61,83 |
|
|
|
|
|
5,5 |
592,4 |
|
|
861,8 |
100 |
ИТОГО |
|
|
|
|
|
362,2 |
371,7 |
127,9 |
- |
- |
|
3972,6 |
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
42,0 |
43,1 |
14,9 |
- |
- |
|
|
|
Почвозащ. |
169,2 |
80,0 |
Мн. травы |
0,18 |
0,6 |
1,16 |
2,24 |
5,68 |
|
|
|
|
|
3,5 |
592,2 |
Продолжение таблицы 19 |
||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
|
56,4 |
20,0 |
Оз. зерновые |
0,66 |
2,2 |
3,43 |
8,23 |
20,86 |
|
|
|
|
|
12,6 |
710,6 |
|
|
56,4 |
20,0 |
Яровые |
2,24 |
7,48 |
14,45 |
27,95 |
70,9 |
|
|
|
|
|
43,6 |
2459,0 |
|
|
282,0 |
100 |
ИТОГО |
|
|
|
|
|
- |
- |
68,8 |
89,2 |
124,0 |
|
3761,8 |
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
24,4 |
31,6 |
44,0 |
|
|
|
Всего по варианту |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7734,4 |
II |
Полевой |
143,0 |
12,5 |
Пар |
3,0 |
10,0 |
19,3 |
37,4 |
94,8 |
|
|
|
|
|
20,7 |
2960,1 |
|
|
285,9 |
25,0 |
Оз. зерновые |
0,3 |
1,0 |
1,93 |
3,74 |
9,48 |
|
|
|
|
|
2,1 |
600,39 |
|
|
143,0 |
12,5 |
Сах.свекла |
2,14 |
7,12 |
13,76 |
26,6 |
67,5 |
|
|
|
|
|
14,7 |
2102,1 |
|
|
285,9 |
25,0 |
Яр. зерновые |
2,0 |
6,68 |
12,91 |
24,95 |
63,34 |
|
|
|
|
|
13,8 |
3945,42 |
|
|
143,0 |
12,5 |
Зернобобовые |
1,94 |
6,48 |
12,52 |
24,2 |
61,45 |
|
|
|
|
|
13,4 |
1916,2 |
|
|
143,0 |
12,5 |
Кукуруза |
2,04 |
6,8 |
13,14 |
25,4 |
64,48 |
|
|
|
|
|
14,1 |
2016,3 |
|
|
1143,8 |
100 |
ИТОГО |
|
|
|
|
|
362,2 |
371,7 |
196,7 |
89,2 |
124,0 |
|
13540,51 |
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
31,7 |
32,5 |
17,2 |
7,8 |
10,8 |
|
|
Таблица 20 - Определение потерь продукции по севооборотам в зависимости от степени смытости почв
Варианты |
Севообороты
|
Площадь, га |
Культуры |
Плани-руемая урожай-ность |
Урожайность в % к урожаю на несмытых почвах |
Площадь земель по степени эродированности |
Средневзв. урожайность |
Потери продукции с 1 га |
Закупочная цена 1 ц, руб. |
Потери со всей площади в руб. |
|||||||||||
средняя, ц/га |
на несмытых почвах |
немытые |
слабосмытые |
среднесмытые |
несмытые |
слабосмытыее |
среднесмытые |
в % |
в ц/га |
в ц |
в руб. |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||||
I |
Полев. |
107,7 |
Пар |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
215,5 |
Оз. зерновые |
30 |
34 |
100 |
85 |
60 |
|
|
|
98,8 |
33,6 |
0,4 |
20,0 |
50 |
4310,00 |
||||
|
|
107,7 |
Сах.свекла |
320 |
360 |
100 |
65 |
45 |
|
|
|
97,7 |
351,7 |
8,3 |
66,4 |
8 |
7151,28 |
||||
|
|
215,5 |
Яр. зерновые |
25 |
28 |
100 |
75 |
50 |
|
|
|
98,2 |
27,5 |
0,5 |
15,0 |
30 |
3232,50 |
||||
|
|
107,7 |
Зернобобовые |
20 |
30 |
100 |
80 |
55 |
|
|
|
98,5 |
29,6 |
0,4 |
16,0 |
40 |
1723,20 |
||||
|
|
107,7 |
Кукуруза |
300 |
340 |
100 |
70 |
40 |
|
|
|
97,9 |
332,9 |
7,1 |
35,5 |
5 |
3823,35 |
||||
|
Итого |
861,8 |
|
|
|
|
|
|
811,3 |
40,6 |
9,9 |
|
|
|
|
|
20240,33 |
||||
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
94,1 |
4,7 |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
Почвоз. |
169,2 |
Мн. травы |
28 |
30 |
100 |
90 |
95 |
|
|
|
92,2 |
27,7 |
2,3 |
46,0 |
20 |
7783,2 |
||||
|
|
56,4 |
Оз. зерновые |
30 |
34 |
100 |
85 |
60 |
|
|
|
73,9 |
25,1 |
8,9 |
445,0 |
50 |
25098 |
||||
|
|
56,4 |
Яр. зерновые |
25 |
28 |
100 |
75 |
50 |
|
|
|
63,9 |
17,9 |
10,1 |
232,3 |
23 |
13101,72 |
||||
|
Итого |
282,0 |
|
|
|
|
|
|
- |
156,7 |
125,3 |
|
|
|
|
|
45982,92 |
||||
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
- |
55,6 |
44,4 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
ВСЕГО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
66223,25 |
||||
Продолжение таблицы 20 |
|||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||||
II |
Полев. |
143,0 |
Пар |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
285,9 |
Оз. зерновые |
30 |
34 |
100 |
85 |
60 |
|
|
|
92,7 |
31,5 |
2,5 |
125,0 |
50 |
35737,5 |
||||
|
|
143,0 |
Сах.свекла |
320 |
360 |
100 |
65 |
45 |
|
|
|
87,5 |
315,0 |
45 |
360 |
8 |
51480 |
||||
|
|
285,9 |
Яр. зерновые |
25 |
28 |
100 |
75 |
50 |
|
|
|
89,8 |
25,1 |
2,9 |
87,0 |
30 |
24873,3 |
||||
|
|
143,0 |
Зернобобовые |
20 |
30 |
100 |
80 |
55 |
|
|
|
91,2 |
27,4 |
2,6 |
104,0 |
40 |
14872 |
||||
|
|
143,0 |
Кукуруза |
300 |
340 |
100 |
70 |
40 |
|
|
|
87,7 |
298,2 |
41,8 |
209,0 |
5 |
29887 |
||||
|
Итого |
1143,8 |
|
|
|
|
|
|
811,3 |
197,3 |
135,2 |
|
|
|
|
|
156849,8 |
||||
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
70,9 |
17,3 |
11,8 |
|
|
|
|
|
|
||||
Для восстановления смываемых питательных веществ почвы, необходимо внесение дополнительных доз органических и минеральных удобрений. Поэтому смываемые с почвой питательные вещества (азот, фосфор, калий), пересчитываются удобрения (сульфат аммония, простой суперфосфат, калийную соль) и оцениваются с учетом затрат на их внесение в почву.
Обоснование вводимых севооборотов и анализ вариантов также производится и по выходу продукции полеводства. Различные сельскохозяйственные культуры по-разному реагируют на эродированность почв, что влияет на их урожайность.
Выход продукции определяется по средней урожайности за ротацию с учетом качества почв. Средняя урожайность по каждой культуре в севообороте и потери продукции полеводства определяются сокращением потерь продукции за счет дифференцированного размещения культур по севооборотам с учетом эродированности почв.
Обоснование проектирования севооборотов по системе показателей дается в таблице 21.
Таблица 21 - Обоснование проектируемого почвозащитного севооборота
Показатели |
Единицы измерения |
Варианты |
|
I |
II |
||
Смыв почвы, в т.ч. смыв гумуса |
тонн тонн |
7734,4 386,7 |
13540,51 677,0 |
Затраты на покупку и внесение в почву дополнительных доз удобрений |
тыс. руб. |
773,4 |
1354,1 |
Потери продукции |
руб. |
66223,25 |
156849,8 |
Из таблицы видно, что наиболее эффективно принять 1 вариант. У него меньше затрат на покупку и внесение в почву дополнительных доз удобрений, а также меньше потери продукции.