Земледелие

Сток воды по почве может вызвать поверхностную и линейную эрозии. Смыв почвы часто называют плоскостной эрозией. Однако лучше применять термин «поверхностная эрозия», так как склоны земельных угодий не представляют собой идеальную поверхность. При поверхностной эрозии частицы почвы смываются с поверхности, а при линейной образуются струйчатые размывы почвы разной глубины.

Поверхностная эрозия мало заметна и поэтому очень опасна. Она наблюдается на полях, расположенных на склонах разной крутизны, практически каждый год. Обычно с 1 га пашни смывается от 5 до 25 т почвы в зависимости от условий. В ряде районов смыв достигает 30—50 т/га. Однако специалисты хозяйств часто ее не замечают. Между тем за несколько лет пахотный слой в таких хозяйствах может уменьшиться на половину или более и многие поля выйдут из использования.

Линейная эрозия сопровождается размывом почвы и образованием оврагов. Иногда глубокие струйчатые размывы (до плужной подошвы) достигают ширины 2—3 м. Размывы и промоины затем превращаются в овраги. Овражная эрозия получила широкое распространение в ЦЧЗ, Поволжье и ряде других мест. В отдельных районах ежегодный прирост оврагов превышает 10 м. Имели место случаи прироста оврагов до 300 м в год.

В результате поверхностной и линейной эрозий образуются смытые почвы с укороченным профилем. В зависимости от мощности смытого слоя выделяют слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые и очень сильносмытые почвы.

Двум формам выпадения осадков (в виде дождей и снега) соответствуют два типа эрозии — от стока дождевых осадков и от стока талых вод. Они существенно отличаются друг от друга. Эрозия почвы от стока талых вод, как правило, охватывает большие территории. Ливневая эрозия, наоборот, обычно проявляется на ограниченной площади. Эрозионно опасный период от стока талых вод продолжается обычно 5—15 дней, а от ливней — несколько часов. Эрозия от стока талых вод проявляется весной, когда значительные площади не покрыты растительностью, а ливневая эрозия наблюдается летом, в период развития посевов, защищающих почву.

Поверхностный сток временных водных потоков может образоваться не только дождевыми и талыми водами, но и видами орошения, выклинивающимися подземными водами.

Существует классификация водной эрозии. В основу классификации положены тип поверхностного стока воды и форма проявления эрозии (рис. 46).

Сток талых вод в основном определяется запасами воды в снежном покрове и интенсивностью снеготаяния. В северных областях Центрально-Черноземной зоны он составляет 80—90 мм, в южных — 40— 50, на Приволжской возвышенности — 30—60, в Центральном районе (Московская, Тульская, Рязанская области) — 90—100 мм.

- Т ^ ^ щ й с т о к водных потоков, вызывающих эрозию

Формы проявления эрозии

Рис. 46. Классификация эрозии почв

Эродированиепочвывехро.[~^—*™^^

«i^^TTs^KoZbieno^

щения 200—1000 мин-1. Агрегаты разме •аются перекатываясь, трутся друг о дру-

аи количество комочков, наиболее эро-

£$ £ S S S S ^ 1мм необходима

ного потока, при котором начинают передвигаться почвенные агрегаты, характеризуется следующими параметрами:

Анализ структурного состава почвы из эоловых (наносных) отложений и в пылеуловителях во время пыльных бурь показал, что в мелкоземе содержалось 92—95 % частиц мельче 1 мм в диаметре и лишь 5—8 % комочков крупнее 1 мм (табл. 45).

45. Структурный состав наноса и мелкозема из пылеуловителей, %

Частицы почвы менее 1 мм в диаметре эрозионно опасные, крупнее 1 мм — ветроустойчивые, почвозащитные. Устойчивость почвы к ветровой эрозии можно оценить по комковатости поверхности, т. е. по наличию ветроустойчивых агрегатов. При количестве почвозащитных комочков меньше 50 % воздушно-сухой почвы происходит процесс выдувания, поэтому эту степень комковатости считают критической, т. е. эрозионно опасной. Порог устойчивости почвы к ветровой эрозии, если на ее поверхности нет пожнивных остатков, наступает при комковатости в пределах 50—55 %, т. е. при соотношении в верхнем слое почвы почвозащитных и эрозионно опасных агрегатов 1:1.

Таким образом, ветровая эрозия зависит от степени распыленности верхнего слоя почвы и скорости ветра. Сильное распыление 5-сантиметрового слоя почвы обычно является следствием излишней механической обработки и перетирания почвенных частиц ходовыми системами тракторов, комбайнов и автомобилей во время проведения полевых работ.

Ветровая эрозия может сопровождаться пыльными бурями, которые разрушают и уносят (частично или полностью) пахотный слой на большие расстояния.

Наиболее часто пыльные бури происходят в Западной Сибири, на Северном Кавказе и в Поволжье на легких почвах. Особенно сильными они были в 1892, 1928, 1960,1965 и 1969 гг.

Ветровая и водная эрозии неодинаково влияют на агрофизичес-

кие и агрономические свойства почвы. Ветер, как правило, разрушает и уносит (переносит) верхние (5—10 см) слои почвы. Вода же, с одной стороны, растворяя, а с другой, транспортируя частицы почвы, проникает в более глубокие горизонты и смывает верхние слои, растворяет и уносит (промывая или смывая) питательные вещества.

Рассмотрим схемы изменения водного и пищевого режимов при водной и ветровой эрозиях.

Схема изменения водного режима почвы при водной и ветровой эрозиях

Для почв степных районов, подверженных дефляции, обычно характерен дефицит фосфора, а для почв, подверженных водной эрозии, — азота и других подвижных питательных веществ. Потери гумуса и питательных веществ (азота, фосфора, калия, микроэлементов) со временем накапливаются и зависят от типа почв и силы проявления эрозионных процессов.

Механизмсовместногопроявленияводнойиветровойэрозий. Наиболее сложной формой эрозионных процессов является совместная эрозия —одновременное проявление водной и ветровой эрозий. Совместная эрозия чаще всего наблюдается на угодьях Северного Кавказа, ЦЧЗ, Поволжья, Зауралья, Западной и Восточной Сибири. Механизм ее действия объединяет процессы и энергию водной и ветровой эрозий. Поэтому последствия могут быть очень тяжелыми (быстрый рост оврагов, сильное выдувание почвы).

Совместная эрозия может проявляться при одновременном сочетании следующих факторов: переувлажнение почвы — сток воды — смыв; размыв — иссушение — распыление — выдувание. В районах с устойчивым и значительным снежным покровом эрозия в весенний и летний периоды чаще всего идет по схеме: снеготаяние — переувлажнение почвы — сток талых вод»— смыв и размыв почвы — иссушение — распыление — дефляция. В районах с малоснежными зимами, сухой весной и влажным летом (максимум осад-

ков) процесс обычно развивается в таком порядке: иссушение и распыление почвы — дефляция — ливень — сток — смыв и размыв почвы (водная эрозия).

Действуя совместно, водная и ветровая эрозии усиливают свою разрушительную силу. Так, в наиболее эрозионно активные годы в течение 2—3 мес совместного проявления водной и ветровой эрозий прирост оврагов составлял 30—50 м и более с последующим выдуванием пахотного слоя до 3—5 см.

Совместное действие водной и ветровой эрозий ведет к сильному разрушению почвенного покрова: уменьшению мощности гумусового горизонта, снижению содержания в почве гумуса и питательных веществ, ухудшению структуры и связанных с ней агрономически наиболее важных свойств почвы — водопроницаемости, порозности, влагоемкости, водоудерживающей способности, водного и питательного режимов.

По мере развития водной и ветровой эрозий почва теряет свои первоначальные свойства, плодородие снижается, что приводит к падению урожаев и производства продуктов растениеводства. Степень эродированности почвы определяется показателями (размерами) сокращения глубины гумусового горизонта, потерь гумуса и питательных веществ. В зависимости от смытости и выдувания выделяют елабоэродированные, среднеэродированные, сильноэродированные, очень сильноэродированные почвы.

Существует несколько классификаций по степени эродированности почв и по уменьшению содержания в почве гумуса. М. Н. Заславский предложил классификацию, в основе которой лежит уменьшение содержания гумуса в верхнем слое почвы.

Классификация эродированных почв

С. С. Соболев предложил классификацию в зависимости от степени смытости гумусового горизонта почвы.

I. Слабосмытые — смыто не более половины гумусового горизонта.

И. Среднесмытые — смыто более половины гумусового горизонта.

III. Сильносмытые — частично смыт переходный или иллювиальный горизонт.

IV. Очень сильносмытые — полностью смыты гумусовый и переходный, или иллювиальный, горизонты; распахивается материнская порода.

416

Эти классификации требуют уточнения, потому что они не увязаны с пахотным слоем почвы. Вряд ли следует относить к среднесмытым почвы, у которых смыто до половины гумусового горизонта. Гумусовый горизонт может колебаться в широких пределах.

Для дефлированных почв А. Ф. Родомакин предложил выделять следующие категории эродированности:

I. Слабодефлированные — выдуто до 20 % гумусового горизонта.

II.Среднедефлированные — » 20—40 % ». III. Сильнодефлированные — » 40—60 % ».

IV. Весьма сильнодефлированные — » более 60 % ».

При определении степени эродированности (дефлированности) за эталон принимают профиль почвы данного типа, не затронутый водной или ветровой эрозией (полнопрофильные почвы).

Ущерб, причиняемый эрозией почв. Эрозия почв, если ее вовремя не предотвратить, — большое экономическое и экологическое бедствие, которое грозит полным выведением ценных земель из оборота и их деградацией. Эрозия наносит большой ущерб не только сельскому, но и всему народному хозяйству. В разных зонах и при различной интенсивности эрозионных процессов ущерб от эрозии неодинаков, однако можно составить общую схему слагаемых ущерба.

Это — снижение потенциального плодородия почв, ухудшение химических и агрофизических ее свойств, водного режима, снижение биологической и ферментативной активности и в конечном итоге снижение урожайности и ухудшение качества продукции.

Более 100 лет назад выдающийся русский ученый В. В. Докучаев с тревогой отмечал, что снижение плодородия черноземов, рост оврагов, засухи и голод — прямое следствие неправильного использования земель. Он первым предложил научно обоснованный комплекс мер по предотвращению этих явлений.

Сейчас эрозионные процессы в той или иной степени наблюдаются практически во всех основных зонах страны: водная эрозия — в северных лесостепных, предгорных и горных районах, совместная — в лесостепных и предгорных, ветровая (дефляция) — в степных районах.

Если на эрозионно опасных землях не будут применяться почвозащитные меры, суммарная годовая потеря почвы только от смыва может достичь, по расчетам М. Н. Заславского, 7 млрд т. Известно, что потери гумусового слоя во время пыльных бурь составляют от 1 до 10 см. Для сравнения следует отметить, что на создание 1 см гумусового слоя в обычных природных условиях требуется 100 лет и более.

По данным В. А. Беляева, в нашей стране в результате смыва с полей и пастбищ ежегодно теряется около 5,4 млн т азота, 1,8 млн т фосфора и 36 млн т калия. По подсчетам академика РАСХН В. Д. Панникова, при утрате 1 мм слоя южного чернозема с 1 га теряется 76 кг азота, 24 кг фосфора, 80 кг калия, а для выращивания 1 т зерна требуется в среднем 66 кг азота, 20 кг фосфора и 26 кг калия.

417

Если принять, что в пахотном слое содержится в среднем 0,2 % азота, 0,2 % фосфора и 2 % калия, то при годовом смыве почвы, равном 4 млрд т, суммарная потеря этих элементов составит около 100 млн т.

По данным американских исследователей, в результате эрозии почва теряет в 20 раз больше элементов питания растений, чем их выносится с урожаем.

Вряде зон современные темпы смыва пахотных почв опережают почвообразование. Поданным Ф. К. Шакирова, в год формируется 0,6 т/га почвы, а смыв составляет 3—7 т/га, превышая почвообразование в 5—15 раз. В отдельные годы интенсивность годового смыва почвы может достигать 50 т/га. Потери почвы в садах и виноградниках могут составлять 30 т/га й более, а в чистых парах — 60— 150 т/га

иболее.

Вусловиях проявления эрозионных процессов в значительной степени изменяются агрономические свойства почв. С увеличение ем эродированности возрастает плотность почвы; она меньше удерживает влаги, уплотняется, ухудшается ее тепловой режим. Потеря глинистых и илистых частиц приводит к обеднению почвы коллоидами, играющими решающую роль в структурообразовании. Чем сильнее смыта почва, тем меньше в ней водопрочных агрегатов.

Врезультате эрозии происходят наибольшие потери гумуса, содержание и запасы которого с увеличением смытости почв значительно сокращаются (табл. 46).

46.Запасы гумуса в слое почвы 0—50 см разной степени смытости, т/га

По данным Почвенного института им. В. В. Докучаева, запасы гумуса лучших в мире русских черноземов за 70 лет после распашки уменьшились почти на 250 т/га, водоудерживающая способность их сократилась на 500—600 т/га, а потенциальная урожайность — на 0,5—0,6 т/га сухого зерна в год. В Московской области в АО «Каширский» на поле картофеля без противоэрозионной обработки при интенсивной эрозии смыв почвы за сезон составил 196 м3/га. При этом потери гумуса с 1 га составили 8,7 т, азота 44,3 кг, фосфора 41,7 кг и калия 65,2 кг.

Эрозия почвы приводит к изменению'качественного состава гумуса, в котором отношение гуминовых кислит (ГК) и фульвокислот (ФК) сдвигается в сторону последних.

Уменьшение запасов гумуса, доступных питательных веществ,

418

ухудшение физических свойств большинства эродированных почв обусловливают пониженную их биологическую активность. При изучении биологической активности эродированных черноземов получены следующие результаты (табл. 47):

47. Микробиологическая активность эродированных черноземов

На эродированных склоновых землях в значительной степени изменяется фитосанитарный потенциал. На них развивается характерный агрофитоценоз, значительно отличающийся от равнинных земель. На смытых почвах увеличивается засоренность, повышается зараженность корневыми гнилями.

Из-за ухудшения физических свойств эродированных почв (уменьшение количества структурных агрегатов, связности, водопоглотительной и водоудерживающей способности) снижается их способность усваивать талые и дождевые воды. В связи с этим коэффициент стока в них нередко возрастает до 0,8—0,9. Значительная часть осадков стекает со склонов. Кроме того, на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличиваются потери влаги на испарение. с

Подсчитано, что с годовым склоновым стоком уходит до 60— 80 млрд м3 воды, что порождает почвенную засуху. На фоне «эрозионной засухи» часто проявляется дефляция, или ветровая эрозия почвы.

В результате ухудшения агрономических свойств эродированных почв больших потерь гумуса, питательных веществ и воды от эрозии урожайность сельскохозяйственных культур снижается. Принято считать, что на слабосмытых почвах урожайность уменьшается на 10-30 %, на среднесмытых - на 30-50 %, на сильносмытых — на 50—70 %.

Снижение урожайности зависит от степени смытости, генетического типа почв, погодных условий, состава возделываемых культур, агротехники и многих других факторов.

Различные культуры проявляют неодинаковую чувствительность к смытости почв (табл. 48).

48. Урожайность сельскохозяйственных культур на почвах разной степени эродированности, % несмытой почвы

С эродированных сельскохозяйственных угодий ежегодно в целом по стране недополучают У3—'/4 валового сбора продукции растениеводства.

Однако ущерб, наносимый водной и ветровой эрозиями, не ограничивается этими потерями. В результате поверхностного смыва и размыва почвы ухудшаются микро- и нанорельеф, водный режим на пахотных землях, заиливаются многие реки и озера, снижается продуктивность естественных кормовых угодий и т. д.

В результате эрозионных процессов снижаются устойчивость и продуктивность земледелия, рентабельность всего сельскохозяйственного производства.

Г л а в а 2 КОМПЛЕКСНАЯ ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ

2.1. РАЗРАБОТКА И ОСВОЕНИЕ ПОЧВОЗАЩИТНОГО КОМПЛЕКСА

Совместный комплексный подход к защите земель от эрозии особенно необходим в условиях развивающейся интенсификации (химизация, мелиорация, комплексная механизация, современные технологии) сельского хозяйства и возрастающих нагрузок на почву.

Почвозащитный комплекс должен органически входить в ландшафтную систему ведения хозяйства. При этом чем интенсивнее использование земли в хозяйстве, тем на более высоком уровне должна проводиться комплексная защита почв от эрозии.

В регионах активного проявления ветровой и водной эрозий почвозащитные мероприятия — обязательная составная часть каждого звена системы земледелия (агролесомелиорация, севообороты, система обработки почвы, удобрения и др.).

Учитывая то, что практически все почвы при определенных условиях могут подвергаться ветровой и водной эрозиям или их совместному действию, системы земледелия во всех районах страны должны быть почвозащитными. Если принять во внимание, что водная, ветровая, а также совместная эрозии начинаются прежде

420

всего с нарушения водного режима почвы, то все системы земледелия должны быть почвоводоохранными. Это требование правомерно и для регионов достаточного увлажнения, так как здесь тоже остро стоит проблема влагоурегулирования, управления водным режимом почв и влагообеспеченности посевов.

Противозащитный комплекс включает систему взаимоувязанных и дополняющих друг друга организационных, агротехнических, лесомелиоративных, водохозяйственных и гидромелиоративных мероприятий. Для каждой почвенно-климатической зоны с учетом местных условий, прежде всего типа и степени проявления эрозии, разрабатываются свои почвозащитные мероприятия. Система ведения хозяйства и почвозащитный комплекс должны максимально учитывать природную экологическую и эрозионную обстановку:

общее состояние земельной территории (ландшафта) хозяйства, района, области, края, республики по подверженности эрозии;

характер почвенного покрова и потенциальную опасность подверженности его эрозии;

особенности рельефа местности (равнинный, слабо-, средне-, сильнопересеченный и т. д.);

растительный покров (облесенность, наличие естественных сенокосов и пастбищ, задерненность, структура посевных площадей на пахотных землях);

особенности климата (осадки, температурный, ветровой режи-

мы и др.); хозяйственную деятельность человека (специализацию, систему

земледелия, способы обработки почвы, применение удобрений, техники и т. д.);

• экономические, социальные и экологические последствия. При разработке комплекса мер по борьбе с эрозией почв следует

руководствоваться Указаниями по проектированию противоэрозионных мероприятий. В них изложены основные принципы проектирования противоэрозионных мероприятий:

взаимоувязанность почвозащитных мер на всей территории проявления эрозии (водосборный бассейн, административный или географический район). В зонах проявления водной эрозии почвозащитные мероприятия проектируют и проводят в границах водосборных бассейнов в следующей последовательности: от водораздела до подножия склона, от водораздельной линии овражно-балоч- ной системы до ее устья. В зонах проявления ветровой эрозии комплекс противоэрозионных мероприятий должен охватывать весь эрозионный район (группу взаимосвязанных хозяйств или административныхрайонов). Взонахсовместногопроявленияводнойэрозии и дефляции должны выполняться оба предыдущих требования;

зональность противоэрозионных мероприятий, обеспечивающая наиболее полный учет местных природно-экономических условий деятельности хозяйства. При этом необходимо исходить из

421

передового опыта и рекомендаций зональных научно-исследова- тельских учреждений по борьбе с эрозией почв. Вопрос о целесообразности применения того или иного противоэрозионного приема в каждом конкретном случае должен решаться на основе всестороннего учета экологических условий — климата, рельефа, особенностей почвенного покрова и экономических возможностей хозяйства;

комплексность почвозащитных мероприятий, предусматривающая, как отмечалось, одновременное применение в необходимых соотношениях взаимоувязанных мер (организационно-хозяй- ственных, агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических) по предупреждению и ликвидации эрозионных процессов;

экономичность почвозащитных мер, обеспечивающая получение наибольшей эффективности от применения того или иного приема при минимальном отводе ценных земель, наименьших затратах труда и средств на их осуществление.

Порядок проектирования противоэрозионных мероприятий включает:

составление генеральных схем комплекса противоэрозионных мероприятий для области, края, республики;

составление схем противоэрозионных мероприятий по почвен- но-эрозионным зонам и районам, включающим взаимосвязанные хозяйства и административные районы;

разработку противоэрозионных комплексов на хозяйство;

разработку проектно-сметной документации на строительство гидротехнических, водохозяйственных сооружений и создание защитных насаждений.

При разработке схемы комплекса противоэрозионных мероприятий для области, края, республики проводят почвенно-эрозион- ное районирование, выделяют зоны и районы, сходные по характеру (типу) проявления эрозионных процессов и комплексу намеченных почвозащитных приемов.

Определяют виды, объемы, сроки выполнения и стоимость работ по защите почв от эрозии.

На основе схемы разрабатывают перспективные и ежегодные планы проведения комплекса противоэрозионных мероприятий. Каждое хозяйство должно иметь собственный проект и перспективный план проведения почвозащитных мероприятий и мероприятий по повышению плодородия эродированных земель. В планах на каждый год намечают объемы и сроки проведения противоэрозионных работ. Агротехнические мероприятия переносят в технологические карты, которые составляют и рассматривают перед началом весенне-полевых работ.

Подробное ознакомление механизаторов с планами и технологией проведения противоэрозионных работ способствует более успешному их выполнению. Руководители, агрономы, управляющие отделений, бригадиры должны контролировать проведение всех противоэрозионных мероприятий.

Перед составлением проекта комплекса мероприятий по защите от эрозии проводят большую подготовительную работу: подбирают и тщательно изучают материалы внутрихозяйственного землеустройства, почвенные и агрономические карты, карты рельефа, крутизны склонов, данные о количестве и характере выпадающих осадков, размерах стока талых вод, развитии ветровой и водной эрозий. При анализе материалов важно установить соответствие структуры посевных площадей, севооборотов, агротехнических и других приемов земледелия местным почвенно-климатическим условиям и их противоэрозионную эффективность.

Для более глубокого изучения эрозионных процессов специалисты хозяйств проводят полевое комплексное обследование всей территории. По результатам этого обследования земли классифицируют по опасности развития эрозионных процессов, степени пригодности их для сельскохозяйственного использования.

Согласно Указаниям по проектированию противоэрозионных мероприятий все земли делят на три класса и девять категорий.

Класс А — земли, пригодные для интенсивного использования в земледелии. Сюда входят 4 категории пахотных земель.

I. Не подверженные ветровой и водной эрозиям. На них не проводят специальные противоэрозионные мероприятия. Здесь применяют севообороты, системы удобрения и защиты растений, рекомендованные зональными научно-исследовательскими учреждениями.

И. Подверженные слабой эрозии. В эту категорию входят несмытые и слабосмытые почвы с уклоном 1—3°. Такие земли используют в поле*вых севооборотах. Для предотвращения ветровой и водной эрозий, регулирования поверхностного стока талых и ливневых вод применяют основную обработку и посев поперек направления эрозионно опасных ветров и склонов.

III. Подверженные эрозии в средней степени (слабо-, среднедефлированные и смытые почвы). Они расположены на склонах 3—5°, слабо расчленены ложбинами и промоинами. Эрозия вызывается водой, стекающей с земель, расположенных выше по склону. Эти земли используют в полевых и почвозащитных севооборотах; на них необходимо применять противоэрозионные технологии и лесомелиоративные мероприятия.

IV.Подверженныесильнойэрозии(среднедефлированныеисмытые почвы). К ним относятся земли на склонах 5—7°. Поверхность склонов расчленена промоинами и ложбинами. На таких землях необходима специальная организация территории: почвозащитные севообороты, полосное размещение культур, буферные полосы и другие приемы. Можно применять гидротехнические мероприятия.

Класс Б — земли, пригодные для ограниченной обработки.

V. Подверженные очень сильной ветровой и водной эрозиям (сред- не-, сильносмытые и дефлированные почвы). Они примыкают к

1о;

а

2

О JJ

Ох

о.m <о s

он ш < s а. но

OS

а. с

с -О

ш

§

а.

I 1l l

I !!

l

1*318 w t-ч (-н

се а. в

til

* щ О

о1 л1 tr1 о <V>

8 S S5

регулирующие (4—7-рядные) полосы поперек склона или по горизонталям с расстоянием между ними от 200 до 350 м, в зависимости от крутизны склона и подверженности почвы эрозии.

Прибалочные лесные полосы предназначены для защиты прилегающей пашни от разрушения эрозией и для лучшего снегораспределения и увлажнения полей. Обычно их проектируют ажурной конструкции, шириной 12—21 м.

Приовражные лесные полосы создают для закрепления растущих вершин оврагов. Они должны охватывать не отдельные вершины, а целую систему оврагов и их вершин. Опыт показал, что сначала следует провести закрепление вершин оврагов обвалованием.

Пастбищезащитные лесные полосы на склонах также проектируют с учетом рельефа, поврежденное™ почв эрозии, направления стока, господствующих ветров. Конструкция таких полос ажурная и ажурно-продуваемая, ширина их 9—18 м, расстояние между основными полосами 200—350 м.

Куртинно-групповое и сплошное облесение осуществляют при большой изрезанности территории оврагами и на песках.

Из гидротехнических противоэрозионных сооружений в первую очередь используют следующие:

земляные водозадерживающие, водорегулирующие валы и канавы для задержания или отвода воды в укрепленные водоприемники (пруды, водоемы), ложбины и др.;

вершинные (головные) сооружения в виде бетонных, кирпичных, деревянных и других лотков, быстротоков, перепадов, консолей и т. д.;

донные сооружения по руслам ложбин и оврагов для предотвращения дальнейшего размыва русла;

берегоукрепительные и противоселевые сооружения;

пруды и водоемы.

Комплексное применение организационных, агротехнических, агрохимических, лесомелиоративных и гидротехнических противоэрозионных мероприятий максимально эффективно. Оно обеспечивает сохранение и повышение плодородия земель, рост урожайности, увеличение производства зерна, технических, кормовых и других культур и в конечном итоге рост продуктивности, устойчивости и рентабельности земледелия, а также всего сельскохозяйственного производства.

Соотношение в севооборотах площадей пропашных культур сплошного посева и многолетних трав в зависимости от крутизны склона устанавливают с учетом их почвозащитной роли.

Основные принципы проектирования, введения и освоения почвозащитныхсевооборотовдолжнывключать:

детальный учет агрономических особенностей эродированных склоновых и дефлированных земель;

подбор культур, обеспечивающих наибольший почвозащитный и экономический эффект;

426

нарезку полей и рабочих участков, позволяющих успешно использовать машинно-тракторные агрегаты при возделывании культур;

выполнение программы по производству растениеводческой продукции при наименьшей ее себестоимости.

На основании проведенных научных исследований рекомендованы для разных зон специальные почвозащитные севообороты.

Важный прием повышения почвозащитной роли севооборотов — полосное размещение культур на эродированных землях. Полосное размещение посевов представляет собой чередование полос культур различной почвозащитной способности (многолетние травы, культуры сплошного посева, пропашные и т. д.). Это позволяет резко сократить эрозионные процессы, исключить обработку почвы вдоль склона и создать условия для более эффективного использования почвенного плодородия.

При полосном размещении культур существенное значение имеет ширина полос, занимаемых культурой. Чем шире обрабатываемая полоса, тем меньше ее противоэрозионный эффект. Однако на узких полосах трудно создать условия для производительной работы сельскохозяйственных машин и агрегатов.

На полях, подверженных водной эрозии, ширину полос устанавливают в зависимости от крутизны склона и возможного чередования культур (табл. 49).

49. Изменение ширины полос в зависимости от крутизны склонов

(по Заславскому и Каштанову, 1986)

Полосное размещение культур и чистых паров эффективно и на землях, подверженных ветровой эрозии. На легких почвах рекомендуют следующее чередование зерновых культур и чистого пара с многолетними травами при равновеликой ширине полос 50—100 м: 1 — пар чистый, 2—3 — пшеница, 4—8— многолетние травы 1 — 5-го года пользования, 9 — пшеница, 10 — пшеница или фуражные. Полосы располагают под прямым углом к господствующему направлению эрозионно опасных ветров.

Чтобы определить ширину полос, нужно знать гранулометрический состав почвы, комковатость (содержание фракций крупнее 1 мм) верхнего слоя в наиболее эрозионно опасный период, среднюю высоту стерни или травы, среднюю скорость ветра во время

пыльных бурь на высоте флюгера, ориентацию размещения полос по направлению господствующего ветра.

Полосное размещение культур не требует особых капитальных затрат, и его можно применять практически в любом хозяйстве.

Наряду с полосным размещением культур для борьбы с эрозией почв на парах и пропашных культурах проводят посевы буферных полос. Буферные полосы — это посевы различных культур, которые зимой служат для задержания и накопления снега, а весной — для уменьшения стока и развития водной и ветровой эрозий. Для буферных полос используют многолетние и однолетние травы, посевы озимых и яровых зерновых, подсолнечника, суданской травы и других культур. Ширина буферных полос и расстояние между ними зависят от крутизны склона, эрозионных процессов и других факторов, влияющих на развитие эрозии. В практике на склонах 6—8° буферные полосы создают шириной 4—6 м, расстояние между ними 30—40 м; на склонах меньшей крутизны расстояние увеличивают до 50—100 м, а с увеличением крутизны, наоборот, уменьшают до 10— 30 м. Для предотвращения ветровой эрозии ширину буферных полос устанавливают в зависимости от степени дефлированности почвы и скорости господствующих ветров.

2.3.СИСТЕМАПОЧВОЗАЩИТНОЙОБРАБОТКИПОЧВЫ

Впротивоэрозионном комплексе особое место отводят агротехническим приемам, которые ежегодно проводят на всех сельскохозяйственных угодьях. Главное противоэрозионное требование — создание такой поверхности поля, которая будет устойчивой к ветровой и водной эрозиям, обеспечивать наилучшие условия для развития культурных растений и формирования урожая. Эту задачу можно решить с помощью агротехники.

Система обработки почвы должна на каждом поле и участке в течение всего года предупреждать проявление эрозионных процессов

влюбой форме. В конечном итоге все виды обработок на эрозионно опасных землях должны обеспечивать получение высоких и устойчивых урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур.

Приемы почвозащитной обработки почвы можно условно разделить на две группы — общие и специальные (дополнительные).

Кважнейшим общим противоэрозионным приемам основной обработки почв относят:

вспашку поперек склона;

вспашку ступенчатую с использованием плугов, у которых четные корпуса устанавливают на 10—12 см глубже;

вспашку с одновременным формированием на поле противоэрозионного нанорельефа: борозд, валиков, прерывистых борозд, лунок;

вспашку с почвоуглубителем или плугом с вырезными корпусами;

безотвальную вспашку; плоскорезную обработку, глубокое рыхление с сохранением

стерни; комбинированную (отвально-безотвальную) вспашку;

полосное рыхление почвы; щелевание посевов озимых, многолетних трав, естественных се-

нокосов и пастбищ; минимальную обработку почвы;

глубокое рыхление, чизелевание, щелевание, кротование, бороздование, лункование и другие — в многолетних насаждениях.

Этот перечень не исчерпывает всех противоэрозионных агротехнических приемов, которые применяют с учетом почвенно-клима- тических условий каждой зоны страны.

Исследования, проведенные в эрозионно опасных зонах, показали, что на полях с глубокой зяблевой вспашкой происходит увеличение запасов влаги на 20—30 мм из-за уменьшения поверхностного и внутрипочвенного стоков. Кроме того, при глубокой вспашке сокращается смыв почвы и повышается урожайность сельскохозяйственных культур в среднем на 10— 15 %, особенно в засушливые годы и в зонах недостаточного увлажнения.

К числу эффективных приемов противоэрозионной обработки почвы следует отнести чередование безотвального рыхления на 30— 32 см со вспашкой на 20—22 см с обвалованием зяби.

За последние годы научными учреждениями, практикой производства различных зон страны накоплен большой фактический материал по эффективности безотвальной и плоскорезной обработок почв в борьбе с водной эрозией. Лучшие результаты получены на легких почвах. Применение безотвальных орудий на склонах позволяет резко сокращать сток талых вод и смыв почвы. Урожайность зерновых культур при этом повышается на 0,2—0,4 т/га. На тяжелых почвах эффективны глубокое рыхление (чизелевание) и вспашка поперек склонов.

Для предотвращения водной эрозии применяют контурную обработку почвы. Особенность такой обработки состоит в ее направлении, близком к ходу горизонталей при поперечном движении агрегатов. Обработка почвы по контурам — важная составная часть контурной организации территории.

Научно-исследовательским институтом сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В. В. Докучаева и Воронежским ГАУ предложена контурно-буферная система с полосным чередованием культур и буферных полос из многолетних трав в почвозащитных севооборотах, позволяющая свести к минимуму проявления водной эрозии почв.

Широкую известность в нашей стране получили работы Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия им. Я. И. Потапенко, предложившего комплекс противоэрозионных мероприятий на контурно-полосной основе.

На эродированных склонах с выраженным микрорельефом, кроме основных, применяют специальные (дополнительные) приемы противоэрозионной обработки почвы: бороздование, лункование, кротование, обвалование, щелевание и др.

На односторонних и выровненных склонах без ложбин можно применять обвалование и бороздование зяби. Обвалование проводят одновременно со вспашкой с помощью удлиненного отвала, установленного на одном из корпусов плуга. Одновременно со вспашкой зяби можно осуществлять и прерывистое бороздование. Для образования на поверхности поля земляных перемычек в борозде (прерывистое бороздование) применяют плуги с закрепленными на них трехлопастными перемычкоделателями. Для прерывистого бороздования используют приспособления ПРНТ-70000, ПРНТ-90000. Для борьбы с водной эрозией на склонах до 3,5—4° в Ростовской области хорошо зарекомендовало себя бороздование зяби с помощью бороздопрерывателя ППБ-0,6.

Осенью на зяблевых и паровых полях применяют лункование. Для этого используют шестисекционные дисковые лункообразователи ЛОД-10, а также специальные приспособления, с помощью которых на поле образуется около 13 тыс. лунок общей вместимостью воды 250—300 м3/га. В некоторых случаях, особенно при периодических оттепелях и заморозках, устойчивый снежный покров не формируется, на дне лунок образуются ледяные линзы, что затрудняет впитывание талых вод. В результате сток не уменьшается, а нередко и возрастает. В связи с этим практический интерес представляет противоэрозионный агрегат, который за один проход образует валики, лунки и щели. Впитывающая способность таких лунок увеличивается, потому что они расположены непосредственно над щелями.

Для уменьшения внутрипочвенного стока применяют ступенчатую разноглубинную вспашку. Ее проводят поперек склона плугом, в котором четные корпуса обрабатывают почву на обычную глубину, а нечетные (если позволяет гумусовый горизонт) на 12—15 см глубже. В результате такой обработки плужная подошва получается ступенчатой и внутрипочвенный сток уменьшается.

На склонах повышенной крутизны, где эффективность бороздования и лункования значительно снижается, рекомендуют применять щелевание, чизелевание и кротование. Щелевание как специальный прием можно проводить на посевах озимых культур, на полях многолетних трав, чистых паров, естественных сенокосах, пастбищах и в садах, а также на зяби, особенно ранней. Этот способ борьбы с эрозией заключается в поделке специальными орудиями щелей, глубина которых может достигать 40—60 см, ширина — 3— 5 см, а расстояние между ними — 100—400 см. Щели обычно нарезают в позднеосенний период, а также с наступлением морозов, что позволяет избежать испарения воды, обеспечить сохранность щелей до весны и хорошее поглощение талых вод.

Для борьбы с водной эрозией также применяют кротование. На глубине 35—40 см специальным приспособлением делают полостикротовины диаметром 6—8 см на расстоянии 0,7—1,4 м, что положительно влияет на свойства почвы: улучшает ее водопроницаемость, распределение влаги по профилю. В условиях избыточного увлажнения кротование избавляет от лишней влаги.

Существенное значение в борьбе с эрозией имеют приемы предпосевной, послепосевной обработок и посевы на склонах. На склоновых землях необходимо сеять поперек уклона местности, под некоторым углом или по горизонталям. При таком посеве уменьшается скорость водного потока, увеличиваются продолжительность контакта воды с почвой и поступление в нее влаги. В результате уменьшаются объемы стока воды и смыва почвы.

При разработке научно обоснованных мероприятий по борьбе с водной эрозией необходимо в каждом хозяйстве иметь картограммы уклонов сельскохозяйственных угодий. На них отмечают направление и крутизну склонов каждого поля, показывают направление стока.

Система обработки почвы в районах проявления ветровой эрозии строится по иному принципу, чем в районах достаточного увлажнения и действия водной эрозии. В связи с тем что здесь главный лимитирующий фактор урожайности — влага, вся система основной и последующих обработок почвы должна быть направлена на максимальное ее накопление, хорошее сохранение и рациональное использование. С этой задачей довольно успешно справляются, используя безотвальную (плоскорезную, чизельную, щелевание и др.) обработку почвы.

Теоретическими и практическими предпосылками разработки почвозащитного бесплужного земледелия являются:

использование почвозащитных технологий, основанных на бесплужной обработке почвы;

использование защитной роли растительности и ее пожнивных остатков;

использование стерни и пожнивных остатков для снегозадержания;

минимализация обработки почвы; разработка мер борьбы с вредными организмами;

разработка системы мощных орудий для обработки и посева без оборота пласта.

Применение почвозащитного безотвального земледелия позволяет успешно защищать почву от ветровой эрозии весной, летом, осенью и зимой, повышать запасы доступной растениям влаги в метровом слое почвы на 20—40 мм, увеличивать урожайность зерновых на 0,2—0,6 т/га.

В зернопаровых севооборотах с короткой ротацией (1 — чистый пар, 2—4 — зерновые) безотвальную (плоскорезную) обработку почвы можно применять на всех без исключения полях. Иногда в зер-