Баздырев Г.И., Лошаков В.Г., Пупонин А.И. Земледелие (2000)

ков. Проводят не менее 10—15 учетов на площади, равной сменному заданию. Все сорняки должны быть подрезаны рабочими органами культиватора.

После завершения обработки поля культивируют поворотные полосы, края полей, не оставляя необработанных участков, гребней, углублений и других огрехов.

Поля, обработанные по противоэрозионной системе, должны иметь ветроустойчивую поверхность поля с сохранением на ней не менее 60 % пожнивных остатков.

10.3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОСЕВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Основными показателями качества посева (посадки) являются: соблюдение сроков посева, нормы высева семян, установленной глубины посева, стыковых междурядий; прямолинейность рядков, отсутствие просевов и огрехов и др.

Посев (посадку) необходимо проводить в оптимальные для культуры сроки, с учетом ее биологических особенностей. Культуры раннего срока посева высевают при температуре почвы на глубине заделки семян 4—6 "С, а поздние 10—12 °С.

Посев должен быть равномерным, с соблюдением установленной нормы высева, отклонения которой от заданной лежат в пределах +4 %. Равномерность высева семян каждым высевающим аппаратом определяют по количеству высеянных семян, например, за десять оборотов колеса сеялки. Семена необходимо равномерно распределить в рядке на установленную глубину, уплотненное ложе и засыпать их рыхлой почвой. В этих условиях улучшаются контакт семян с почвой и влагообеспеченность прорастающих семян. Отклонение средней глубины посева для зерновых культур допускается не более ±1 см, а для мелкосеменных культур (льна, горчицы, рапса и трав) — ±0,05 см. Нахождение семян на поверхности почвы не допускается.

Глубину посева измеряют путем вскрытия 2—3 рядков от передних и задних сошников сеялок, не идущих по следу трактора. Для этого сначала выравнивают поверхность и замеряют расстояние от поверхности почвы до высеянных семян. Проводят не менее 20 замеров по диагонали поля и нескольким проходам сеялки.

Более точно глубину посева измеряют цилиндром с вырезами через каждые 10 мм, в которые вставляют заслонки. Сначала цилиндр погружают в рядок глубже посева семян, затем, вынув его, расчленяют заслонками слои почвы высотой 10 мм и на ситах отделяют почву от семян.

При посеве прямолинейность рядков учитывают визуально или путем замера расстояния от рядка до прямой линии. Отклонение не должно превышать ±10 см на 100 м гона, т. е. рядок должен вписываться в прямоугольник 100 х 0,2 м.

физико-механические свойства почвы? 8. Какова реакция культур на мощность создаваемого пахотного слоя? 9. Дайте обоснование приемов углубления и окультуривания пахотного слоя дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных и каштановых почв. 10. Расскажите об эффективных приемах углубления и окультуривания пахотного слоя солонцовых почв. 11. Что понимают под системой обработки почвы? 12. Раскройте основные принципы построения системы обработки почвы в севообороте. 13. Дайте обоснование системы зяблевой обработки под яровые куль1уры после различных предшественников в разных зонах страны. 14. В чем сущ- Щ&сть паровой и полупаровой обработок почвы и каковы условия их применения? 15. С какой целью и какими орудиями выполняют предпосевную обработку почвы под яровые зерновые и пропашные культуры? 16. Каковы особенности весенней обработки не вспаханных с осени полей? 17. Как осуществляют подготовку почвы под посев промежуточных культур? 18. Расскажите о том, как строится система обработки почвы под озимые культуры после различных предшественников в разных зонах страны. 19. Что понимают под минимальной обработкой почвы и каковы условия ее эффективного применения? 20. Какие агротехнические требования предъявляют к вспашке, плоскорезной обработке, посеву культур? 21. С какой целью и какими приемами выполняют послепосевную обработку почвы? 22. Каковы особенности обработки почв, подверженных водной, ветровой эрозиям? 23. Как строится система обработки почвы в орошаемых севооборотах, на осушенных землях? 24. Дайте обоснование норм высева, глубины, способов и сроков посева культур. 25. Какие агротехнические требования предъявляют к подготовленной к посеву (посадке) сельскохозяйственных культур почве?

РАЗДЕЛ V

ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ

Г л а в а 1

РАСПРОСТРАНЕНИЕ, ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ И ВРЕДОНОСНОСТЬ ЭРОЗИИ

История земледелия знает множество фактов разрушения и деградации почв под действием эрозии. По подсчетам ученых, за последние 200 лет эрозия уничтожила около 2 млрд га пашни. Это больше, чем сейчас, обрабатывается земель на планете (около 1,5 млрд га).

Слово «эрозия» происходит от латинского «erosio» — разъедание, разрушение почвы. Если этот процесс протекает под действием воды, то его называют водной эрозией, под действием ветра —

ветровойэрозией,илидефляцией.

Наиболее вредоносная разновидность водной эрозии — овражная эрозия (оврагообразование, потеря площади), а ветровой — пыльные, или черные, бури, способные за несколько часов уничтожить посевы и снести верхний слой почвы, засыпать оросительные сети и водоемы.

В лесостепной и нередко в степной зонах России одновременно проявляются водная и ветровая эрозии — совместная эрозия. Схема ее примерно такова: весенний сток и смыв почвы -> иссушение -> распыление (при многократных обработках) -> дефляция (выдувание, развеивание, перенос) или сильное распыление почвы (в засушливые годы при многократных обработках) -> ливневый сток (летом) -> сильный смыв и размыв почвы. Нередки случаи, когда пахотный слой почти полностью смывается водой и уносится ветром. На сильнораспыленных полях ветровую эрозию верхнего слоя можно наблюдать через несколько часов после дождя.

По темпам проявления и степени разрушительности эрозию почв разделяют на нормальную — снос и смыв почв не превышает темпа почвообразования и ускоренную — превышает. Нередко нормальную эрозию называют естественной, или геологической, а ускоренную — антропогенной. В районах искусственного орошения проявляется ирригационнаяэрозия, вгорных — сели.

Районы распространения. Северная граница проявления ветровой эрозии проходит по линии Воронеж — Самара — Челябинск — Петрозаводск — Омск —• Новосибирскидалеев Восточной Сибири (Хакасия, Бурятия, Тува, Читинская область). Все пахотно-пригод- ные земли и пастбища, расположенные южнее, требуют почвоза-

щитных мероприятий от ветровой эрозии. Потенциально опасны для развития ветровой эрозии регионы Поволжья, Северного Кавказа, Уральского района и Сибири, площадь сельскохозяйственных угодий которых составляет более 45 млн га, из них 28,7 га пашни.

В Российской Федерации, по данным земельного баланса, имеется 36,5 млн га сельскохозяйственных угодий, подверженных водной эрозии, в том числе 24,7 млн га пашни. Эрозионные процессы, вызываемые талыми и ливневыми водами, в основном проявляются в регионах лесостепной зоны. Наиболее активные очаги водной эрозии распространены в районах Центрально-Черноземной зоны, Поволжья, Центрального района, Северного Кавказа. Сток талых вод в этих районах достигает 80—100 мм.

В Нечерноземной зоне значительная часть сельскохозяйственных угодий расположена на склонах. По подсчетам Российского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии, в зоне на склонах до Г расположено 34 % пашни, от 2 до 3° — 3, от 3 до 5° — 17, от 5 до 7" — 7 и более 7° — 3 %. На данной территории 38 % пашни эродировано, а 62 % находится в эрозионно опасном состоянии.

Можно вспомнить немало примеров, когда распространение эрозии на огромных территориях происходило быстро и приводило к истощению почв и разрушению земель. Разрушение и деградация земель сильно развиты в Канаде, Индии, Китае, Австралии, большинстве стран Африки, Европы и Азии. 300 лет назад южная граница Сахары проходила на 400 км севернее, чем сегодня.

В США в результате эрозии к середине 50-х годов было разрушено около 40 млн га пахотных земель, в том числе 20 млн га практически выведено из использования. В США в настоящее время полностью разрушено или серьезно повреждено около 115 млн га пахотной земли, а 313 млн га в различной степени подвержено эрозии.

В России интенсивное развитие и распространение эрозии почв началось во второй половине XIX в. Распашка земель за счет уничтожения лесов и травянистой растительности и низкий уровень агротехники в условиях равнинного рельефа привели к активному развитию и распространению эрозии. К таким регионам можно отнести Центрально-Черноземную зону.

В Центрально-Черноземной зоне России в 1846 г. под пашней находилось 41,2% территории, под лесом —20, под целиной — 23,2 %. К 1887 г. площадь пашни увеличилась до 69 %, а площади лесов и целинных земель сократились до 25,6 %. В 1914 г. распаханность территории уже составляла около 80 %, а площадь лесов сократилась до 6—7 %. В настоящее время удельный вес пашни в ряде районов достигает 90 % и более.

Изучив объективно существующие закономерности и причины распространения эрозии, можно не только ограничить, но и предотвратить проявление этого неблагоприятного явления.

Факторы развитияэрозии. Степеньпроявления эрозиизависитот комплекса факторов: климата, почвенного и растительного покро-

406

случаи смыва почвы всего пахотного слоя, прироста оврагов до 3 0 - 50 м.

В Нечерноземной, Центрально-Черноземной зонах, в Поволжье, Западной Сибири и других регионах страны широкое распространение получила эрозия почвы от стока талых вод. Среднемноголетний запас воды в снежном покрове здесь может достигать 100 мм и более. Эта огромная масса воды весной за 7—10 дней стекает с полей, разрушая почву вплоть до образования оврагов.

Противоэрозионнаяустойчивостьпочвявляетсяфакторомразвития эрозии и зависит от их физико-химических, водно-физических свойств и гранулометрического состава. Из физико-химических свойств почвы важнейшими являются содержание гумуса и состав поглощающегося комплекса. Рыхлое сложение почвы и увеличение водопроницаемости создают возможность уменьшения смыва и размыва почвы. Почвы с водопрочной структурой лучше противостоят механическому разрушению.

Один из важнейших факторов развития водной эрозии — рельеф местности. Установлено, что смыв почвы увеличивается прямо пропорционально уклону. При увеличении уклона почвы с 2 до 4° смыв почвы возрастает в 1,8 раза, а с 4 до 8° — в 7,2 раза. Значительное влияние на водную эрозию оказывает протяженность склона. По данным А. Д. Орлова, смыв почвы возрастает при удвоении линии стока с 50 до 100 м в 2,9—3,7 раза.

На размеры смыва почвы существенное влияние оказывают форма и экспозиция склонов. Южные склоны, как правило, эродированы больше, чем северные и северо-восточные. На склонах необходимо проводить контурную обработку почв (рис. 45).

Важные факторы, определяющие развитие эрозионных процессов, — генезис, тип почвы, противоэрозионные свойства которой определяются прежде всего ее гранулометрическим составом, содержанием гумуса, сложением, структурой, водопрочностью и т. д.

Рис. 45. Контурная обработка почв на склоне

Более устойчивы к водной и ветровой эрозиям черноземы и дерно- во-подзолистые суглинистые почвы.

Растительный покров уменьшает или полностью предупреждает развитие эрозии и дефляции. Чем мощнее растительный покров, выше проективное покрытие почвы, тем слабее эрозионные процессы. Вегетативная масса, в основном листья, защищает почву от разрушительной силы дождевых капель, а корневые системы растений скрепляют почвенные частицы, препятствуют размыву и смыву почвы. Защиту почвы растениями от эрозии выражают коэффициентомэрозионнойопасности.

Наилучшими почвозащитными свойствами обладают многолет- ние.е травы (люцерна, клевер, кострец, ежа сборная, эспарцет и др.). Развитая вегетативная масса и мощная корневая система надежно предохраняют почву от эрозии и обогащают ее органическим веществом. На втором месте по почвозащитным свойствам стоят озимые культуры, на последнем — пропашные и чистый пар.

Различная почвозащитная способность сельскохозяйственных культур определяется их биологическими и агротехническими свойствами, а также режимом выпадения осадков. Например, в районах, где водная эрозия вызывается стоком талых вод, наибольшее противоэрозионное значение имеют многолетние травы, а там, где сток связан с июньскими и июльскими ливнями, хорошо защищают почву от эрозии озимые, яровые и зернобобовые культуры.

Таким образом, почвозащитная роль полевых культур в разные

фазы развития растений неодинакова. Это объясняется состоянием надземной фитомассы и корневой системы в эрозионно опасные периоды: в одну фазу растения могут защищать почву от эрозии хуже, в другую — лучше. Чем сильнее развита зеленая масса растений, полнее проективное покрытие, мощнее корневая система, тем надежнее защищена почва от эрозии.

Для определения почвозащитной способности возделываемых культур нужно вычислить средневзвешенное значение проективного покрытия в эрозионно опасный период (выпадение ливней):

где Рср юв — средневзвешенное проективное покрытие почвы культурами севооборота, Рь Рг, Р3 Р„ — проективное покрытие почвы данной культурой, Sb S2, S, Sn — площадь, занимаемая данной культурой, % общей площади севооборота (или всей пашни)

По этой формуле можно определить средневзвешенное проективное покрытие почвы культурами по декадам или месяцам вегетационного периода, зная режим выпадения осадков и фазы развития растений.

Геологические условия территории также определяют потенциальную возможность и характер проявления эрозионных процессов. К ним относятся устойчивость пород, особенности их залегания, проявление различных экзогенных и эндогенных процессов. Например, лёссовидные суглинки алтайского Приобья, на которых залегает почвенный покров, очень легко размываются и разрушаются водными потоками. За короткий период здесь могут образовываться большие промоины, овраги, провалы и каньоны, с которыми впоследствии очень трудно бороться. Поэтому необходимо проводить почвозащитные мероприятия, не допускать разрушения почвенного покрова.

Хозяйственная деятельность человека влияет на состояние почвенного покрова, плодородие почвы и подверженность ее эрозии. К хозяйственным факторам, от которых прежде всего зависят появление и степень развития эрозионных процессов, относятся следующие:

общая организация территории (размещение полей и структура посевных площадей, лесных полос, дорожной сети, производственных помещений и других объектов);

применяемые способы основной и предпосевной обработок почвы и технологии возделывания культур (вспашка, безотвальная обработка, вдоль или поперек склона, степень уплотнения и распыления почвы, уход за посевами и чистыми парами и т. д.);

применение предупредительных противоэрозионных и почвозащитных мероприятий (почвозащитные севообороты, залужение, минимализация обработки почвы, агролесомелиорация, гидротехнические и другие противоэрозионные сооружения);

проведение мелиоративных работ (строительство мелиоративных систем, плотин, прудов и водоемов, дорожной сети, засыпка оврагов, карьеров).

Человек может улучшить или ухудшить состояние земельной территории хозяйства, его ландшафта. История человечества, деятельность людей и история земледелия взаимосвязаны и взаимообусловлены. Не соблюдая законов природы, бездумно выкорчевывая леса, чтобы получить пахотную землю, земледелец способствовал запустению многих территорий и образованию оврагов.

Например, на Кубе плантаторы, выжигавшие леса на склонах гор, вызвали сильное развитие водной эрозии. В течение одного поколения людей тропические ливни смыли незащищенный верхний слой почвы, оставив лишь обнаженные скалы.

В своей книге «Охрана природных ресурсов» О. Оуэн пишет, что при изучении истории пользования земель в древних цивилизациях Азии, Африки и Средиземноморья Европы обнаружено страшнейшее злоупотребление тем, что первоначально было ценным, животворным ресурсом. В свое время почвы этих областей были основой процветающего сельского хозяйства. Однако постепенно, по мере варварского отношения к земле, развилась сильная эрозия. Эти гордые империи слабели и рушились, а население их вымирало от голода или мигрировало.

Пустыни мира могут служить хорошей иллюстрацией того, что общество, если оно развивается стихийно, а не направляется сознательно, оставляет после себя пустыню.

Но можно привести очень много примеров, когда при правильном обращении с землей, опираясь на законы природы и земледелия, зная факторы, вызывающие эрозию и пути ее предупреждения, человек охраняет и целенаправленно повышает плодородие почв, продуктивность и устойчивость земледелия, увеличивает производство сельскохозяйственной продукции.

Факторы эрозии и дефляции проявляются не изолированно, а в том или ином сочетании и взаимодействии, т. е. в комплексе. Влияние такого комплекса факторов на развитие ветровой эрозии можно проследить на примере Кулундинской степи Алтайского края (по

ность. Низкая связность. Раздельное частичное состояние (распыленность) пахотного слоя

Эти факторы в результате действия и взаимодействия обладают огромной разрушительной силой, способной за короткий срок вывести из строя большие площади.

Наиболее разрушительно совместное действие водной и ветровой эрозий, когда после бурного весеннего снеготаяния и стока талых вод, сопровождающихся сильным смывом и размывами, а также обезвоживанием почвы, наступает длительный (1—2 мес) засушливый период, во время которого может сильно проявиться дефляция (ветровая эрозия). Схему этого процесса можно представить следующим образом: снеготаяние -> сток талых вод -> смыв и размыв почвы —> иссушение, дренирование почвенного покрова -> распыление почвы обработками, ее обезвоживание -> дефляция.

В ходе эрозионного процесса в почве происходят большие изменения. На эродированных почвах ухудшаются условия жизни культурных растений, дикой флоры и фауны, возникают проблемы охраны окружающей человека среды. Поэтому необходимо знать механизмы развития эрозии.

Механизм развития эрозии. Эрозионные процессы развиваются под влиянием воды, ветра и их взаимодействия. Механизм развития водной эрозии подробно изучен и описан в ряде работ (Соболев, 1948; Беннет, 1958; Гудзон, 1974; Заславский, 1979; Каштанов, 1974

идр.).

Вкачестве разрушительной силы здесь выступают капли дождя

(ливня) и водный поток.

В современной отечественной и зарубежной практике широко применяютэрозионныйиндексосадков—показатель,учитывающий кинетическую энергию дождевых осадков за определенный период максимальной интенсивности их выпадения. Этот период часто принимают за 30 мин. В этом случае эрозионный индекс осадков:

где /30 — максимальная интенсивность дождя за 30 мин, мм/мин; Е— кинетическая энергия дождя.

При оценке эрозионной опасности дождя по среднемноголетнему годовому эрозионному индексу очень важно знать месячное распределение эрозионных индексов. Иногда при малом годовом эрозионном индексе осадков опасность проявления эрозии выше, чем при большом.

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.

412

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

Формы проявления эрозии

Рис. 46. Классификация эрозии почв

413

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 млнт.

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 «эрозион-

ной 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 сильно-

смытых — 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