Сельскохозяйственная эрозия почв и меры борьбы с ней

Механизм действия любого противоэрозионного мероприятия заключается  либо в уменьшении скорости движения воды по склону, либо в увеличении размывающей скорости потока. Первое достигается путем сокращения расхода поверхностного стока, увеличения шероховатости поверхности, уменьшения микрорасчлененности склона, длины линий стока воды и уклона на отдельных участках склона, повышения водопрочности структуры почвы, защиты ее от разрушения каплями дождя и увеличения межагрегатного сцепления, главным образом, за счет связывающего действия корней растений.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия

Агротехнические противоэрозионные мероприятия затрагивают несколько элементов системы земледелия, в первую очередь порядок использования земли в севообороте к системе механической обработки. С помощью этой группы мероприятий решают задачи защиты почв от ударного действия дождевых капель, увеличения противоэрозионно стойкости и впитывающей способности почв, сокращения объема и интенсивности стока, снижения скорости течения воды во временных руслах на поверхности почвы, предотвращения концентрации стока па пашне, создания условий для безопасного сброса избытка талой или дождевой воды. Наиболее широкие возможности здесь связаны с использованием почвозащитной роли растительности и совершенствованием всех элементов системы механической обработки почв.

Чистый пар

Чистый пар - наиболее опасный  в отношении эрозии почв вид угодий, поэтому в районах избыточного, достаточного и неустойчивого увлажнения (лесная зона и северная лесостепь) следует вводить занятые пары. В южной лесостепи на эрозионноонасных участках также следует вводить занятые пары, а на менее опасных участках, а также повсеместно в степных районах недостаточного увлажнения - чистые пары, защищенные специальными противоэрозионными приемами. Парозанимающей культурой может быть смесь овса с викой, горохом или подсолнечником, клевер и др., а на эрозионно- менее опасных участках - ранний картофель, кукуруза или подсолнечник на силос. В качестве зеленого удобрения используются, главным образом на легких почвах, бобовые культуры - люпин, донник белый, а также крестоцветные: горчица белая, рапс, редька масличная.

Промежуточные и  совместные посевы

Промежуточными называют культуры, которые возделывают на пашне в промежуток времени свободный от возделывания основных культур севооборота. Резко отличаясь по биологии и агротехнике от основных культур севооборота, промежуточные культуры выполняют роль утраченных элементов плодосмена в специализированных севооборотах. Кроме того, занимая пашню в период отсутствия на ней основных культур севооборота, промежуточные культуры выполняют почвозащитную функцию, возможности которой трудно переоценить. Применение промежуточных культур ограничено такими агроклиматическими ресурсами, как вода и тепло. Успех их возделывания зависит от того, насколько эффективно будут использованы "остатки" этих ресурсов после основных культур, а это, в свою очередь, зависит от сроков и качества выполнения всех видов полевых работ. В общем, посевы промежуточных культур - это элемент весьма интенсивных систем и высокой культуры земледелия.

По срокам сева различают  озимые, поукосные, пожнивные и подсевные (подпокровные) промежуточные культуры. Озимыми называют культуры, высеваемые после уборки основной культуры в конце лета - начале осени и убираемые на корм весной следующего года, пожнивными - высеваемые после уборки зерновых, а поукосными высеваемые после скашивания одно- и многолетних трав и других культур, убираемых на корм. Различие между пожнивными и поукосными культурами лишь только в том, что после уборки трав времени для вегетации промежуточных культур остается больше (кормовые травы часто убирают раньше, чем зерновые культуры). Подсевными (подпокровными) называют культуры, высеваемые весной вместе с основной культурой (или подсеваемые под ее покров) и дающие урожай за счет агроклиматических ресурсов послеуборочного (для основной культуры) периода. Промежуточные культуры, возделываемые для целей предотвращения эрозии почв, часто называют почвопокровными.

После уборки пропашных культур  в августе или зерновых - в июле-августе наступает эрозионноопасный период, когда почва не защищена растительностью и когда для ее защиты применяют промежуточные культуры. В качестве пожнивных и поукосных обычно применяют кормовые культуры (суданскую траву, чину, кукурузу, подсолнечник), а также некоторые озимые (рожь, тритикале, вику, рапс, сурепицу). В качестве подсевных, высеваемых под покров основной культуры и оставляемых на поле до осени после ее уборки, используют кормовой люпин, сераделлу, райграс однолетний, донник белый. В совмещенных посевах широко используют кукурузу с зернобобовыми, с сорго и суданской травой; подсолнечник с горохом.

Перекрестный  и узкорядный посев

Узкорядные посевы более  устойчивы к эрозии почв, чем обычные  при прочих равных условиях. Их ярование приводит к уменьшению стока на 20-30%. смыва почвы - на 25-50% и увеличению урожайности зерновых культур на 1,5-2,0 м/га. На расчлененных сложных склонах особенно эффективен перекрестный посев, когда сеялка делает первый проход вдоль склона, а второй - по контурам. Этот прием в несколько раз снижает смыв почвы и обеспечивает прибавку урожая зерновых культур за счет более равномерного распределения растений по площади.

Полосное размещение культур на склоне

Буферные полосы, располагаемые  в направлении, близком к горизонталям, предназначены для распыления стока, замедления скорости отекания воды и  кольматации наносов. Их создают в виде узких лент из многолетних и однолетних культур (озимой пшеницы, ржи, вики, бобов, злаковых смесей) на парах, на полях, занятых культурами, а также в садах. Ширина буферных полос и расстояние между ними определяются, главным образом, крутизной склона, а также длиной и формой склона, свойствами почвы и характером растительности на участках между буферными полосами. Для условий Молдавии М.Н. Заславский (1966) рекомендует на склонах крутизной 6-8° создавать буферные полосы шириной 4-6 м с расстоянием между ними 30-40 м, а на склонах крутизной 10-12°, соответственно 8-10 и 20-30 м. Ширина полос должна быть кратна ширине захвата сеялки. Расстояние между полосами должно быть постоянным во избежание образования клиньев Собственно полосное размещение культур, применяют для защиты почв и от водной и от ветровой эрозии. Наиболее широко этот прием применяют в районах распространения ливневой эрозии, в частности в Молдавии. При увеличении крутизны склона ширину буферных полос необходимо увеличивать. В случае, когда она становится равной ширине межполосного пространства, уже говорят о полосном размещении культур и контурно-полосном земледелии. Обычно ширина полос изменяется от 30 до 40 м.

Принцип полосного размещения культур используется и при освоении склонов. Сначала склон распахивают  полосами под многолетние травы. Когда они достаточно разовьются, оставшиеся невспаханными полосы между  ними распахивают под однолетние культуры. После 2-3 лет пользования  полосы многолетних трав распахивают  и используют под однолетние, а  многолетние травы переводят  на место однолетних. Таким образом, часть полос в любое время  покрыта защищающей почву растительностью.

Почвозащитные севообороты  и улучшение естественных кормовых угодий

Почвозащитными называют севообороты, которые, во-первых, размещены  на более эродированных частях склонов; во-вторых, значительно насыщены почвозащитными культурами; в-третьих, связаны с  усиленным применением на их территории всех необходимых средств и приемов  противоэрозионной защиты.

Место почвозащитных севооборотов на склонах определяется их формой. Почвозащитные севообороты располагают  в нижней части выпуклых и прямых склонов, в средней части выпукло  -вогнутых и несколько выше середины вогнутых.

Пар и пропашные культуры - наиболее опасны в отношении эрозии почв, поэтому присутствие их в  почвозащитных севооборотах крайне нежелательно; однако при необходимости  их нужно располагать полосами и  защищать специальными противоэроз ионными приемами. Для почвозащитных севооборотов подбирают культуры с учетом их почвозащитной эффективности. Наибольшей почвозащитной эффективностью обладают многолетние травы, далее следуют озимые и яровые культуры, зернобобовые культуры и однолетние травы, затем зерновые и крупяные культуры. Среди последних наименее эффективны культуры поздних сроков сева (просо, гречиха).

Для получения хороших  урожаев трав рекомендуются сложные  травосмеси из бобовых и злаковых культур. В настоящее время обращено особое внимание на улучшение кормовых угодий. Это одновременно мера укрепления базы животноводства и защиты почв от эрозии, поскольку в районах, подверженных эрозии, основная часть кормовых угодий занимает балки в крутые склоны. Из-за интенсивного бессистемного использования этих земель их продуктивность обычно очень низка. При освоении склонов под сеяные сенокосы и пастбища их продуктивность повышается в 3-5 раз. Рекомендованы два вида улучшения естественных кормовых угодий:

поверхностное улучшение, заключающееся  в проведении дискования и ранневесеннего боронования для разрушения почвенной корки и сохранения влаги, подсева многолетних трав и внесения удобрении;

коренное улучшение, включающее полосную вспашку и посев (многолетних  трав по пласту, внесение органических и минеральных удобрений (на смытых почвах рекомендуется вспашка с почвоуглублением до 30-35 см).

Предупреждение  ветровой эрозии

Задачи предупреждения ветровой эрозии почв решают путем осуществления  комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических и агролесомелиоративных мероприятий. Соотношение между элементами комплекса зависит от конкретных физико-географических и социально-экономических условий. Влияние, оказываемое этим комплексом на все элементы системы земледелия, может быть столь существенным, что приводит к качественному изменению системы, к превращению ее в почвозащитную.

Агротехнические противодефляционные мероприятия затрагивают несколько элементов системы земледелия, в первую очередь порядок использования земли в севообороте и систему механической обработки. С помощью этой группы мероприятий решают задачи снижения скорости ветра в приповерхностном слое и повышения противодефляционной стойкости почвы. Наиболее широкие возможности здесь связаны с использованием почвозащитной роли растительности.

Почвозащитная эффективность  сельскохозяйственных культур

Почвозащитная эффективность  каждой сельскохозяйственной культуры зависит от ее возраста. От посева до появления всходов почвозащитная  эффективность всех культур одинакова  и равна нулю. Это обусловлено  тем, что противодефляционная стойкость посевов до появления всходов целиком определяется противодефляционной стойкостью почвы, которая зависит от свойств почвы, способа подготовки к посеву и особенностей посевной машины. Начиная с момента появления всходов почвозащитная эффективность большинства культур увеличивается по мере роста и развития растений и достигает некоторого предельного значения, обусловленного биологическими особенностями культуры (высота, листовая поверхность, поверхность стеблей) и способом посева (полосный, гнездовой, узкорядный и т.д.). После уборки урожая почвозащитные функции переходят к растительным остаткам. Почвозащитная эффективность любой культуры изменяется в течение года. Изменяется и вероятность сильных ветров, способных вызвать ветровую эрозию, которая, как следует из изложенного выше, подчиняется определенным географическим закономерностям; в одних местах пыльные бури бывают преимущественно весной, в других - летом и т.д. Это обусловливает трудность однозначной оценки почвозащитной эффективности тех или иных культур. Тем не менее некоторые заключения сделать можно.

Наиболее устойчивы и  практически всегда защищены от ветровой эрозии поля севооборота, занятые многолетними травами. И это обстоятельство широко используется на практике. Например, доля многолетних трав в зернопаровых почвозащитных севооборотах, разработанных  для Северного Казахстана, достигает 50%, а срок их использования в севообороте - до 6 лет.

Практически не защищены от ветровой эрозии почвы паровых полей, не занятых растительностью. Весьма мало отличаются от паровых полей  по этому показателю почвы, занятые  под свеклу, капусту, лук и подобные по технологии возделывания и биологическим  особенностям культуры. Их наземной биомассы обычно не хватает в течение всего сезона для сколько-нибудь эффективной зашиты почвы от выдувания.

Более эффективны в этом отношении такие культуры, как  кукуруза, подсолнечник, хлопчатник. Почвы  под зрелыми посевами этих культур  практически не подвержены ветровой эрозии. Однако эти культуры сравнительно медленно достигают почвозащитного состояния, так как согласно технологии их возделывания ширина междурядий должна быть достаточно большой (до 60-90 см), чтобы  обеспечить достаточную площадь  питания и возможность проведения культивации. Чем больше междурядья, тем выше должны быть растения, чтобы  защитить почву, и тем больше для  этого требуется времени. Поэтому  период недостаточной почвозащитной  эффективности у этих культур  более продолжителен, чем у культур  с небольшими междурядьями, и на ранних стадиях роста и развития они часто страдают от ветровой эрозии почвы.

Высокой почвозащитной эффективностью отличаются сплошные насаждения хлебных  злаков в период после начала кущения (с момента достижения некоторой  достаточной в конкретных условиях биомассы) до уборки урожая. Однако продолжительность  этого периода сильно изменяется. Если для озимой пшеницы за продолжительность  этого периода принять время  от прекращения осенней вегетации  до наступления стадии восковой спелости, равное для основных районов ее возделывания примерно 285 суткам, то продолжительность  аналогичного периода для яровой пшеницы лишь около трех месяцев. Следовательно, озимая пшеница, если она  хорошо раскустилась, длительное время  защищает почву. Продолжительность  же защитного действия яровой пшеницы  совершенно недостаточна.

Итак, степень защищенности полей севооборота от ветровой эрозии в течение года будет закономерно  изменяться в соответствии с биологическими особенностями возделываемых культур. Поэтому при разработке и размещении севооборота помимо общих требований необходимо удовлетворить и требование достаточной защищенности полей  от ветровой эрозии. Самым эффективным  и распространенным способом решения  проблемы является введение в состав севооборота многолетних трав. Однако одного этого недостаточно. Необходимо равномерно распределить травы по полям, что решается путем полосной организации  полей севооборота: полосы трав чередуют с полосами других культур. Все полосы располагают перпендикулярно направлению наиболее опасных ветров. Для продления защитного действия сельскохозяйственных культур используют их послеуборочные остатки. Для дополнения почвозащитного действия основных культур севооборота используют посев промежуточных культур. Травосеяние, как средство защиты почв от ветровой эрозии, широко применяют и на внесевооборотных землях. Рассмотрим пути и способы реализации почвозащитных свойств растительности в севооборотах и вне их более подробно.