Почвозащитный комплекс в борьбе с водной эрозией
Началом проекта внутрихозяйственного устройства любого сельхозпредприятия должна быть противоэрозионная организация территории. В ее основе лежит классификация земель.
Арена стока
На ровных участках с пологими склонами крутизной до 3° эрозионные процессы протекают слабо, но эта территория становится ареной формирования стока, который приводит к смыву почвы, разрушению грунта и выносу биогенных веществ в водные источники. Здесь противоэрозионные мероприятия должны быть направлены на задержание воды на месте или ее безопасный сброс. Эти площади должны использоваться в зернопаропропашных севооборотах для выращивания зерновых, пропашных и технических культур.
На склонах крутизной более 3° и до 7–8° формируется пояс средне- и сильносмытых почв. Процессы смыва, а иногда и размыва, идут как за счет собственного стока, так и подтоком с лежащей выше территории. Противоэрозионные мероприятия должны быть направлены на защиту почвы от смыва и размыва, восстановление и повышение плодородия. Эти участки нужно использовать под защитой лесополос в почвозащитных севооборотах с максимальным насыщением многолетними травами. Земли гидрографической сети (балки, овраги) отводятся под постоянное залужение или облесение.
На склоновых землях нормой должна стать почвозащитная система земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории. Она позволяет решить сразу несколько задач: обеспечить регулирование стока и предотвратить эрозию; учесть особенности каждого участка и вписать его в структуру ландшафта; упорядочить систему лесополос и дорог, сформировать экологически однородные участки.
Целебные лесополосы
Лесомелиоративные мероприятия были и остаются неотъемлемой частью противоэрозионного комплекса. Ветрорегулирующие лесополосы закладывают на равнинных территориях крутизной до 1°, подвергаемых ветровой эрозии, из двух-трех рядов главной или главной и сопутствующей пород с расстоянием между лесополосами 500–600 м. Ширина междурядий — 2,5–3 м, между растениями в ряду — 1–1,5 м. Конструкция продуваемая, располагается перпендикулярно вредоносным ветрам. Стокорегулирующие полезащитные лесополосы создают на склоновых землях крутизной более 1° из трех-четырех рядов, состоящих из главной породы и низкорослого кустарника. Во всех случаях проектирование лесополос ведут от водораздела вниз по склону, расстояние между ними от 200 до 400 м. Конструкция ажурно-продуваемая. В зависимости от условий, степени расчлененности и эродированности полевых земель лесополосы должны занимать 1,5–3 % пашни.
Приовражные и прибалочные лесополосы создают вдоль бровок балок и крупных размывов при отсутствии насаждений на берегах. Если зона сильно изрезана промоинами, полосы располагают выше вершин размывов, а по их нижней опушке устраивают водозадерживающие или водоотводящие валы. Ширина полос 15–20 м, конструкция плотная. Общая площадь лесных полос этой группы должна достигать 7–8 % присетевого земельного фонда.
Вал и другая гидротехника
Гидротехнические сооружения и устройства предназначены для усиления водорегулирующей способности лесополос, отвода избыточного поверхностного стока, предотвращения эрозионных процессов по ложбинам стока и предупреждения образования оврагов. К ним относятся водозадерживающие и водоотводящие валы с канавами, распылители стока, водоотводящие борозды, головные овражные сооружения. Распылители предназначены для перехвата и рассредоточения водных потоков, которые формируются в кюветах дорог, опушках лесополос, в разъемных бороздах, и отвода их на более устойчивые к размыву участки. Из всех гидротехнических устройств распылители считаются самыми эффективными, экономичными и простыми. Их устраивают в виде земляных валиков или глубоких борозд через 500–1000 м, пересекая водоток под разными углами. Распылители стока на дорогах иногда полезно делать насыпными, используя глину или глинистый щебень.
Водоотводящие валы устраивают у вершин активно растущих оврагов, на участках с выположенными или отсыпанными вершинами оврагов, по нижней опушке стокорегулирующих и прибалочных лесополос для перехвата и отвода стоковых вод на хорошо задернованные склоны или к водосбросным сооружениям. В зависимости от места расположения они бывают двух типов: валы с широким основанием (применяются преимущественно на пахотных склонах) с заложением откосов 1:6 и валы узкого профиля. Рассчитывают их на пропуск максимальных расходов ливневых и талых вод с вероятностью превышения 5 %. Использование современной скоростной сельхозтехники существенно ограничивает применение валов с широким основанием.
Водосбросные сооружения — сложные гидротехнические устройства. К ним относятся различные перепады (стенки падения, ступенчатые перепады, шахтные, висячие и консольные водосборы) и быстротоки (лотковые и трубчатые). Делают их из железобетона и других прочных материалов. Строят такие сооружения по спецпроектам в тех случаях, когда невозможно закрепить растущий овраг более простыми способами или когда он угрожает ценным угодьям, населенным пунктам, магистралям. В условиях юга Центрального района, где почвенно-климатические условия позволяют закрепить овраги при помощи фитомелиоративных приемов, они требуются редко.
Склон не повод для падения урожайности
С первых лет существования нашей станции большое внимание уделялось разработке агротехнических противоэрозионных мероприятий, направленных на сокращение стока, уменьшение смыва почвы и повышение урожайности сельхозкультур. Средняя величина стока с обычной зяби на серых лесных почвах составляет 58–60 мм, а с озимых, многолетних трав и других видов уплотненной пашни — 72–75 мм.
В многоводные годы, повторяющиеся у нас три раза в десять лет, сток с зяби 140 мм и больше, а с уплотненной пашни — 180 мм и больше. В маловодные годы сток бывает слабый или совсем отсутствует. На оподзоленных и особенно на выщелоченных черноземах он значительно меньше.
В противоэрозионном отношении станция рекомендует проводить более глубокую зяблевую вспашку (на 25–30 см). Каждый сантиметр припаханного слоя почвы увеличивает водопоглощение от 1,5 до 3 мм и больше. При сильном переувлажнении почвы во время глубоких зимних оттепелей с последующим замерзанием эффективность глубокой пахоты снижается. Но в большинстве случаев она оказывает положительное влияние и создает благоприятные условия для просачивания талых вод в почву.
Во время ливневого стока сильно смывает почву на чистых парах. Их культивацию, как и пропашных культур, нужно делать только поперек склона. Для этого в междурядьях кукурузы целесообразно нарезать борозды с одновременным окучиванием рядков.
Непоглощенная влага отводится с помощью наклонных водоотводящих борозд, которые нарезают через 80–100 м на склонах крутизной до 3–3,5° и через каждые 50–70 м на более крутых слонах. Наклон борозд не должен превышать 1–1,5° в первом случае, во втором (на более крутых склонах) — одной трети от крутизны склона (борозды проводятся под углом 30–35° к горизонту).
Водоотводящие борозды проводятся и на крутых отрезках склонов, занятых чистыми парами. Вместо борозд в некоторых случаях делают валы с широким основанием, которые служат несколько лет.
Важным резервом повышения плодородия смытых почв является их окультуривание для создания глубокого, богатого органическими веществами пахотного горизонта. Научные исследования Новосильской опытной станции показали, что во все годы, независимо от погодных условий, внесение органических и минеральных удобрений обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Анатолий Петелько, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник Новосильской ЗАГЛОС — филиала ФНЦ агроэкологии РАН,
Орловская область
Фото автора