Эрозия почв

Главное противоэрозионное требование - создание такой поверхности поля, с которой бы меньше испарялось и стекало воды, которая была бы устойчивой против ветровой и водной эрозии, обеспечивала наилучшие условия для развития культурных растений и формирования урожая. Эту задачу можно решить соответствующей агротехникой - обработкой почвы и уходом за растениями.

Во-первых, при выборе системы  обработки почвы необходимо учитывать объективные законы земледелия: закон минимума, оптимума и максимума действия факторов жизни растений; закон совокупного взаимообусловленного действия факторов урожая; закон единства синтеза и разложения органического вещества.

На современном уровне развития земледельческой науки  и техники эту задачу успешно  решает плоскорезная обработка почвы, обеспечивающая повышение урожаев зерновых культур на 1-3 ц/га и предотвращающая ветровую эрозию почвы.

Насколько эффективна плоскорезная обработка в накоплении и сохранении запасов влаги показывают следующие данные. В опытах сельскохозяйственной опытной станции при отвальной зяби сохранилось 22,4-29,9%, а при обработке почвы плоскорезами - 45,6-46,8% влаги. В среднем за 5 лет высота снежного покрова на участке с осенним рыхлением плоскорезом составила 20 см, на отвальной зяблевой вспашке -13,8 см, запасы воды в снеге, соответственно, равнялись 498 и 322 мм. Влагообеспеченность посевов яровой пшеницы, особенно в сухие годы, была выше по плоскорезной обработке.

Во-вторых, опираясь на закон единства синтеза и разложения органического вещества, обработка почвы должна учитывать направление почвообразовательного процесса в условиях культурного земледелия.

Для успешной борьбы с сорняками при таких обработках необходимы чистый пар, более поздние  сроки посева после тщательного  очищения полей от сорных растений и применение гербицидов при посеве пшеницы и других зерновых культур на третий и четвертый годы после пара.

Итак, в условиях степных засушливых районов (с количеством  осадков 200-350 мм в год), особенно на почвах легкого механического состава, должна применяться противоэрозионная агротехническая система, базирующаяся на плоскорезной обработке с оставлением стерни.

В лесостепной  зоне задача сводится к тому, чтобы  сочетанием плоскорезных и отвальных обработок регулировать факторы жизни растений (водный и пищевой режим, процессы накопления и разложения органического вещества, засоренность почвы и др.) с учетом особенностей почв, климатических условий года и высеваемых культур.

Так, в Алтайском  Приобье отвальная вспашка более  эффективна при подъеме пласта многолетних трав и подготовке почвы под пропашные. Под зерновые культуры производится плоскорезная обработка паров и зяби.

Зональный подход к способам основной обработки позволит более успешно решать задачи повышения плодородия и защиты почвы от эрозии, получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

4. Применение  удобрений на эродированных почвах

Ветровая и  водная эрозия приводят к снижению плодородия почвы. Это снижение бывает различным в зависимости от степени эродированности и типа почв. Cнос только 1 см пахотного слоя южного чернозема в Ширинской степи (Хакасия) сопровождается потерями около 760 кг азота, 240 кг фосфора и 800 кг калия с гектара. Водные потоки на склонах ежегодно уносят огромное количество органических и минеральных питательных веществ, что ведет к снижению урожаев.

Важно противоэрозионное  значение удобрений. Они способствуют ускоренному и более дружному появлению всходов высеваемых культур, защищающих почву от выдувания и водной эрозии.

Удобрения улучшают развитие надземной вегетативной массы растений. Густота посевов на удобренных эродированных полях бывает, как правило, выше, чем на неудобренных. Под влиянием удобрений лучше развивается корневая система растений, связывающая почву. Хорошо развитая надземная масса и корни являются надежным средством защиты почвы от выдувания и смыва. Корневые и пожнивные остатки после уборки урожая пополняют запасы органического вещества в почве и тем самым восстанавливают ее потенциальное плодородие.

Известно также положительное влияние удобрений на водно-физические свойства почвы. Навоз, например, повышает связность, ветро- и водоустойчивость, общую влагоемкость и водоудерживающую способность почвы. Удобренная навозом почва лучше использует атмосферные осадки, меньше подвергается ветровой и водной эрозии. Положительное влияние на водоудерживающую способность почвы оказывают азотно-калийные и азотно-фосфорно-калийные минеральные удобрения. Применение удобрений способствует более экономному расходованию растениями почвенной влаги.

Большое значение применения минеральных и органических удобрений на эродированных почвах связано не только с необходимостью восстановления их плодородия, повышения урожаев и качества продукции, но еще и с тем, что по мере интенсификации земледелия, введения в севооборот более продуктивных культур и сортов в несколько раз возрастает вынос питательных веществ из почвы.

По данным Омской областной агрохимлаборатории с  урожаем было вынесено питательных  веществ из почвы (кг с 1 га): азота -54,1, фосфора - 22,0 и калия - 76,1, а внесено за счет удобрений и других источников, соответственно: азота - 6,1, фосфора - 3,2 и калия - 5,8 кг. Таким образом, урожай сельскохозяйственных культур в Омской области формируется на 80-90% за счет питательных веществ почвы и только на 15-23% за счет питательных элементов, вносимых с удобрениями. В данном случае задача соблюдения закона возврата приобретает особое значение. Речь идет о сохранении и приумножении потенциального плодородия почв, которое должно обеспечить прогрессивный рост урожаев на будущее.

Всю территорию Западной Сибири в зависимости от почвенно-климатических условий  можно подразделить на три основные агротехнические зоны.

Для каштановых и темно-каштановых почв степных  районов (первая агротехническая зона) характерно низкое содержание подвижного фосфора, достаточное - азота и очень высокое - подвижного калия.

В лесостепных  увлажненных районах (вторая агрохимическая зона) обыкновенные и выщелоченные черноземы обладают более равновесным  содержанием азота, фосфора и калия. Но и здесь в засушливые годы ощущается недостаток фосфора в почвах. Во влажные годы отмечается некоторый недостаток азота в связи с промыванием и смывом нитратов талыми и дождевыми водами. Обеспеченность калием высокая или очень высокая.

Учитывая различное  состояние и потребность почв в удобрениях, необходимо по каждой агрохимической зоне иметь свою систему удобрений. Особенно большой пестротой по плодородию характеризуются смытые почвы склонов. Поэтому для них на основании агротехнического обследования и составленных картограмм разрабатываются дифференцированные системы удобрений.

Исследованиями  и практикой установлена высокая  эффективность применения навоза на эродированных (склоновых и дефлированных) почвах, особенно в районах, где выпадает 400-600 мм осадков в год. В данном случае навоз выступает в двойной роли: в качестве эффективного восстановления плодородия и средства повышения противоэрозионной устойчивости почв. Очень важно применять навоз на полях, вышедших из-под интенсивных пропашных культур (кукуруза, картофель, свекла), оставляющих после себя почву, обедненную питательными веществами, сильно распыленную и лишенную растительного покрова. Если в такую почву не внести 20-30 т навоза, то она легко может стать достоянием ветра и воды. Таким образом, навоз - мощное средство восстановления и устойчивости почв к разрушению машинами, ветром и водой.

Важнейшим элементом  противоэрозионной организации  территории являются научно обоснованные обычные и почвозащитные полевые  севообороты. Многолетнее изучение эффективности различных севооборотов показало, что в условиях степных и лесостепных районов Западной Сибири наивысшую урожайность и наибольший выход зерна с гектара севооборотной площади, особенно в засушливые годы, обеспечивают зернопаровые севообороты с короткой ротацией.

В зернопропашных севооборотах (типа кукуруза и три  поля пшеницы) снижаются выход зерна  и урожай, но повышается выход растениеводческой  продукции в кормовых единицах с  гектара (особенно в увлажненных  районах). Следует, однако, отметить низкую обеспеченность этой продукции белком (80-84 г в 1 к.ед.).

За последние  годы в Западной Сибири, особенно в  Алтайском крае, довольно широкое распространение получили специальные почвозащитные севообороты с высоким удельным весом (до 50%) многолетних трав, способствующих восстановлению органического вещества и хорошо скрепляющих своими корнями почву. Павлодарская опытная станция по защите почв от эрозии рекомендует на легких супесчаных почвах Северного Казахстана и Сибири севооборот, в котором площади пашни распределяются следующим образом: 50% многолетние травы, 40% зерновые (пшеница), 10% чистый кулисный пар.

Отдавая должное  севооборотам как основе культурного  земледелия, следует сказать о  необходимости постоянного их совершенствования с целью повышения продуктивности. В Алтайском НИИ земледелия и селекции на слабоэродированном выщелоченном приобском черноземе урожаи зерна яровой пшеницы по чистому пару в течение пятнадцати лет колебались от 12,9 до 25,1 ц, по кукурузе - от 9,9 до 24,7 ц и по пласту многолетних трав - от 8,0 до 22,9 ц/га. В процессе изучения севооборотов установлено довольно резкое снижение урожая зерна яровой пшеницы на второй и особенно третий год посева после пара. В 4-польном зернопаровом севообороте (пар, три поля пшеницы) урожай пшеницы, посеянный в первый год после пара, за 15 лет составил 19,4, на второй - 16,4, на третий - 14,4 ц/га.

Главная причина  снижения урожая пшеницы, посеянной  на второй и третий год после чистого  пара - ухудшение обеспеченности посевов  основными факторами плодородия почвы (влагой и легкоусвояемой пищей). Алтайским НИИЗиС были разработаны методы повышения продуктивности севооборотов путем внедрения на всех полях комплекса агротехнических мероприятий по влагонакоплению (посев кулис, оставление стерни, мульчирование почвы соломой и др.) и применение удобрений.

Для защиты почвы  от эрозии, повышения влагозарядки и продуктивности парового поля рекомендуется посев кулис из высокостебельных сельскохозяйственных культур (горчица, подсолнечник и др.).

Правильные  севообороты обеспечивают не только наиболее эффективное размещение культур по предшественникам в соответствии с принятой структурой посевов, но также восстановление и повышение плодородия почвы, а также получение высоких урожаев. Преимущество остается за такими севооборотами, которые в данных условиях обеспечивают максимальный выход продовольственного зерна, технического сырья и кормов с единицы площади пашни.

Севообороты могут  быть разнотипными в зависимости  от выбора культур, места расположения и задач, которые они решают. В настоящее время принято делить севообороты по их назначению, интенсивности и расположению на три типа: полевые (паро-зерновые, паро-травяные, паро-зернопропашние, зернопропашные, пропашные, сидеральные и плодосменные); кормовые (прифермские и сенокосно пастбищные); специальные (овощные, овощно-кормовые, рисовые, табачные, конопляные, почвозащитные и др.).

Наиболее продуктивно  использование земли оказывается  в том случае, когда хозяйство  осваивает не один какой-либо севооборот, а систему севооборотов. Потребность в нескольких и часто в разнотипных севооборотах объясняется различными причинами: особенности рельефа и ландшафта, размещение населенных пунктов и ферм, возделывание культур, предъявляющих особые требования к плодородию почвы и уходу. Часто оказывается вполне достаточно иметь лишь несколько полевых севооборотов, в которых может быть одновременно успешно решена задача производства зерна, овощных культур, сочных и грубых кормов. Коренное улучшение и повышение продуктивности естественных кормовых угодий длительного пользования на участках, отвечающих требованиям продолжительного возделывания многолетних трав или кукурузы.

Система севооборотов в хозяйстве может быть также  представлена сочетанием полевых и кормовых или полевых и специальных севооборотов. Все зависит от того, как наиболее целесообразно в данных конкретных условиях использовать землю.

Севооборот  не обычный рядовой агротехнический  прием, оказывающий только лишь разовое положительное действие на урожай одной культуры. Правильное чередование сельскохозяйственных культур по полям и по годам - это своего рода научно обоснованное расписание в использовании земель на длительный период времени. Установившиеся севообороты следует оберегать от случайных нарушений и добиваться прогрессивного роста урожайности.

Однако каждый севооборот и вся их система должны обладать определенной гибкостью, маневренностью. По мере совершенствования, интенсификации земледелия состав культур, порядок их чередования и весь комплекс агротехнических мероприятий неизбежно будут меняться, а следовательно, и внутри севооборотов должны происходить определенные изменения. Однако это не должно приводить к нарушению границ полей и существа севооборотов.

Бессистемное  использование пашни вновь освоенных  земель в первые годы после их распашки в основном под посевы яровой пшеницы привело к существенному засорению полей сорняками различных видов. Кроме того, при посеве яровой пшеницы и других зерновых культур в ранние сроки резко снижались урожаи этих культур из-за губительного воздействия обычной в степных районах Сибири и Казахстана раннелетней (июньской) засухи и засорения посевов овсюгом.

Степень развития эрозионных процессов в основном зависит от устойчивости верхнего 0-5 см слоя почвы к разрушительному действию ветра. Как известно, порог устойчивости почвы ветру зависит от соотношения эрозионноопасных и почвозащитных фракций в слое 2-5 см. Если количество частиц диаметром менее 1 мм превышает более 50% и на поверхности почвы нет растительности или пожнивных остатков, то такая почва может подвергнуться ветровой эрозии.