Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкологические основы комплекса противоэрозионных мероприятий в районах интенсивного земледелия Русской равнины

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологические основы комплекса противоэрозионных мероприятий в районах интенсивного земледелия Русской равнины"

ВСЕЮССИЙСШЙ НАУЧНО-ИССЛВДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ^Г § ^^ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ЗАЩИШ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ

На прав;зх рукописи УДК 631.6.02 + 631.5/9

ЗДОРОЩОВ Иван Петрович

АГРОЭШОгаЧЕСШЕ ОСНОВЫ КОМПЛЕКСА ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В РАЙОНАХ ИНТЕНСИВНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ РУССКОЙ

РАВНИНЫ

Специальность: 06.01.01. - Общее земледелие

ДИСрЕРТАДИЯ ,

на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук в форме научного доклада

Курск - 1993

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии в 1972-1992 гг.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственные наук, шюн-кор-респондент РЛСХН. Котлярова О.Г. доктор сельскохозяйственных: наук, академик А1Н РФ Шабаев ¿.И.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кочетов И.С.

Ведущая организация: Российское научно-исследовательское и проек-тно-изыскательское объединение по использованию земельных ресурсов ( РосШИа емпро ект)

Защита состоится /¿¿¿>А>Л 1993 г.

часов на заседании специализированного совета Д.02Э.61.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук при Всероссийской научно-исследовательском институте земледелия к защиты почв от эрозии (ВНИИЗиЗЮ).

Отзывы на научный доклад просим присылать в 2-х экземплярах по адресу: 305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, д.ТОб, ВНИИЗиЗИЭ, секретари Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ШИИЭиЗШ.

Научный доклад разослан " /V" 1993 года.

. Ученый секретарь специализированиого Совета, кандидат технических наук

Незнанова В.А.

I. Общая характеристика работы

Актуальность'проблемы. Во второй половине XX века значительно возросло внимание человека к использованию земельных рйсзфсов, сохранению к улучшению плодородия почв, что является необходимый условием стабильного развития сельского хозяйства. Интенсификация и химизация сельского хозяйства нарушили равновесие между почвой, растением и окружающей средой» а.слаборегулируемий поверхностный сток и эрозионные*процессы значительно подвергли природные Ландшафты антропогенной модификации (ТО). Защита почв от эрозии и создание высокопродуктивных агроэкосистем являются одной ко важнейших фундаментальных проблем и практических задач отечественного земледелия.

В настоящее, время более 126,0 млн. га сельскохозяйственных угодий бывшего СССР подвержено водной и ветровой эрозии", а ориентировочный ежегодный ущерб составляет более 16,0 млрд. руб■ (64). Существующие способы проектирования и темпы внедрения противоэро-зпонньк мероприятий не в полной мере отвечают требованиям природоохранного земледелия. Особенно ото относится к лесостепным районам Русской равнины, где на склонах крутизной более 1° расположено 64,0 % паши-и Ъ2,7 $ естественных.кормовнх угодий, а сложные природно-экономические условия, сильно пересеченный рельеф, высокая распахгнность, значительный удельный вес пропашных культур, многолетнее применение на склонах технологий "равнинного" 'земледелия и'множество друггос причин способствовали тому, что около 41,0 % пвпни ид склонах подвержено разной степени смытости, более 607,0 тнс. га земель разрушено оврагами (4а). В борьбе, с эрозией почв и засухой, наиболее'.эффективен комплекс прогивоэрези-ошнх мероприятий (КГЫ),-разрабатываемый в ходе землеустроительного проектирования и входящий составной частью в зональные системы земледелия.

В целях проведения комплексной оценки земель и обоснования противозрозионных мероприятий необходимо осуществлять почвенно-эрозионное районирование территории государства, республик, облв-с'тей с учетом природных и антропогенных факторов. Возникла острейшая необходимость конструирования оптимальных агроландшафтов, эрозионноустойчявых в экологической отношении. Правильному решений этой актуальной проблемы, особенно в связи с новыми формами' собственности земли, должно способствовать ландпафгное землеустройство,, а в районах со-сложным рельефом - противоэрозионная

легализация территории, разрабатываемая в системах земледелия для конкретных склонов на территорию колхозов, совхозов и фермерских хозяйств.

Однако комплексная эффективность йМ оце не достаточно изучена, хотя перше попытки создания рациональных агроландшафтов с учетом контурной организации территории и их экспериментальной оценки при различных вариантах сочетания элементов■систем земледелия изучаются в различных зонах (Н.Р.Толоков, 1975; В.Г.Ткачен-ко, 1976; О.Г.Котлярова, 19ь0; А.И.Шабаев, 1963; £.И.Рябов, 1965; Н.М.Шелякин, 19о7; И.С.Кочетов, 1990 и др.). . •

, Ёце слабо изучена стокорегулирующая, почвозащитная, природоохранная эффективность контурно-мелиоративной организации территории, основу которой составляет сочетание узких лесных.полос, напашых ьалов-террас, полосных посевов, залуженных водотоков, поверхностных обработок почвы (плоскорезной, мелкой и др.). Рациональному использовании земельных ресурсов будет способствовать углубление научных исследований по разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства и почвозащитных систем земледелия на ландшафтной основе, быстрое внедрение которых позволит решить проблему производства продовольствия и охраны природа (77). Поиском . максимальной эффективности взаимодействия элементов КЙМ является разработка базовой модели их размещения при устройстве территории : севооборотов в почвозащитных системах земледелия. Автором У дан- . ной работе предложены теоретические и практические основы решения этой крупной народнохозяйственной проблемы (15, 70).' .

Представленная работа базируется на выполнении разделов госу-. дарственны* заданий под научным руководством и при непосредственном участии автора в течение 1972-1992 гг. в соответствии с программами тематических ихтов ЕШШИ; РАСХН, ЫСХ СССР, ВНИИЗиЗГО, -ГИЗРа, утвир-здсн.ньсс Госкомитетом по науке и технике СМ СССР (темы: • И'71-197о гг. - 0о1.0 /6; 061.07?;-061.0%*; 1976-1960 гг. - ■ 01.03.0%^; ГСо1-Ш)о гг. - 01.01.02П2; 01.01.СЗД; OI.Ob.SO; 19оь-1990 гг. - 0.ь1.01.02.01.т; 0.ы.01.02.03.г; 1991-1992 гг. -0,12.01.ОД'; 3.12.1). .

Цель и задачи. Основная цель исследований - дальнейшее развитие теории защиты почв от эрозии путем изучения причин, выявления закономерностей её проявления в различных, природных условиях и разработка научно-методических принципов планирования и проектирования объемов1 комплекса, противоэрозионных мероприятий, при землеустройстве на различных иерархических уровнях, а также обо-

знование более надежных 'способов конструирования систем земледелия с контурной органгзацией территории на ланпшафтно-гидрологи-зеской расчетной основе, дифференцированной применение которых збеспечивает благоприятный водный, тепловой и пищевой режимы эро-;ированных почв « создает экологическую устойчивость агроландшйф-гов, способствует повышению плодородия склоновых земель и получе-иш стабильной урожайности культур с минимальны?.« затратами.'Для зеализации сформулированной цели были поставлены и решены следую-1ие задачи, каждая из которых имеет самостоятельное научное' эна-!ение:

- раскрыть научно-практическую роль землеустройства при из у-* гении и организации'защиты почв ог эрозии с учетом факторов инте-юификации земледелия;

- провести почвенно-эрозионное районирование Русской равнины 1а основе детального анализа климатических, рельефных, 'почвенных, пциальио'-экономиЧеских и других факторов, экспериментальных дан-ид по оценка почвозащитных приемов;

- разработать научно-методические принципы и методику плани-ювания объемов ШМ на расчетной основе для различных территории 1льньк единиц;

- усовершенствовать классификацию эрозионноопасных и смытых емель и предложить методику противоэрозионного устройства терри-ории севооборотов» способствующих повышению, почвозащитной и экономической эффективности склонового земледелия; ■<

- разработать экономико-математическую модель (Э»Ш построена НГУ на пайне и оптимизации капитальных вложений на их осущес-вление;

- развить научные основы контурной организации территории, роЕ-.сти экспериментальную проверку полосного размещения сольско-озяйственных культур, узких лесных полос, напшпных валов-террас

оценить их влияние на поверхностный сток, смыв почвы, урожай- . ость, производительность машин и охрану природы;

- разработать .практические предложения проектным и сеЛьск'о-озяйственнш организациям по ускорению внедрения мероприятий по' агциге почв от эрозии в условиях различных форм собственности на емлю.

Объект и методика исследований.' Исследованию подвергались.-итропогенные и природные факторы, влияющие на распространение" розионных процессов на территории Русской равнины, при этом боев глубокие разработки осуществлены по водной эрозии в лесо-

степных и степных районах.

Теоретические и проектные разработки, полевые экспедиционные наблюдения и экспериментальные исследования выполнялись в районах ЦЧО, Украины и иолцовы. Детальные исследования осуществлены на специальных стационарны* многофакторных опытах, бассейнах малых рек, хозяйствах, балочных водосборах и отдельных склонах на территории наиболее эродированных Курской, Белгородской, Сумской и Черкасской областей.

При обосновании положений и принципов автор опирался на исследования основателей комплексного изучения природы Б.И.Вернадского и В.Ь.Докучаева, а также научные разработки всесоюзных и зональных научно-исследовательских институтов BACXHHJi, РАСХН по земледелию, экономике, лесомелиорации, почвоведению, гидротехнике, агрохимии; Московского и Одесского госуниверситетов, Воронежского и Харьковского агроуниверситетов, Московского госуниверситета по землеустройству и др.

Обобщен опыт землеустроительного проектирования институтов "РосНЛЛземпроект", "УкрНШземпроект", "Лолдгипрозем", " Бе лги про-эемп и отдельных филиалов других республик.

Б качестве методов исследования использованы: исторический, маршрутно.-экспедиционный, стационарный, полевого хронометрирования, расчотно-конструктивный, лабораторно-аналитический, физического и математического моделирования. Наблюдения проводились в соответствии с общепринятыми и разработанными автором методиками, а математическая обработка данных выполнялась с использованием ЭВы "EC-I022" и персональных компьютеров.

Научная новизна, i'.f основании многолетних исследований получило дальнейшее развитее учение В.В.Докучаева об основах агролан-дшафговедешя и противсэрозионной мелиорации склоновых земель во взаимодействии с системами земледелия. Установлены роль и место каждого почвоэадитного приема в сохранении и восстановлении плодородия эродированных почв в различных природных условиях, обоснована необходимость ландиафтно-экологического подхода при проектировании ЯГШ, особенно противоэрозионной организации территории, как основной части зональных систем земледелия и охраны природы. Определены количественные и качественнее показатели формирования талого стока в пределах балочных водосборов и выявлены причинно-следственные связи его с величиной смыьа почвы в. зависимости от рельефа, типа почв, видов обработки, растительности, надачия линейных рубежей-и пр.

Предложен графический способ определения количества склоновых земель и проведено почвенно-эрозионное районирование территории Русской равнины с учетом комплексной (балльной) оценки влияния основных факторов на развитие эрозионных процессов в районах интенсивного земледелия. Разработана методика планирования и" э.ко-лого-экономической оценки объемов противоэроэионных работ для , крупных регионов на расчетной основе.

Усовершенствована классификация балочных водосборов и пахотных земель по потенциальной опасности проявления водной эрозии. Получила дальнейшее развитие противоэрозионная (контурная) .организация территории в районах со сложным рельефом с учетом ландшафтной и эколого-биологической направленности.

Обоснованы таксономические единицы для наложения КИЛ, обеспечивающие повышение экономической и природоохранной эффективности возделывания культур на склоновых землях реконструируемых аг-роландшафтов. В зависимости от агроэкологических и почвозащитных свойств различных культур, их влияния на плодородие почв даны основы дифференцированного размещения севооборотов в .условиях сложного рельефа. Разработана экономико-математическая модель устройства территории севооборотов с комплексом противоэрозионных мероприятий и величины капитальных вложений для различных категорий■ интенсивности использования пашни.

На основании исследований, обобщения и анализа литературных данных автором выведены коэффициенты, характеризующие снегонакопительную, стокорегулирущую, почвозащитную, агрономическую, экономическую и- экологическую эффективность противоэрозионных приемов и их сочетаний для лесостепных районов. Полевые и экспериментальные исследования позволили предложить новые принципы конструирования природоохранных систем земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории..

Предложены уравнения, позволяющие определять ширину и протяженность ландшафтно-экологических контурных полос (ЛЭКП), а тагае установлены допустимые отклонения водорегулирующих линейных рубежей от горизонталей.

Изучена гидрологическая, почвозащитная, агрономическая и эколого-экономическая роль узких водорегулирующих лесных полос и валов-террас о различными расстояниями на местности, а также раскрыто их влияние на организацию трудовых процессов и производительность машин при полосном возделывании культур на склончх.

Разработана и апробирована методика составления проектов

внутрихозяйственного землеустройства и систем земледелия на ланд-шафтно-гидрологической расчетной основе, позволяющая комплексно 1 автоматизирование проводить суммарный учет факторов и эколого-экономическую оценку вариантов противоэрозионного устройства аг-роландаафтов.

Дана аргументация концепции ландшафтного земледелия и предложены практические пути быстрейшего перехода от широко применяемого "равнинного" к "склоновому" природоохранному земледелию в условиях различных форм собственности на землю.

На защиту выносятся следующие научные положения:

- основы почвенно-эрозионного районирования территории для разработки дифференцированных систем противозрозионной защиты склоновых земель;

- способы комплексной количественной и качественной оценки пораженное« эрозионными процессами'территории регионов, водосбс ров, хозяйств, склонов;

- принципы ландшафтного обоснования выделения территориальных единиц дня накладки КИМ, которые являются основой балансово-экосистемного подхода к противозрозионной организации территор^

- классификация пахотных склонов и оптимизация состава КПМ с учетом размеров капитальных вложений при разработке систем зек леделия;

- целесообразность и экологическая необходимость перехода 1 контурному земледелию, способствующему созданию высокопродуктивных оптимальных агро ландшафтов; ■ .

- почвоводоохраннля необходимость проектировании узких лесных полос с канавами, 1 апашных валов-террас, полосных посевов и залуженных ьодотоков;

- методика планирования и проектирования КПМ на расчетной основе для различных иерархических уровней и эколого-экономичес» кая оценка их осуществления.

Практическая ценность и реализация результатов исслеповани

Теоретические и практические разработки позволяют решать большой круг научно-прикладных проблем по вопросам рациональног использования склоновых земель, устойчивости земледелия, охраны окружающей среды. Материалы использованы в учебных пособиях агрономических, землеустроительных,' лесомелиоративных и других фа культетов. Результаты исследований автора включены в Генеральну схему использования земельных ресурсов страны на длительную пер спективу. Под методическим руководством и.при непосредственном, участии составлен ряд областных и бассейновых схем по защите

почв от эрозии, значительное количество проектов землеустройства и систем земледелия в ЦЧО, на Украине и в Молдове (6, 9, 15,' 72, 80).

Научные идеи, проектные предложения и технологические решения автора нашли свое отражение в следующих документах: .

I. Методические рекомендации по зените почв от эрозии ь Белгородской области (Белгород, 1975). 2. Указания по проектированию валов-террас при землеустройстве (М.:1977). 3. Методические рекомендации по проектированию комплекса противоэроэионных мероприятий для проектов внутрихозяйственного землеустройства колхозов и совхозов Курской области (Курск, 1978). 4. Рекомендации по увеличений производства зерна и устойчивости земледелия в ЦЧЗ (М.: 1980). 5. Система земледелия в опытно-производственном племенном хозяйстве ШИИЗиЗЮ (Курск, 1982). 6. Методические рекомендации по освоении и оценке зональных систем земледелия в колхозах и совхозах (Курск, 1985). 7. Методические рекомендации по совершенствованию зональных (областных) систем земледелия на 19Ъ6-1990 года (Курск, 1965). 6. Рекомегедации по освоению севооборотов в колхозах и совхозах Курской области (Курск, 1987). 9. Методические рекомендации по разработке программ планирования, закладки и проведения ыкогофакторных опытов географической сети для модели* ровакия систем земледелия (Курск, 19Б8). 10. Дифференцированная система основной обработки почвы в районах водной и совместного действия водной и ветровой эрозии (Рекомендации. Курск, 196Ь). II. Методические рекомендации по .апробации и производственной проверке почвозащитных систем земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории (Курск,■1991). Кроме того, на 12 важ-неРлпиг разработок делаются ссылки в научном докладе (71-82).

• Апробация работы. Теоретические, методические и практически? резучьтаты проведенных исследований неоднократно докладывались, автором Иа всесоюзных и республиканских совещаниях, нау-ио-произ-водственных конференциях вузов и семинарах специалистов сельского, лесного и водного хозяйства.

Материалы были доложены и получили положительную оценку: . I) на ежегодных отчетных заседаниях Ученого Совета ВНИиЗиЗПЭ (Курск, 1972-1992); 2) второй и третьей Всесоюзных межвузовски* конференциях по проблемам защиты почв от эрозии (Москва, МГУ, 1976, 1980); 3). Всесоюзных делегатских съездах почвоведов СССР (Минск, 1977; Тбилиси,. 1981; Таякент, 19И5); 4) Всесоюзных координационных совещаниях ВнСХШ-Ш по совершенствованию мер борьбы с

водной эрозией (Курск, 1973, 1970, 1977, 1981, 1985, 1963,.1990, 1992; Кишинев, 1976, 19и6; Одесса, 1979; Волгоград, 1966); 5) зональном совещании научных учреждений'ДЧЗ по итогам.исследований по ковьиден'/по плодородия почв и устойчивости урожайности сельско-хозяЯспчннкх культур (лурск, 1982, 1990); Ь) Всесоюзном совещании ю проблемам взаимодействия человека с окружающей средой (Курск, 197о); 7) Ьсесоюзных конференциях по вопросил землеустройства, рационального использования земельных ресурсов и охраны природы Шоскьа, К7о, 1961, 19ь2, 1964, 19Ь9, 1991; Львов, 1977, 19ьЗ; Харьков, Кбо; Горки, 1976, 1961, 19о2; Воронеж, 1976, 1960, 19о7); с) заседаниях иАСХтШ (Москва, 1976, 1976, 19У1, 1У6э, Кой, 1550, 1У91; Белгород, 1969); 9) Всесоюзных совещаниях и научно-технических конференциях по вопросам разработки и внедрения зональльк сястем земледелия (Новочеркасск, 19Ь0, 1983; Барнаул, 19о2; Сумы, Кч-У; Ворошиловград, 19Ь5, КОУ); 10) васе-даниях научно-технического совета проектных'институтов "ЦЧО Гип-розем" (Воронеж, 197/, 1УоЗ, 1964, 19о7, 1990; Курск, 1974, 197619'«, 1962-1990; Белгород, 1975, 1960, 19о9).

Материалы автора демонстрировались на ДЩК СССР, республиканских и областных выставках. За успехи, достигнутые в научных исследованиях и осуществлении противоэрозионных работ, награжден серебряной медальо ¿Д|1Х (1969 г.) и дипломами. На экспериментальных стационарных полигонах, организованных под руководством автора, на протяжении многих лет проводились всесоюзные, республиканские, зональные сов^-д&ния и конференции с участием отечественных специалистов и зарубежных ученых.

Публикации ■ По результатам исследований автором опубликовано более 1о0 научных работ (объем около 100 печ. листов), в том .числе: 4 брои&рц и монографии; .30 рекомендаций, методик, указаний и инструкций; получено четыре авторских свидетельства на изобретения. Ь опубликованных работах изложены теоретические и практические положения диссертации, принадлежащие лично автору, а материалы соавторов, большинство которых является соисшн^елямя НИР, использовались в обобщениях наряду с другики литературными данными.

- Автор выражает искреннюю благодарность всем сотрудникам руководимых лабораторий за оказанную помощь в проведении исследований и подготовке данной работы..

СОДЕРЖАНИЕ ИССЛВДОВАНйй . .

2. Теоретические основы почвозащитной организации территории склоновых земель

йсследов.'шмя отечественных и зарубежных ученых по вопросам использования эеили показывают, что ее роль в различных областях деятельности человека неодинакова. Если в обрабатываете"! проиый-ленности она выступает как базис производства, то в земледелии земля является, не только ареной трудовой деятельности и предметом человеческого труда, но под воздействием затрат живого и овеществленного труда она превращается в главное средство производства в сельском хозяйстве. Наиболее вакной качественной особенностью земли является ее плодородие, которое имеет несколько видов и находится в непрерывном развитии (5). В показателе урожайности интег-рйруйтся климатические, рельефные, почвенные и организационно-хозяйственные' условия, Т.е. урожай служит важнейшим критерием оценки комплекса условий, в котором можно выявить качество почв (4). Динамика плодородия почв определяется одновременно как законами природы, так и законами экономики. Поэтому землеоценочнне работы подразделяются на две части: первая - классификация и оценка почв по природным свойствам и показателям (бонитировка), а снижение бонитета за счет условий территории (рельефа, действия эрозии, мелкоконтуриостк и др.) носит название качественной оценки; вторая - оценка земли по стоимостным показателям (экономическая оценка). Предметом оценки в первом случае является естественное (потенциальное) плодородие, во втором экономическое. Одной из важнейших причин снижения плодородия почв является водная и ветрорэя эрозия (3, 10, VI). Учитывая неослабевающую опасность дальнейшего разрчтия эроэионн&х процессов и .все прогрессирующую экологическую напряженность, а также необходимость'увеличения производства экологически чистой продукции, возникает потребность в разработке новых, более надёжных методов, противоэрозионной организации территории в схемах, проектах землеустройства и системах земледелия (6, II, 23). ' '

Организация рационального использования земельных ресурсов и защиты их от эрозии представляет собой органически целостную . систему государственных мероприятий по повышению плодородия как природного фактора. Составными звеньями такой системы следует считать долгосрочное прогнозирование, планирование и проектирование 16, 15). Непосредственно в каст исследованиях нглли отр • -

женяtí четыре основных аспекта: I) правовой; 2) территориальный; 3) эколого-технологический; 4) социально-экономический. Одним из важнейших вопросов защиты почв от эрозии остается разработка научно обоснованных комплексов лротивоэрозионных мероприятий (НШ) на различных иерархических уровнях С 29, 71). Для правильного решения вопросов защиты почв от эрозии большое значение имеет анализ результатов предшествующих научных исследований и накопленного опыта за последние годы. Рассматривая историю развития земледелия и зрозиоведения, можно установить их тесную связь, преемственное ть. Предлагается выделить четыре основных этапа: 1-й до 1917 г.; 2-ой с 1917 до 19оо г.; 3-й с 1967 до ISoO г.; 4-й после 1960 г. В работах автора дана их характеристика и детальный анализ (D, 22, 44, 70).

Как отмечает ряд авторов (Г.И.Горохов, 19Ш, С.И.Сильвестров, lío?; ь1.Н.Заславский, 19¿4; Я.И.Потапенко, 1973; Н.К.Шикула, I9ób), современная эрозия почв не является неизбежным спутником ведения сельского хозяйства. Рациональное использование территории способно обеспечить енннение эрозионных процессов, а при внедрении г№ на екдоношх землях можно обеспечить повышение плодородия нарушенных зеке ль (Ió, 19, 47, 56). В настоящее время КШ/i paapnGuTüH'íCTCR проектировщиками в значительной степени схематично, без достаточно строгой увязки различных элементов с величиной стока, показателями рельефа, почв и других природно-хозяйст-венных условий, а в некоторых регионах он дается лишь в виде перечня мероприятий и приемов (23, 30). . '

ШЫ - это научно обоснованная ландшафтно-экологическая система взалмодействущих ргеньев и средств механизации, размеренных на местности на расчетной основе, обеспечивающих рациональное регулирование поверхностного стока, увеличивающих запасы . 'влаги на земельных угодьях и пополнение грунтовых вод, приводящих к снижению эрозионных процессов до размеров, восполнишх почвообразовательным процессом, способствующих прекращению овраго-образования, предохранению окружакцей среды от загрязнения, повышению плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур при наименьших затратах труда и финансовых средств (69, 60), Он состоит из пяти крупных звеньев: агротехнические, лугомелиоративные, лесомелиоративные, гидротехнические, организационно-хозяйственные. ' .

Организационно-хозяйственное звено включает разработку научно обоснованных схем, проектов противоэрозионного землеустрой-

ства и.систем земледелия для различных территориальных единиц.. Неотъемлемую часть в районах со сложным рельефом составляет контурно-мелиоративная организация территории с детальным устройст- . вом севооборотов и естественных кормовых угодий (В, 51).

Все приемы противоэрозионной защиты земель можно разделить на 3 группы: сбтле мероприятия, профилактические и специальные, Первая из них включает обычные способы организации территории, ■ совершенствование структуры посевных площадей и применение почвозащитных агроприемов; вторая - связана с вовлечением земель в интенсивное использование с учетом требований мелиоративной целесообразности. Специальные мероприятия видоизменяют способы использования территории и требуют расширения приемов противоэрозионной мелиорации на балочных водосборах, что влечет за собой увеличение финансовых затрат, конструирования и применения унифицированной системы машин и орудий.

Теоретическое рассмотрение первоочередных задач, принципов и этапов является необходимым звеном совершенствования методики всех видов планирования по рациональному использованию склоновых земель и защиты их от эрозии. Содержание и объемы работ перспективного планирования отражаются б системе взаимосвязанных документов, среди которых наиболее закное место занимает Генеральная схема-противоэрозионных. мероприятий страны, республики и области. Применяемые почвозащитные приемы и их комплексы позволяют задерживать влагу на пашне не более 200-300 м^ на гектаре, а фактический поверхностный сток талых вод в 2-7 раз больше (42). В Х-ХП пятилетках внимание советских органов к лесоразведению резко ослабло, не выполнялись планы по улучшению естественных кормовых угодий и особенно пег .строительству земляных гидротехнических сооружений £13, 40).

Анализ республиканских и. областных: Генсхем, проектов землеустройства и систем земледелия за последние 25 лет попадал, что в большинстве случаев на эрозионноопасной территории нет взаимоувязки между проектированием и внедрением противоэрозионных мероприятий на балочных водосборах, каждый прием применяется.от-, дельно: одни из них* только для предупреждения смыва на .пашне, другие - для закрепления оврагов, 'третьи - для улучшения естественных кормовых угодий. Этим самым нарушается основной принцип • комплексной защиты почв от эрозии:.начиная от водораздела вниз по склону до тальвегов, балки и русла малой реки (71).

Для успешной и аффективной борьбы с водной эрозией.почв по зонам необходим четкий план эколого-экопомического обоснования КПМ, а также поэтапного его осуществления. С одной стороны, все мероприятия должны быть увязаны между собой, скорректированы в пределах государства, а с другой, детализированы для конкретной таксономической епиниш: I) административно-хозяйственной (республика, область, район, хозяйство, ферма); 2) природной (бассейн малой реки, балочный водосбор, отдельный блок-склон). В условиях: специализации, концентрации и агропромышленной интеграции сельскохозяйственного производства прогнозные проработки необходимы для планирования использования земельного фонда на региональном уровне (зона, регион, провинция), предпроектные - по организаций использования земель в бассейнах рек, области, районе, а проектные ~ на уровне хозяйства в проектах землеустройства и системах земледелия, где дается детальное устройство территории севооборотов, разработки почеозгц-лтной технологии возделывания культур и проведения лугомелиоративные приемов, сметные расчеты на создание лесных насакдений, строительство гидротехнических сооружений и другие виды мероприятий. Такие разработки на разных иерархических уровнях преследует различную цель и предусматривают неодинаковую степень сбора показателей и детализации отдельных мероприятий на различных стадиях землеустроительного проектирования (6, 29, 48, оО).

■ Б арсенале противозрозионной заняты имеется довольно много различных по эффектиьн'>сти мероприятий и приемов. Применяя их в различных сочетаниях и соотношениях, можно построить модели про-тивоэрозионньк комплексов, которые требуют различных-затрат живого и прошлого труда и будут обладать разной мелиоративной эффективностью. Поэтому требуется, на основе математических и гид-'рологических расчетов, выбрать оптимальный вариант, который отвечал бы поставленным целям и задачам (рис. I).

Целью совершенствования систем земледелия на ландшафтной ос-, нове является конструирование высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и создание условий для рационального природопользования и эстетической привлекательности,-что' в свою очередь требует разработки оптимизационных'моделей, особонно-по обоснованию состава КШ и размера капитальных влояений на их осуществление (5Ь, э9, 64, 70). В основу создания зрозиокноусюойчивых агрс'Л'ыгдгаафгов должны быть положены следующие принципы: I) системный подход; 2) зональность; 3) -адалтиьность к условиям местно-

Рис. I. Функциональная блок-схема модели противоэрозионнога устройства территории в почвозащитных системах земледелия на расчетной основе

сти; 4) комплексность; 5) экологическая устойчивость и эстетическая привлекательность; 6) технологическая и техническая обоснованность; 7) природоохранная направленность; В) социально-экономическая целесообразность.

Обоснование планируемых противоэрозионных мелиоративных и природоохранных мероприятий при конструировании оптимальных агро-ландвафтов проводится с применением расчетно-вариантного метода (71, 74, 60). Оценка вариантов полевых .опытов осуществляется по натурным данны..'. с учетом определения положительного суммарного эколого-экономического аффекта (Э0) от осуществления комплекса мероприятий, а окупаемость капитальных вложений (Т) вычисляется по следующей формуле:

Т - К __ К

э0 чх 4 ч2 + ч3 + ч4 - % '

где К - суммарные капитальные вложения, связанные с совершенствованием организации территории земельных угодий и созданием комплекса природоохранных мелиоративных мероприятий, руб/га; Ч^ -ежегодный дополнительный чистый доход в связи с изменением устройства территории угодий и повышением их продуктивности, руб/га; Чг, - ежегодный предотвращенный ущерб (прибыль) от снижения процессов эрозии и роста оврагов, руб/га; Чд - ежегодный предотвращенный экологический ущерб (прибыль), связанный с эффектом от ' внедряемого комплекса, особенно во взаимодействии с лесными насаждениями, защиты от истощения и загрязнения воды и воздуха, охраны животного и растительного мира, руб/га; Ч^ - эффект (прибыль) от организации эстетически привлекательного ландшафта для отдыха человека, дополнительного привлечения полезной фауны и флоры, руб/га; Ч^ - ежегодные потери чистого дохода в связи с .выбытием ценных земельных угодий под объекты природоохранного' значения (лесные полосы, канавы, водоемы, дамбы, валы и др.).

Важнейшей предпосылкой по предотвращению водной эрозии является рациональное деление склонов на части, устройство на пути поверхностного стока системы искусственных и естественных препятствий в виде пахотных борозд, емкостей, шероховатостей, водорегулирующих линейных рубежей, которые уменьшают скорость потока воды, повышают инфильтрационные свойства почв, задерживают расчетный объем«стока с последующим переводом его в корнеоби-•таемый слой и для пополнения грунтовых вод, а также безопасного сброса на дно гидрографической сети (37, 39, ЬЗ, 54, 68).

Проектируемые до настоящего времени комплексы противоэроаи-

онных мероприятий имели слабую инженерно-гидрологическую и эколо-го-экономическую обоснованность, их внедрение осуществлялось разрозненно различными организациями, тем более применяемая прямолинейная организация территории и нарушение технологий на склоновых землях привели к тому, что слаборегулируемый поверхностный сток по-прежнему способствует развитию плоскостной и овракной эрозии (25 , 44, 73).

3. Факторы эрозии, ее распространение в современных агролаадаафтах и почвенно-эрозиошое районирование Русской равнины

Для своевременного предохранения почв от разрушения водой и зетром, а также планирования правильного использования склоновых земель необходимо учесть влияние основнш: факторов, на проявление и распространение эрозионных процессов (5, 23). Ведение сельского хозяйства в районах со слоимым рельефом без учета принципов скло-ноеого земледелия неизбежно ведет к снижению плодородия почв, а необходимость научно обоснованного планирования КПМ требует глубокого знания закономерностей развития орозии в конкретных физико-географических условиях с учетом хозяйственной деятельности человека (18, 22). Большинство авторов и проектировщиков считают, что современные размывы всех еидоп возникают исключительно из-за нерациональной деятельности человека, нарушающего нормальные условия равномерного отекания воды. Из множества показателей, характеризующих их влияние на'проявление эрозии (их насчитывается около 100) нами подробно рассматривается основные из них: I) климат; 2) рельеф*, 3) почвенный покров; 4) растительность; 6) хозяйственное использование земель; 6) социально-экологические условия.

. Общая территория Европейской части бывшего СССР занимает 551,2 млн.га, из которых на долю пашни приходится 27,6 %, естественных кормовых угодий - 13,2 %, лесов и кустарников - 36,1 %, Под водой и болотами занято 8,6 %, В составе сельскохозяйственных угодий наибольший удельный вес пашя занимает в хозяйствах ЦЧО <61,6 %), Украины (Ш,7 %), Молдовы (70,6 %), при среднем значении 66,5 %. В настоящее время на территории Русской равнины укё имеется 51,1 млн.га пашни, подверженной водной и ветровой эрс?ии, из которых на доля водной эрозии приходится 34,0 млн.га (23,71). Совокупное влияние, природных и антропогенных факторов за прешедшие исторические периоды проявляется в интегральном подаяния« ••фактической площади эродированных земель, а в будут.!ем - потери-/-

алыюй эрозионной опасности территории, особенно-па вдивмаа:. Вот* ны>' показателем эрозионной опасности является распределение пашня по крутизне склонов. Для перевода ранее существующих в земельно-учетной документации различных градаций к

единой (0-1°, 1-3°, 3-5°, Ь-7°, более 7°), разработан графический метод, основанный на свойствах результирующей кривой, позволивший впервые в разреза областей, краев, экономических районов и республик получить по единой градации данные о наличии земель с разлиукьки уклонами (1а, 71).

Исследования показывают (4, 14), что активные процессы смыва почвы происходят на склонах с крутизной более 1°, поэтому э!и территории необходимо считать эрозионноопасными. Наибольший их ■удельный вес имеют хозяйства Ыоддовы (Ы,0 %), ЦЧО (ЬВ,Ь %) и ряд областей Украины (60,0-7о,0 %).

Проеним группхроЕка пашк г.о коэффициенту ородировонно-С5» (табл. I) ц состесяснжд более 10 цвет« картогрттм показали, что около 61 % падни Русской равнины нуждается в противо-{/¿кдоиьгП ьцй»«. Особзшо ото характерно ¡¡от лесостепной зош, которая протянулась ио иироте от 1-арпат до Урала на 2,5 тыс.км, а в мери.-.панальноы напраглеш:и на' 200-500 км.

Таблица I

Группировка едглниетративных единиц Русской равнины по

;:сзК:*.ц;-:с:'.ту фдагкпсскей зродирозпшостй гаичи на склонах крутизной >1° (15, 71)

Значение коэффициента

1Кояиче-1 Смытых почв

^ |....... _ _______________

стсс

й т.ч. по

зпени

до 0,10 0,11-0,25 0,26-0,40 0,41-0,65 0,66-0,70 более 0,?1 ' Всего

19 Ш 1с5 12

11

12 90

млн. га % слабо ( средне сильно

0,и3 в,ь о,2 1,9 0,4

3,19 17,9 10,5 5,6 1.8 '

5,34 31,7 23,7 6,7 1,3

7,Ь7 4В,4 31,0 15,В 1.6

9,24 60,Ь 43, в 13,1 3,6

7,53 и?,4 Ь2,4 16,,4 6,6

34,00 39,9 . 27, е 10,0 2,3

Ьр« райошровскма территории для вуцеления такйонойичоских единиц была разработана специальная сетка, включающая' три основных уровня: 1 - регион, II - провинция, Ш - район. По каждсму уровню было, дано содержание единицы, охарактеризованы ведущие признаки-выделения, способы организации сельскохозяйственного'

¡производства, виды планируемых противоэрозионных мелиораций (71).

Для районирования территории использована оценка влияния ведущих 17 показателей на развитие эрозионных процессов. По степени опасности они были разбиты на три градации: I - слабая, 2'- .средняя, 3 - сильная. При комплексной оценке баллы суммировались, а' для более точных разработок вычислялся средневзвешенный показа-' тель. В лесостепной зоне наибольшая величина баллов получилась в белгородской области (123,3 балла, удельный вес смытой палии 49,5 %), а наименьшая — в Житомирской (соответственно 97,7 балла и 2,6 $}« Оценка основных факторов для определения степени опаснее»! проявления эрозии и объединения однотипных единиц проводилась' двумя способами; I) графически, путем сопоставления ряда Составленных цветных картограмм; 2) путем суммарной балльной оценки и выявления тесноты связи. Полученные донные свидетельствуют, чем вьгее оценочный балл, тем меньше осталось земель, не затронутых процессами смыва почвы.

Почвенно-эрозионное районирование Русской равнины осуществлено в два этапа: I) выделено 5 крупных почвенно-эрозионных регионов; 2) проведено их разделение на однородные провинции по особенностям влияния факторов на эрозию почв и рекомендуемой направленности противоэрозиошшх мероприятий. Почвенно-эрозионный регион представляет собой самостоятельную территории, которая отражает различия условий водного и теплового режимов, тесно свяэечнах с почвами и растительностью, а также характеризующуюся общим типом проявления эрозионных процессов, определяющим направленность рекомендуемой противоэрозисшой защиты склоновых земель (25, 71).

Десоотешшо провинции Русской рагзнтш (регион "Ж") вилл*»» 31 административную единицу (рис. .2), характеризующиеся '^устойчивым увлажнением, совместным проявлением эрозии от с,'ока талых и ливневых вод. Зтот регион включает интенсивно освоенные земледельческие районы, Общая площадь - 98,1 млн.га, в т.ч. палии -52,7 млн.га и 8,9 мри.га пастбигд, из которых на склонах крутизной более 1° расположено соответственно 64,0 и 62,7 %. По неполным данныг-т, зодаой эрозии подвержено 13,6 млн.га паши (2ь,2 %) и 27 млн,га пастбищ (30,4, %), более 607,0 тыс.га занямевт оьрогн. Регион разделен'на 12 провинций (71). В этом регионе основные противоэрозионные мероприятия довдны быть рассчитаны на разумное задержание расчетной величины поверхностного стока и рацидазль-ный сброс его остатков (18, 71).

Ри: £ КтоГГАМХА ПОЧБЕИНО-ЭРОЬНОЧНОГО МЮКШШЯ ЕВРОПЕЙСКОМ

ТЕЯВШГС по сьдолизй ОЦЕНКЕ основные

УСЛОВНЫЕ'ОБОЗНАЧЕНИЯ

0-П»ниц« рептн-ми их мцгчггу У (

©дш-грАкнии ЩЮ6ЮЦЧИ ни. намерч

/-се&ернм» .РЫ'.иц\ / /. шякее рдслрегг- -

'-сегегда гриии ад-

рдакл ймкяя

сового гввдделю

/ мижквгс кепош^в „ . .. ....

. ¿н-рмздиеч- ^ти' " ' ' ' " **** юй иерштм

прсае«т ен.'.снокмх ь г.рзглмцаи

процент пптенцншко-эрййЗ'гч^гкл $еша процент счйтын и р«-МоГГса

Цк-зато еж.' пз гру.^м степень сгдаят зрюио**.* Г5)Гпапв регадм

б I Е ж

1 1 ЕШ сшая . 30 99.7 Ыо Ш8.5 ДО 105.9

й СИЕ'ЖПШ средняя 9Э.7-1Ю.7 |Ю9й-П9£)«Й>.0-Ш.2>

ШййЗшЙ СМЬШ > 110.7. | >И9-5 I »115.5

Провинции заметно отличаются друг от друга почвенным покровом, его эродированностью, наличием склоновых земель, величиной поверхностного стока, структурой посевных площадей возделываемая культур. В Карпатской провинции почвы пашни на 73,2 % представлены дерново-подзолистыми и лесными, тогда как в Кжно-Среднерусской ■ 68,8 % занимают черноземы. йцэ большоя разница в наличии земель с различными уклонами.

Использование математической статистики позволило выяеить основные закономерности и тенденции распространения эрозионных процессов з зависимости от природно-антропогенных условий (табл.2). Приведенные коэффициенты корреляция характеризуют зависимость между 32 изучаемыми показателями и количеством эродированной пашни в стране по 8 почвешо-эрозионным регионам и 12 провинциям лесостепи Русской равнины (23, 48 , 71).

Таблица 2

Оценка изучаемых показателей, влиящих на эродированность пашни в лесостепных, провинциях Русской равнины (71)

Величина I Количество показателей с учетом связи между

■ коэффициента I-~................................. .....

корреляции Iудельным весом смытой ¡коэффициентом ородирован-I . папиш !ности пашни на склонах I _(более 1Т _

{штук ( в % ¡с итогу | штук ] в $ к итогу

до 0,50 " 23 71,7 22 68,6

0,51-0,70 ;•• 5 15,6 б 18,8

более 0,71 с 4 12,7 4 12,6

Предложенная схема гочвенно-зрозионного районирования является дальнейшим продолжением работ, начатых А.С.Козменко, С.С.Соболевым, С.Н.Сильвестровим и другими, а также представляет союзную «¿асть природно-тсальскохоояйственного районирования земельного фонда СССР, выполненного ГИЗРом и почвенным институтов им. В.В.Докучаева (В.П.Сотников, Д.И.Шашко, Н.Н.Розов, 1973), является его углублением и положена в основу выполнения задания согласно постановлению Госкомитета по науке и технике при СМ СССР за № 251 от Ö июня 1973 г. "Разработать научные основы Генеральной схемы использования земельных ресурсов СССР на перспективу 10-15 лет и . до 2000 г." ■

Для детального изучения развития эрозионных процессов нашими исследованиями было охвачено около 1,5 тыс. балочных водосборов в лесостепных районах Средне-Русской возвышенности (28, 30). Уста-

аз

новлено, что ширина пояса смытых почв в направлении от водораздела по линии наибольшее уклонов увеличиззстоя по мере,возрастания крутизны склонов. Склоны крутазной 1-3° поврездены процессами смыва на 20-50 %, крутизной 3-5° - 60-85 %, более 5° - свшз 90 %, Обработка картографических материалов с использованием усовершенствованной методики показала, что на выпуклых склонах больше смытых шчв, чем на прямых.. Средняя ширина пояса слабосмытых почв на склонах прямой форш равна 230 и, выпуклой - 310, вогнутой - 270 м, а среднесмытых - соответственно 250, 330 и 340 и. Установлено, что эродированность почвенного покрова прямо пропорциональна крутизне склонов, а с увеличением длины склонов площадь смытых почв уменьшается, что исияо объяснить локальным характером на. изучаемых водосборах.(10, 14, 31).

Особое внимание было уделено оценке расположения существующих линейньэс рубеяеП на склонах с учетом их отклонения от горизонталей (12, 38, 51). Из проанализированных 633 км окружных границ колхозов Курской области наиболее опасное отклонение (23-60°) имеют 33,0 из 292 км границ полей - 59,0 %, из 678 км полевых дорог - 44,0 %, из 224 км лесных полос - 39,0,$. Полевые дороги, имеющие наиболы&е эрозионное отклонение от горизонталей, на склонах 1-3° составляю? 51,0 %, 3-5° - 42,0 %, 5-8° - 44,0 %, а границы полей - соответственно 59,0 %, 49,0 и 72,0 %. Половые многолетние исследования, проведенные на территории колхоза им. Мичурина Курской области, позволяют более наглядно судить об интенсивности современных ороэионных процессов (табл. 3).

Таблица 3

Влияние судествутомх линейных рубежей с орозионноопасным отклонением от горизонталей на развитие эрозионных процессов на зяб!' от талого стока (36)

} Интенсивность смыва почвы (т/га) ниже Рубежи ' изучаемого рубежа на расстоянии, м

10-50,0 50.1- 100,1- 150,1- 200,1- 250,1- 300,1! 100,0 ГоО .О 20С ,0 250 ,0 300,0 350,0

Полевые дороги 2,11 3,68 6,52 9,04' 11,39 16,90 21,50

Лесные полосы (без гидротехники) О!'63 1,62 2,76 3,29 5,81 7,49 8,75

Установлено, что в пяти бассейнах малых рек (Рогозна, Курица, Туровка, Каменка, Ыби.нка) по- основным-элементам рельефа территория распределяется следующим образом: балочные водосборы • ■

73,2 %, .пойма и долины -.10 %, межводосборныо склоновые земли -16,8 %, Земельные угодья 69 балочных водосборов (серые лесные почвы) эродированы на 46,5 %, а 78 водосборов (чернозега) - на 38,6 %, пашня же соответственно на склонах .более 1° составляет 86,8 и 79,8 %. На основании совокупной оценки влияния целого 'ряда показателей на степень эрозионной опасности проведен выбор типичных балочных водосборов по трен способям, однако наиболее надежно характеризует представительность мода. Нз черноземах наиболее ти-пичкцп балочным водосбором является тот, у которого общая площадь .солеилется в пределах 51-150 га (с таким показателем выявлено 38,5 % водосборов от изучаемого количества); коэффициент расчленения территории - от 1,26 до 1,50 км/км'* (35,9 %), базис эрозии ■ от 51 до 60 н (24,4 %); степень внработанности балки - от II до 25 % (48,6 %}, коэффициент распахгнностя более 0,76 (59,0 %), удельный вес оеркшо-балочних земель (ОБЗ) от 16,0 до 20,0 (32,0 %), интенсивность смыза - от 3,1 до 7,0 т/га (30,, 31).

В типичных хозяйствах центральных районов Курской области установлено, что короткие склони пашни (длиной до 200 м) уже эродированы па 58,6-71,4 %, а средне- и сильносштее почвы эрнимавт здось 11,6-14,3 %. Наибольший удельный вес (около 75,0 %) принадлежит группе склонов 200-600 н, на которые наличие смытых почв • колеблется от 40,0 до 50,0 %, на склонах более 600 м количество таких почв варьирует от 20,0 до 40,0 % (68).

Наличие значительного количества геоморфологических, почвенных, гидрологически и других характеристик балочных водосборов'и элементарных.-склонов позволило с помощью ЭВМ "ЕС-1022" получить ряд уравнений, дающих возможность проектировщику определить величину смыва почвы от поверхностного стока 25 % и 10 % обеспеченности для трех- степеней смытости (31). Коэффициенты парной корреляции Для зяби колеблются от 0.,88 до 0,97; озимых -0,93^,%; густопокровных культур - от 0,88 до 0,95. С использованием полученных уравнений можно на планах землепользования определять в. камеральных условиях границы и пояса смытых почв, что значительно уменьшит объемы-финансовых затрат на осуществление повторных поч-венно-эрозионных обЬледойаний для разработки систем земледелия ' (30, 44).

Выявленные закономерности развития эрозии позволили усовершенствовать' классификацию пахотных,земель и обосновать последовательность накладки КПМ (рис. 3).

Рис.Ь СХЕМА ВЫДЕЛЕНИЙ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЕДИНИЦ ДПЯ.НШМЩ КОМПЛЕКСА ПРОТИЬОЭРШШЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Балочные водоосорм

Мешодосборные склоновые земли

Элементарные малые водосборы (склоны)- территориальные единицы комплекса •

Приводоразлельныи фонд ( пашня )

Присетейой фонд ( пашня )

Гидрографическим фонд ^ест. корм.

Земли интенсивного использования

Ограниченного использования

Особо ограниченного использования

4 группы спайности я 12. категорий земель

КЛАССЫ ( КАТЕГОРИИ) ЗЕМЕЛЬ С У^ЕТШч^1НТ£НСИВИ0СТИчСМЫйЛЦ]ОЧЬ (т/га)

I

до 2,5

2,6-5,0

и

5,1-10,0

IV 10.1-15 О

Ч

15.1-26,0

20,1-25,0

¿олее 25,0

Зернопаро-прйпашнме и

овощные севообороты

Зернотравя-ные и зерно-кукурузные севообороты

Травяноьер-новые севообороты

^сплошное служение мн.тра&. 2)мь.фр>кт. и лесные насажден. 3;лугопастбии1-ны5сеь-ты

О влиянии природных.и антропогеншлс факторов, особенно эро-' знойных процессов, на урожайность возделывает,к культур наглядно свидетельствуют-многолетние данные .(табл. 4).

Таблица 4

Влияние элементов рельефа и эрозии почв на продуктивность паши, используемой-в агролааддафтах Курской области СЮ)

Показатели

!Единица! Группы эрозионной опасности и !камере-! ' величина показателей ! ния !-

t

Jit П ! Hi ! 1У. !(слабая) I(умеренная)!(средняя)!Ссилькая)

Удельный пес сштьк почв

Коэффициент расчленения территории ,

Распределение паппш по крутизне склонов: до 3° 3,1-5,0° .' более. 5,1° .

<f

11,4

19,0

35,5 43,5

гт/км2 до 0,25 0,26-0,65 0,66-1,45 более 1,46

91,7

7,1

т

75.7

17.8 6,5

45.8

33.9 20,3

36.5

32.6 .30,9

Продуктивность палии по сравнению- с I группой: %

озима* пиеница . 100,0 84,1 72,9 63,7

ячмень 100,0 • 86,1 74,8 66,0

сахарная свекла, 100,0 87,5 80,3 73,0

По сравнении а первой группой опасности урожайность эзрновых культур в четвертой группе снижается з среднем на 35,1 сахарной свеклы на 26,4 %, кукурузы - на 21,6 %. Это свидетельствует о необходимости дифференцированного размещения севооборотов и научно обоснованного наложения ИМ (12, 23, 51).

Для выбора богее приемлемой с эколого-экояомической точки зрения системы противозроэшннюс мероприятий в ходе землеустроительных работ необходимо проводить оценку ущерба, который нанесла эрозия плодородию в существующих агроландаафтах. Суммарные потери (в рублях) годовой прибыли - (ущерб)' в общем виде нежно представить так: .

Ц

общ.

= Oj + п2 + пл п4 +-%+-% + а7 + гу.

и

где - потери от снижения урожайности культур на еотк в разной степени почвах; П2 ~ шггеР,! аа счет уменьшения площади ценних земельных угодий, которые разрушены непосредственно оврагами и промоинами; Г^ - потери за счет перехода эродированной гасни вокруг оврагов и балок в аалеть и естественные кормовые угодья; Ц, - потери от влияния рельефа и дополнительного расчленения палии оврагами в связи со снижением производительности сельскохозяйственных малмн и орудий, а также дополнительные затраты для пере-еозкк сельскохозяйственной продукции и людей; П^ - потери за счет действия незарегулированного поверхностного стока, т.е. выноса из почвы питательных и биогенных ве^естз с жидким и тверды;,! стоком;

- потери сельскохозяйственной продукции за счет крупных наводнений, пыльных бурь и засух; Щ - потери за счет разрушения неза-регулированиым поверхностным стоком и действующими оврагами зданий, мостов, дорог, линий электропередач и других сооружений; Пй - г.отерк за счет заиления рек, прудов, водохранилищ.

Для установления связи между удербсм и особенностями строения рельефа било исследовано 7а балочных водосборов, расположенных в бассейнах малых рек Курской области. По каздому балочному водосбору (с учетом наличия смытых земель и оврагов) был подсчитан обцид удерб по вышеприведенным статьям и рассчитан норматив (руб/га) по двум показателям: I) на один гектар обцей пяодади земель балочного водосбора; 2) на один гектар только смытых земель и оьрагов. Расчета показывает, что среднее значение величины уце-рба по первому показателе равно 51,5 руб/га, а по второму'составляет 123,1 руб/га. Математическая обработка на ЭВМ "£0-1022" по. разработанной нами программе, с учетом геоморфологических и других показателей позволила получись ряд .моделей (уравнений). Состав, ленные графики и раэр'^ботанныэ нормативы позволят проектировщикам сократить-затраты времени на подсчет величины, ущерба от орозип. 0 достаточно тесней связи с рассматриваемыми факторами свидетельствуют величины коэффициентов.аппроксимации, которые в большинстве уравнений колеблются от О,Ш до 0,90 (30, 61).

На территории Русской равнины наиболее подвержены эрозии по» чгы лесостепных и степных, районов, глеяным. образом ЦЧО, Украины и Молдовы. Здесь'водная эрозия распространена на площади. 16 »8 млн. га, ветровал ылн.га, что составляв® За ,9 % всех ценных сельскохозяйственных угодий.'%оые того, 464,0 тыс.га находятся под оврагами (44). Ёхегоднчй уа;ерб от этих видов врозда (подсчи1>ашый по цатодаке; £ ценах 19В9 г.) составаяет бйле'е 3,0 иадодй,, < из

2о

которых.'.доля за счет 'снижения урожайности на эродированных почвах составляет 42,7 /5; вш(ос;а из почвы питательных ве-цеств с жидким и твердым "стоком - 40,0 наводнений, заиления рек, водоемов и Пыльных бурь -10,5 %. Проведенные исследования позволили разработать методику количественной и качественной оценки балс.чных водосборов и Выборг типичных блок-склонов. Она использована ," 1я прогнозирования развития зрозии э реконструируемых агроландаафтах I выбора участков для закладки экспериментальных кногофакторнкх опытов, составления проектов землеустройства и систем земледелия на чандшафтной основе (36, 48, 75, 80).

4. Научно-экспериментальное планирование объемов КПМ в Генеральных схемах землеустройства и зональных

- системах земледелия ' р

Проведенная комплексная оценка 2,0 млн.км*- территории районов интенсивного земледелия..(лесостепного и степного) цо сумме важнейших факторов (рельеф, почва, климат, хозяйственное использование земель и др.) свидетельствует о том, что слабое проявление 'эрозии возможно на 12,6 % их площади, умеренное - 13,0, значительное - 37,3, сильное - 30,1 %. Это надо особенно учитывать яри планировании КПМ. в связи с вовлечением склоновых земель в интенсивное орошаемое земледелие.. Средний смыв почвы с зкби в этих районах составляет 8,0-12,0 т/га, а во время ливней достигает 50,0 т/га и более (74, ЙО). По результатам оценки данных полевых опытов установлена, что потеря I ц почвн в результате смыаа равнозначна недобору от 2,1 до 8,9 кг коржшых единиц продукции с I га севооборотной площади, а в производственных условиях эта" величина в "2,0-6,0 раз больше (44, 66).

' Следует отметить, что планируемые мероприятия по защите почв от зрозии в генеральных схемах, фоектазс землеустрой'.г.за и системах земледелия до 1975 г. не' всегда обеспечивали получение ■ необходимого гидрологического, почвозащитного и зко.юго-зко.иоми-ческого аффекта. Для повотения точности обоснования объемов КГМ бнла разработана специальная методика расчета талого и ливнезого стока, учитывается 'особенности енделонк'.-к почзенио-эрозионнкх регионов (71).

Проведенный ттематичоскнП анализ езяг.л кпздг 1шуче?эц.-ми по формулсм расиетшгт количест?з"я стока т:ияяс год по 19 провинциям лсссстегшого и стенного регионов и ирлатт.» ерэднагззё-швшя коэффшре-дааш по типу почв, -степей:! сптгосм, чгрофзно*

свидетельствует, что парные коэффициенты корреляции между-взятыми показателями колеблются от 0,5-до 0,7. Средние показатели расчетных значений для ЦЧО, Украины и Поволжья близки,к опубликованным данным (Г.П.Сурлач, 1973; М.И.Комаров, 1964; Л.Й.Шаб&ев, 19В8; Е.А.Гаржшев, А.'Г.Барабанов, 19Ь9). Отклонения в большинстве случаев по талому стоку с зяби составляет +7-20 %, а на уплотненной паше - +12-2й а для ускорения получения необходимых величин стока разработана специальная картограмма (44, 48, 71), Это позволило предложенный расчетный метод использовать яри планировании комплекса противоэрозиошнх мероприятий на перспективу для крупных регионов и зональных систем земледелия. . . ,

На основании обобщения опытных данных проведена оценка основных протнвоэрозиоиных приемов (табл. 5) и установлено, что по стспен'л '.'х ьлйян'ля на сток и смыв все бущзствующие приемы могут бить разделены на 4 групш (15, 78). Первая - ото, приемы, частично сокращаете сток води и сг.<ъш почвы. К шм относится большинство агротехнических приемов (все виды вспашки'и безотвальной обработки, ь т.ч. по контуру, почвоуглубление, полосный посев, кули-си и буферы, челевгн;:е, образование микролунок), полезащитные и прибавочные лесное полосы (без гидротехники). Установлено, что каждой этот прием в заЕисамоети от рельефа и погодных условий сокрац;.ет с*сок на 7-Го ям, на 0,5-3,0 ч/га уменьшает .смыв, а урожайность лаучаекьк культур увеличивается на 2-16,0 %, '

Ьторая - это приемы, которые полностью задерживают сток за-дап:ой обеспеченность, почти сокращающие с:.шв почвы и оврагооб-разоезше. К ним относя? .зя гидротехнические сооружения (валы-террасм, вали-каиаш г, сочетании с лесньми полосами ны паше и террасы с обратном уклонами на овражш-балочных землях). Они могут задержигать 5ЭЭ-1000 м3/га воды, а смыв почвы почти прекращается, не происходи® вшос удобрений и ядохимикатов, за пределы защищаемого склона. .

Третья группа способствует увеличению стока -воды и росту оврагов, но значительно сокращает сшв. Сюда входят посевы озимых культур и многолетних трав, а также'технологии с применением нулевых: и «шшдаяькых обработок. Сток с занимаемых травами склонов в районах лесостепи бывает в 1,5-2,0 раза больше по сравнение со свехевспах^нной зябыз (45, 55). К четвертой группе следует отнести водоотводоцие борозды'и все виды наклонных валов на . пашне, ведоаадерживаюцие сооружения у вершин оврагов, простейшие распилите ли стока по" граница« полей и дорогам, которые не сокра-

Коэффициенты относительной' снегонакопительной стокорегулирукцеи м^), влаго-

накопительной (%)» почвозащитной (1^) и агрономической (1%) зффективкостк противо-зрозионных приемов в районах ЦЧО (5770)

Название приемов и их сочетание

(Ширина меж-(полосных !прост-!ранств, м,

; Ве.йи^ина коэффициентов •Запасы во- ПоверхН о*« Водопогло-

- Смыв по ч-

вы.

Продукта-' ность паши •Л«5>

Зябь . до 500 1,0 1,0 1,0

Зябь + щелевание .. ' -"- 1,04 0,97 1,09

Зябь + полосный посев сельскохозяйственных культур 27,54,108 Валы-террасы 21-36

Валы-террасы 43-51

Валы-террасы + щелевание 4 50,4

Валы-террасы 61-83

Валы-канавы " 61-83

Полезащитные+прибалочные -

лесополосы до 500

Полез ацитная+прибалачная лесополоса с канавой Полезащитная лесополоса+залы-террасы через 50-63 м+приба-лочная лесополоса с канавой

Узкие лесополосы с канавами 150,216,300

Валы-террасы 108-216 . Узкие лесополосы с канавой

чЩез 54-216 1,20 0,56 1,67- , • 0,15

0,66-0,95 1,18-1,33 0,59-0,74 1,13-1,20 0,13-0,21 1,80-2,0

1,11-1,13 0,10-0,18 1,77-1,87

1,14 0,10 "1,90

1,01-1,15 0,15-0,60 1,31-1,87

1,03-1,06 0,01-0,03 1,76-1,83

1,16 . 0,62 1,56

0,44 1,76

• I; 13-1,15 0,3-0,5 1,94-2,0

. 1,0 0,43'

0,81-1 ¿08 0,02-0,030,03-0,16

0,04 0,14-0,40 0,03-0,05

1,05

0,7 0,01-0,06

1,11-1,27 0,26-0,77 1,35-2,0 0,18-0,46 1,14-1,19 0,74^0,82 1,43-1,46 0,46-0,60

1,0. 0,99

1,06-1,10 1,05-1,06

1,04-1,05

0,96

0,94-1,01

0,89-0,94

1.03

1.04 1,03-1,04

1,07-1,14 1,02-1,10

'' 1,27'

3

щаит сток, Но способствуют уменьшению роста оврагов и промоин на склонах.

Автором установлено (23, 71), что в комплексе противозрози-онных мероприятий, которые предусматривались в зональных системах земледелия, особое внимание уделялось агротехническим приемам, так как они не требуют больших затрат и быстро окупаются прибавками урожая. Вместе с тем в значительном количестве полевых исследований, в том числе и собственных (68, ЬО), стокорегулирую-щая и почвозащитная эффективность их, особенно на пашне умеренного (2 категория) и особо ограниченного использования (3-я), остается низкой. Дункование, поделка прерывистых борозд, обвалование зяби, глубокая вспашка и другие агротехнические приемы в условиях ЦЧО способны сократить на пашне первой категории сток талых вод лишь на 5-12 мм, а с учетом ранее проектируемых лесных полос (без укрепления простейшей гидротехникой) эта величина колеблется от 15 до 20 мм, что в 3-7 раз меньше фактического стока. Применяемая в последние года плоскорезная обработка на 5-15 % способствует увеличении талого стока (ЬО). Практикуемое ранее прямолинейное размещение линейных рубежей, которые до 50 % имеют в натуре эро-зионноопасное отклонение от горизонталей местности (II, 34, 68), способствует концентрации стока и перебросу его на другие незащищенные склони. Это еде сильнее снижает роль агротехнических приемов. Значительный объем остаточного стока продолжает оказывать влияние на рост оврагов, площадь которых только в ЦЧО уже составляет более 143,0 тыс.га. Для борьбы с отрицательными последствиями этого явления наш предложены решения, на которые выданы авторские свидетельства (37, 39, 52, 53). . "

Большого внимания заслуживает контурная обработка, которая оуень слабо внедряется г хозяйствах. По материалам обобщения в ■ районах лесостепи она способна зарегулировать на зяби ЙВ-40 % талого стока по сравнению с обычной обработкой, на. 30-50 % уменьшить смыв почвы и на Ь-25 % повысить урожайность сельскохозяйственных культур (О.Г.Котлярова, 19В5). Однако широкое ее внедрение сдерживается отсутствием надежных способов проектирования на сложных, склонах и слабой материальной заинтересованностью механизаторов и специалистов хозяйств. •

•Дня районов Русской равнины, согласно проведенным нами расчетам, еиегодно необходимо проводить агротехнические приемы на суммарной площади 527,6 млн.га (табл. 6), дополнительные .текущие затраты составят 1,1 млрд.руб. Прирост чистого дохода будет

4,65 млрд,руб.,в т.ч. по'ЦЧО - 0,31, по Украине - 1,28, Молдове -0,12 млрд.руб., т.е. на каждый затраченный рубль получено соответственно 4,1-руб., 2,1 руб.» 5,3 руб. и 13,4 руб. На основании годовой загрузки малин и их производительности был произведен ' > расчет необходимого парка тракторов и орудий. '

Таблица 6 ;•

Запланированные объемы комплекса противоэрозионных. меро-* приятий до 2000 года для Русской равнины и капитальные вложения для их осуществления (29, 71)

(Суммарная!Лугомелиорация !Яесомелморация! ПГС

Террито-1площадь f-

рия larpoKOM- ! млн. !млрд. I млн. ! млрд. ! млн. t млрд. ¡пленсов, Í га ! руб. ! га I руб. I м3 I руб. _¡млн.га j . t_J_I_i_f_

ETC 527,6

IPO 52,6

Украина . 108,1

Молдова 7,9

Лесомелиоративные мероприятия - основная неотъемлемая часть' I01M в схемах землеустройства и системах земледелия; Разработанная специальная' методика (16, 71) позволила определить виды и эбъемы лесных насаждений. В лесостепном регионе норматив отвода 1ШШИ под лесные насаждения в зависимости от крутизны склонов и.' ос эродированности получен следующий: до Io - 1,7 %, 1-3° - 2,4 )_5° _ 3,5 5-7° -.6,5 %, более 7°. - 10,5 %, а средневзвешенная ¡'еличина - около 3,0-%. Для каждой провинции определялась величи-ia задерживаемого лесными полосами (без канап и валов) стока, ко-•орая колебалась от 4 до 15 мм,'а с учётом закрепления их гидро-'ехническими сооружениями достигает 40 мм. По нашим расчета),! под :плотное облесение необходимо в ЦЧО отвести 16,5 % площади овраи-:о-балочных земель (ОБЗ), на Украине - 11,1, в Молдове - 14,0 %.

Противоэрозионные гидросооружения (ПГС) проектируются в том лучае, если предложенные виды мелиорации не в состоянии зарегу- . ировать необходимое количество стока, приостановить зрозио почв рост оврагов. С учетом того, что остаточный сток на паше в ределах лесостепных провинций составляет от 10 до 100 мм, нами Зоснована необходимость и целесообразность их сооружения в раз-лчных регионах с учетом.водобалэнсового расчета (48, 71), также зтановлена зависимость величины кшитальных затрат на ПГС а за-1сим0сти от коэффициента эродированности земель, что позволило

36,67 3,38

1,25 0,13

1,95 0,28

0,25 0,03

6,82 3,20

0,56 0,18

0,12 0,35

0,01 0,04

1589,9' 2,61

269,9 0,40

150,2 0,24

223,4 0,21

при составлении генеральных схем получать их необходимую величину. Определены объемы работ по трем видам строительных материалов; земляные сооружения; сооружения из местных строительных материалов и из бетона и железобетона. Для европейского региона по первому виду необходимо выполнить объем в 1,5 млрд.м , по второму - 32,7 млн.И3, по третьему - 22,6 млн.м3.

В связи с высокой распашкой в европейских регионах и увеличением поголовья скота возросла нагрузка на естественные кормовые угодья, а действующие эрозионные, процессы и овраги значительно снизили их продуктивность. От 2/3 до 4/5 их площади размещено на склонах различной крутизны (13, 71). Нами выделено 12 категорий естественных кормовых угодий. Для каждой из них разработано 9 комплексов противоэрозионных лугомелиоративных мероприятий, вклвча-щих системы поверхностного и коренного улучшения.- В юго-западной части Русской равнины под улучшение планируется от 60 до 90 % кормовых угодий. Всего запланировано 36,? млн.га, из которых поверхностным способом - 29,9 млн.га, коренным - 6,8 млн.га. Осуществление запланированных объёмов будет способствовать укреплению кормовой базы и сокращению на 10,0-12,0 % площади посева корыовш культур на пашне. Высвободившаяся площадь может быть использована для расширения посевов озимой пшеницы и пропашных культур, что значительно ускорит решение ряда вопросов продовольственной проблемы (13, 79).

Оценка эффективности запланированных объемов КШ приведена в таблице ?, а их осуществление способствовало рациональному использований Склоновых земель и охране окружающей среды в 10-12-Й пятилетках (29, 71). , - - '

С использованием результатов научных исследований автора были разработаны Генеральные схемы противоэрозионных мероприятий и зональные системы земледелия для пяти областей ЦЧ0,.а также проекты внутрихозяйственного землеустройства и почвозащитные системы земледелия для многих хозяйств (41, 72).

• Курская область является типичной для лесостепной зоны и при разработке генеральной схемы И системы земледелия поделена на три почЕенко-орозисншх района (21, 51): первый - слвбораови-той водной эрозии, в состав которого входит 40,5.% всей паши; второй •• умеренней и средней эрозии (26,5 %); третий, - сильноразвитой водной эрозии (33,0 %)'. По нашим подсчетам, ежегодная потеря почвы колеблется от 6,6 до 14,1 млн.т, т.е. интенсивность эрозионных процессов в зависимости от режима.осадков, формирую-

4,65 млрд.руб.,в т.ч. по ЦЧО - 0,31, по Украине - 1,29, Молдове -0,12 млрд.руб., т.е. на каждый затраченный рубль получено соответственно 4,1 руб., 2,1 руб.? 5,3 руб. и 13,4 руб. На основании годовой загрузки машин и их производительности был произведен ' расчет необходимого парка тракторов и орудий. '

Таблица 6 , -

Запланированные объемы комплекса противозрозионных. меро-" приятий до 2000 года для Русской равнины и капитальные вложения для их осуществления (29, 71)

!Сушарная!Лугомелиорация! Лесомелиорация! ПГС

Террито-!площадь I--

рия 1агроком- ! млн. 1млрд. I млн. ! млрд. ! млн. Г млрд. {плексов, ! га ! руб. ! га I руб. I м"3 I руб. _¡млн.га 1_I_I_[_!_!_

ЕТС 527,6 36,67 3,38 6,82 3,20 1589,9' 2,61

№*) 52,6 1,25 0,13 0,56 0,18 269,9 0,40

Украина 108,1 1,95 0,28 0,12 0,35 150,2 0,24

Йолдова 7,9 0,25 0,03 0,01 0,04 223,4 0,21

Лесомелиоративные мероприятия - основная неотъемлемая часть' ИЛИ в схемах землеустройства и системах земледелия. . Разработанная специальная' методика (16, 71) позволила определить виды и эбъемы лесных насаждений. В лесостепном регионе норматив отвода 1Шгни под лесные насаждения в зависимости от крутизны склонов и.' тх эродированности получен следующий: до 1° - 1,7 %, 1-3° - 2,4 5-5° - 3,5 %, 5-7° -.6,5 %, более 7°. - 10,5 %, а средневзвешенная величина - около 3,0•%, Для каждой провинции определялась величи-[а задерживаемого лесными полосами (без канав и валов) стока, ко-, ■орая колебалась от 4 до 15 мм, 'а с учётом закрепления их гидро-'ехническими сооружениями достигает 40 мм. По нашим расчетач под тошное облесение необходимо в ЦЧО отвести 16,5 % площади оераи-о-балочных земель (ОБЗ), на Украине - 11,1, в Молдове - 14,0 %.

Противоэрозионные гидросооружения (ПГС) проектируются в том лучае, если предложенные виды мелиорации не в состоянии зарегу-ировать необходимое количество стока, приостановить зрозию почв рост оврагов. С учетом того, что остаточный сток на паше в ределах лесостепных провинций составляет от 10 до 100 ым, нами Зоснована необходимость и целесообразность их сооружения в раэ-ишых регионах с учетом.водобалзясового расчета (48, 71), также ггановлена зависимость величины яатитольных затрат на ПГС в за-1симости от коэффициента эродированности земель, что позволило

при составлении генеральных схем получать их необходимую величину. Определены объемы работ по трем видам строительных материалов: земляные сооружения; сооружения из местных строительных материалов и из бетона и железобетона. Для европейского региона по первому виду необходимо выполнить объем в 1,5 илрд.м, по второму - 32,7 млн.м^, по третьему - 22,8 млн.м^.

В связи с высокой распашкой в европейских регионах и увеличением поголовья скота возросла нагрузка на естественные кормовые угодья, а действующие эрозионные процессы и овраги значительно снизили их продуктивность.. От 2/3 до 4/5 их площади. размещено на склонах различной крутизны (13 , 71). Нами выделено 12 категорий естественных кормовых угодий. Для каждой из них разработано 9 комплексов противоэрозионных лугомелиоративных мероприятий, включающих системы поверхностного и коренного улучшения.- В юго-западной части Русской равнины под улучшение планируется от 60 до 90 % кормовых угодий. Всего запланировано 36,7 млн.га, из которых поверхностным способом - 29,9 млн.га, коренным - 6,В млн.га. Осуществление запланированных объемов будет способствовать укрепления кормовой базы и сокращению на 10,0-12,0 % площади посева кормовых культур на паше. Высвободившаяся площадь может быть использована для расширения посевов озимой пшеницы и"пропашных культур, что значительно ускорит решение ряда вопросов продовольственной проблемы (13» 791.

Оценка эффективности запланированных объемов: КШ приведена б «ЕЙяиде й их осуществление способствовало рациональному использований склоновых земель и охране окружающей среды в 10-12-Й штцлеихах (29, 71). '

С использованием результатов научных исследований автора были разработаны Генеральные схемы противозрозионных мероприятий и зональные' системы земледелия для пяти областей ЦЧ0,.а также проекты внутрихозяйственного землеустройства и почвозащитные системы земледелия для многих "хозяйств (41, 72).

• Курская область является типичной для лесостепной зоны и при разработке генеральной схемы к системы земледелия поделена на три почвенко-орозионных района (21, 51): первый - слаборазвитой водной эрозии, в состав которого входит 40,5 % всей паши; второй •• умеренной и средней эрозии (25,5 %); третий." сильноразвитой водной эрозии (33,0 %)'. По нашим подсчетам, ежегодная потеря почвы колеблется от 6,6 до 14,1 млн.т, т.е. интенсивность эрозионных процессов в ьашсимоп'ти от режима осадков, формирую-

Таблица 7

Экономическая эффективность комплекса противозрозиокных мероприятий для Русской равнины (в ценах 1989 п.) (15,71)

Вид мероприятий

j Единицыj

Показатели !измвРе-1агро- !лесоме-!лугоме- ! Всего: ! ния !техни- 1лиора- !лиорпти-1 ! !ческие !тивные !внке и ! '__! 1_! ! ПГС I

Капитальные владения млрд.руб.

Стоимость дополнительной продукции -"Прирост чистого дохода -"Получено дополнительной продукции: шш.т

зерно

сахарная свекла сено

Окупаемость ' годы

щего поверхностный сток 25 и 10 5

1,60 3,2

5,8 4,7

27,5 14,1 18,9 0,3

2,1 2,4

7,6 6,6 3,8 3,4

6,5

2,4 1,2

60,1 •7,1

10,3

10,3 8,3

35,1 20,6 82,6 1,7

обеспеченности, составляет со-

ответственно 0,44 и 0,95 мм, а это в 2-5 раз больше величину ежегодного культурного почвообразовательного процесса. Ежегодный суммарный ущерб (потери прибыли) от водной и ветровой эрозии по разработанной методике составляет 95,5 млн.рублей. Проведенный анализ последних лет показал (25, 73), что внедрение запланированных КПМ сказалось на улучшении использования склоновых земель и повышении продуктивности возделываемых культур. В наиболее эродированных Белгородской и Курской областях урожайность зерногмх культур выросла с 14,9 и 12,5 ц/га (i960 г.) до 24,3 и 23,6 ц/га (1987 г.), а сахарной свеклы соответственно 158,5 и 145,3 ц/га. до 204,5 и 186,7 ц/га. Положительный опыт'разработки к освоения бассейновых схем защиты почв от эрозии (9,30), на основании которых были разработаны проекты противоэрозионной организации территории и системы земледелия на расчетной основе, накоплен,в Октябрьском районе Курской области (47, 58), где автором более 10 лет внедрялись противоэрозионные мероприятия, начиная с 1977 г. В районе более 60 % пашни приходится на склоны 1-10° и каждый -второй гектар почвы подвержен разной степени смытости. Средняя урожайность зерновых по району в 1984 г, повысилась на 68 % по", сравнению с 1981 г., сахарной свеклы---на 38 % кукурузы на силос - 34 %. Результаты освоения рекомендованных мероприятий видны на примере колхоза "Россия" этого 'ке района, где в 1990- г.

фактическая урожайность зерновых была 44,4 ц/га при средней за 1981-85 гг. - 28,5 и/га., т.е. возросла в 1,5 раза (4?, 60).

5. Методика противоэрооионной организации территории севооборотов в почвозащитных системах земледелия

Для правильного проектирования КПМ составляют картограмму по оценке эрозионной опасности балочных водосборов и устанавливают для всех видов склонов границы категорий (классов) .по интенсив. пости смыва почвы в условиях зяби и чистого пара (14, 35). На откорректированной совмещенной топографической и почвенно-эрози-онной карте проводят основные и вспомогательные линии, разграничивающие балочные водосборы и элементарные блок-склоны. В пределах балочных водосборов определяют распределение павши по крутизне, длине, форме, экспозиции склонов, степени смытости почв и проводят специальные группировки (31, 77). Эти данные используются для установления связей между удельным весом смытых почв и основными факторами, а также для определения расчетного смыва почвы по опорным профилям (43, 80). Особое внимание уделяет'наделению трех групп склонов с учетом экспозиции, их продольной и поперечной фгрмы: слаботеплые, но влажны© (северные, северо-восточные, северо-западные); теплые, но. слабовлажные (южные, юго-западные, юго-восточные); умеренные, но средневлажнш (западные, восточные).

Наличие этих сведений дает, возможность проектировщику и специалисту хозяйства провести .дифференцированное размещение сельскохозяйственных культур и выявить реаервы увеличения их урожайности (78). Для определения количества пашни, необходимой под ?от или иной севооборот, использую? материалы картограмм эрозионной , опасности балочных водосборов, вычисляя три показателя по хозяйству: I) удельный вес пашни на склонах крутизной более 1°, %', 2) коэффициент напряженности рельефа^ 3) коэффициент фактической эродировакиости пашни на склонах (Табл. 8). Можно использовать полученные модельные уравнения и графики, по которым очень быстро определяется удельный вес каждого севооборота в общей площади пашни хозяйства на стадии разработки проектного задания. Наиболе( дрстушы для использования нормативы," полученные для условий лесостепных районор Русской равнины о учетом введения дополнительных показателей, таких как коэффициент расчленения территории и удельный вес оврагов (60, 80, 84). Дня определения'размера пашни включаемого 'в верно пропашше севообороты,' получено следующее ура вненке: ; .' .., "'•.'• ",'- -' ; v .С. i'

Р = 115,97+2,35X^,23X2-76,77X3-0,64X4+4.24X5 (г = 0,99), где: Х| - коэффициент расчленения территории хозяйства овргшно-балочной сетью, км/км^; Х^ - удельный вес пашни на склонах крутизной более 1°, Х3 - коэффициент напряженности рельефа, относительная величина; Х^ - удельный вес смытых поча^ %; Х§ г удельный вес оврагов, %.' •

• Таблица 8

Уравнения для распределения пашни по севооборотам . ' ■ •" в хозяйствах ЦЧО (70, Б0>

! Количество пашни, включаемой е севооборот (% всей ее ] площади) д зависимости, от__

Севообо- ¡удельного веса коэффициента на- ¡коэффициента фак-роты ' ¡пашни на склонах (Пряженности. рель-, тической зродиро-{более Iй (Хт, %) }ефа (Х?-относи- ¡ванности пашни на , {тельная величина);склонах (Х^-отно-

| [ |сительная величина)

Зернопа- !Р1=90,86+0,43Х1- Р1=9а,39-133,35Хг+ Р1=83,99-10,43Х3-ропропаш-1 -0,014Х| . +29,81Х§ -42,50Х§

ные 1 (5 =0,99?_(%=0,93) ' (й^=0,94)

Зерно- 1Р2^7,96-0.32Х1+- Р2=3,28+99.65Х2- Р2=Г4,71-0,57Х3+ травя- I +0,01х| -66,78Х§ +26,98Х§

ныэ I (4=0,99) (^ =0,93) • (£.=0,89)

Травяно- 1Р3=1,20-0,11Х1- Р3=1,74+34?09Х2+ Р3=1,30+Ю,99Х3+ зерно- I -0,004Х| +3б,42х| +15,52Х|

вые ' I (*,=0,98) • («,=0,99) (£,=0,94)

Расчеты показали, что в условиях Белгородской и Курской областей под эернопаропропапшые севообороты в среднем необходимо отвести соответственно 41,4 и 69,6 % всей пашни, зеркотравянне -37,7 и 22,1 %, травянозерногае20,9 и 8,3 % (66, 70, 84).

В целях рационального использования распахиваемых слонов, повыиения точности•проектирования границ севооборотов и линейных рубежей, формирования ландшафтно-экологических контурных полос ШШ). необходимо на откорректированных планах ввделять семь классов пашни с учетом суммарной интенсивности смыва почвы: I -незначительная (до 2,5 т/га), П - слабая (2,6-5,0 т/га), Ш - умеренная (5,1-10,0 т/га), IУ - средняя (10,1-15,0 т/га), У - силь-' ная (15,1-20,0 т/га), У1 - очень сильная (20,1-25,0 т/га), УП -катастрофическая (более 25,0 т/га)', из которых формируются три-• категории земель, на которых применяется диф^еренцировзннэя обработка почвы (43, 80).

К первой категории относятся пахотные земли I и П классов, на которых практически можно возделывать все сельскохозяйственные культуры. Они отводятся под наиболее интенсивные зернопаропропаш-ные и овощные севообороты с высоким уделышм весом пропашных культур, особенно сахарной свеклы. Здесь обеспечивается высокая окупаемость затрат и создаются условия для расширенного воспроизводства плодородия почв.

Вторая категория включает земли Ш и 1Уклассов, которые из-за некоторого ограничения в связи со средней эрозионной опасностью, слабым увлажнением, недостаточным содержанием питательных веществ пригодны для размещения зерновых и зернотравжых севооборотов без пропашных культур или с очень ограниченным количеством их при условии полосного размещения и. построения напашных валов-террас с широким основанием.

Третья категория состоит из пашни У, У1, УБ классов. Земли У и У1 классов с сильны».;« ограничениями для использования в земледелии, вызванными большими уклонами, сильной и средней подвер- • женностыз почв эрозии, с пониженным плодородием, вызывающим сокращение набора сельскохозяйственных культур, требуют специальг ных мер противоэрозиовной защиты. На них рекомендуется организовывать травянозерновые севообороты, где удельный вес посева трав может составлять 75-аО %, а зерновых культур (ячмень, овес, рожь)-20-25 %.

Земли седьмого класса имеют значительное количество .ограничений для использования п земледелии в связи с очень интенсивной эрозией (много водоюч.вчдящих яо?*бин и промоин), с большими уклонами, плохим дренажей, отрицательными свойствами почв, выходом коренных пород, малыми размерами пашни (заовраженные земли). Большую часть их целесообразно отводить под постоянное залужение, многолетние фруктовые и' лесные насаждения. Наиболее орозионно-опасная часть этих земель может быть отведена под "консервацию" (70).

Структура посевных площадей устанавливается в соответствии с ландшафтно-экологическими принципами используемых трех категорий земель. Количество севооборотов и необходимая площадь паши определяются с учетом разработанных уравнений (моделей) й построенных графиков (рис. 4).

' Проектирование начинается с выделения первичной территориальной единицы - ландаафгно-зкологических контурных полос (ДЗКП), из которых в дальнейшем формируются рабочие (мелиоративные) уча-

Рекомендуемое использование пашни в севоо£о/>о/ттах с учетов расчетного

о^мморного смь/ва лачЗь/.

Форма С НЛО -riet Экспозиция 1 Крутизна склона, градусы. . Длтз шона (м), смыЗ почбы (m/sa) и Sud се£оо$оротоЗ

■ 75 ISO 225 зоо '37S 4SO S2S бОО 675 750 825 900 97S /OSO

С о - 1' шщ шш ШШ ШШ. мш Шш. W////A Ш//л '///ш

1- г 'МШ шщ * ЩЩ шШ тт Ш/М W///A W//A i» ШЩ

2-3 WÄ um ШЖ Шш ШШ wm * шт ШШ 1111 шш

3 - 4 шш iüü шш шш шш шш Шк ШШ --=

J, - s z ;] - ~ -А ----- ИЙ

S - 6 =---— — ==== flBfffffff ItTlr' 1 1 ! 1 t TtTttllTttt SPP щр Шиш Silin йЙЙ Hü»

6-7 IS

>7

ВЫПУКЛАЯ ю 0-1 тм W/M wM Ш/, шл ш W/M

1- Z тм W///A W/M. WM WM, Ш; 'ШШ, W/1 тж « зШ

2- 3 ш WM щщ шш шш ШШ] шш шш в

3-4 ШШ шш тт щш =1=11 ==

А- S ШШ ШМ "- —-—— ===== шш

5 - 6 - ---—: шш -ш ЙЩ "Mlin г тчняп?*' йёЙ ШЙ

6-7

>7

1 Зерн опаролралагитс себообсрати Зо SO "уга Jqow/x^e/fiie се&э- h 1 SAz&P.vc^¿¿¿¡¡¡¿¿е са&-¿&qaivp7tt j . o&ofomj,/ ш > 2£/ т/г<г

стки и поля. Экологическая и организационно-хозяйственная чивость ландоафтных полос обеспечиьается однородностью гидродо-гических и геоморфологических, почвенных и других условий. Вад;-ным элементом при создании оптимальных. агроландшафтов является расчет ширины и длины ЛЭКП. Для обоснования их размеров должны использоваться следующие показатели: I) рациональное задержание и перевод в корнеобитаемый слой почвы разумной величины поверху ностного стока талых и ливневых вод; 2).допустимый предел (порог) смыва (выдувания) почвы в межполосном пространстве;-3) допустимая нерадмываюдая величина скорости движения водного потока между щ-т дорегулирупдими линейными рубежами и вдоль их с учетом допустиад-го угла отклонения от горизонталей; 4). соответствие расчетной рины лаадрафтной полосы и кратности- рабочего захвата сельскохо- ■ зяйственных орудий; 5) оптимальная протяженность линейных рубе-ч жей (границ) вдоль горизонталей с учетом -:пустимой кривизны ра»> диусов; 6) создание сети залуженных водотоков для сброса части поверхностного стока в балки (80, 87).

В зависимости от формы и крутизны склонов линейные рубежи могут размещаться следующим образом: а) на ¡простых односторонних склонах - прямолинейно-параллельно; б) в местах перехода от простого одностороннего к сложному - прямолинейно-параллельное размещение сочетается с контурно-параллельным; в) на сложных;с разносторонним падением склонов проектируются только контурно-парал» лельные рубежи. Местоположение контурных элементов, допустимые отклонения от горизонталей, радиусы поворотов и другие данные по«» лучаются на расчетной основе с учетом зональных особенностей (68, 77). ■ ' • '

Зная фактический или расчетный смыв почвы на участке с зябь» с ) и допустимую его величину (£0), можно определить, во скр^ лько раз необходимо уменьшить смыв на любом участке склона земле», устраиваемого хозяйства (45, 48, 60). Количество почвы, смываемо^ поверхностным стоком, равное скорости ежегодного почвообразовательного процесса, которое.не является угрожающим для данных условий ведения земледелия в изучаемых районах, можно считать допустимым пределом'смыва (^0). Допустимые величины смыва почвы г. ля Центрально-Черноземного экономического района приведены в рекомендациях (46, 80). Соотношение допустимого смыва и его расчетной фактической величины.можно считать коэффициентом допустимой интенсивности использования папти: в севообороте: К » . Для ранее рнг.еленнкх семи классов установлены пределы (порог) включе-

ния лини в севооборот с учетом этого коэффициента. Чем меньше данный коэффициент, тем зрозионноопаснее участок пашни и его следует использовать под культуры с активными почвозащитными свойствами.

Прогнозируемый остаточный смыв (^пос) определяется в точках пересечения проектной линии с границей земель с учетом крутизны склонов, степени смытости, классов почв или категорий по интенсивности использования пашни, начиная от водораздела до бровки балки и вычисляется сначала для зяби, затем для черного пара с учетом накладки рекомендованных противоэрозионных мероприятий (71, 74, 60) и данных таблицы 5:

£ пос "Рр.с.'^ -Кп *^сев. "Кагр. "^уд.'Клес.'^гидр.'^зал.вод. • где: С% - переходный, коэффициент от величины смыва, полученного от среднемноголетнего стока к смыву других обеспеченностей; Кп -коэффициент, учитывающий переход от смыва, полученного с зяби, к смыву на черном пару; Ксев -.коэффициент, учитывающий влияние принятого севооборота на уменьшение смыва на зяби и пару; Куд> и ^агр*. " коэффициенты, уменьшающие величину смыва почвы за счет применения удобрений и почвозащитных агротехнических приемов (глубокая зяблевая вспашка, поделка микрорельефа, щелевание, узкорядный посев и др.); КлеС5 - коэффициент, учитывающий уменьшение смыва за счет размещения водорегулирующих лесных полос с валами и канавами; КрИдр - коэффициент, учитывающий уменьшение смыва за счет размещения напшных валов-террас; ^ал.Вод. ~ коэффициент, учитывающий влияние залуженных водотоков на травянозер-новых и других севооборотах. .

Для правильного размещения линейных рубежей при устройстве территории севооборотов разработан ряд зависимостей, с помощью которых можно определять протяженность рубежа м) с учетом рабочего уклона (¿рай<, град.) вдоль-него (68,80). Ниже приводится одна из зависимостей для черноземов и расчетные данные для различных агрофонов в таблице 9.

¿¿ж * - для черного пара и сахарной свеклы.

По нашим исследованиям на склонах крутизной 1-3° допускается отклонение линейных рубежей от горизонталей не более 20°, на 3-6° - этот показатель "авен 5-10°, а на склонах свыше 5° ~ не более 5°. ЛЭКП могут*быть шириной 52-358 м (табл. 9), вытянутыми по горизонталям на 300-2000 м и радиусы поворота должны быть не менее 70 м» Рациональный размер рабочего (мелиоративного) участ-.

Таблица 9

Допустимые межполосные расстояния между линейными рубежами при устройстве территории севооборотов в ЦЧО, м (неразмыва-в(вд скорость 0,17-0,20 м/с) (70)

Уклон;-.! местно-!Черный пар, ку-! Кукуруза на зе-!0зимые и яровые сти, град. ,'куруза на зер- ,'леньга корм и ¡зерновые, одно-!но, сахарная !силос, подсол- ¡летние траБы ¡свекла ¡нечник !

1.0-3,0 72,1 - 176,0 95,7 - 234,3 164,9 - 358,1 .

3.1-5,0 61,1 - 67,0 80,9 - 117,8 125,6 - 182,9 5,1-7,0 56,3 - 80,7 74,7 - 107,1 114,0 - 163,4

более 7,1 52,8 - 75,0 69,9 - 100,7 106,8 - 153,6

ка, сформированного из ландшафтно-эколог».-^ских полос для лесостепных районов на землях I категории мо:«ет составлять 25-30 га, П-ой - 15-20, Ы - менее 10 га. При этом размер и форма рабочего участка могут совпадать с ландшафтной полосой. Следует отметить, что при отводах земель для'фермерских хозяйств необходимо.сохранять целостность таких экологически однородных участков (86). Накладка почвозащитных агроприемов и размещение лесных полос, особенно 2-3-х рядных с водорегулирующими канавами, осуществляются на расчетной основе (56, 68). В местах с большими расстояниями между лесными полосам/ дополнительно проектируются напал1-ные валы-террасы или кулисы, а в некоторых случаях могут размещаться полосы многолетних трав различной ширины (70, 78).

Следует отметить, что существовавшее в науке и практике мнение- о напашных валах-террасах, как о простейших гидротехнических земляных лорукекирх, оказалось необоснованным. Многолетние исследования автора по вопросу обоснования выбора земельных участков, проектирования и строительства валов-террас, научные наблюдения на опытах за эксплуатацией, экспедиционные обследования их в Курской, Черкасской, Донецкой, Сумской, Запорожской областях и Молдове позволили разработать нормативную базу, дать рекомендации по устранений отрицательных явлений в ходе осуществления технологических операций г.о возделывай.::ультур, формированию сис-тг-.'ы :■•:;."!',;н и орг?лизацк': трудовых процессов в условиях контурного устройства территории, провести ;:х эколого-эконсмическуы оценку, 5..-.зрпботпть пр;-.:-:и'Ч"ские рекокенцзцчн 'по :зс" внедрение в .. пр.-/з5;тств:. Гациокг.:ьная вксота .Балов-террас нахоцигся в прэ-. . -.-с: ¿,4-С ,о м, ролотенне откосов 1:10-1:12, раог-'ещатьс;. они :-:к р о:':.:-ках от 1 до -5°, срок окупаемости капл-

тальных вложений зависит от выращиваемых культур и составляет 3-8 лет (Е, 12, 24, 33, 38, 40, 5?, 67).

Нами предложены новые способы их проектирования, которые следует осуществлять на планах масштаба 1:2000 с сечением рельефа 0,5-1,0 м. На прямых склонах, как правило, они размещаются параллельно-прямолинейно, на выпуклых и вогнутых - контурно-параллельно. Для уменьшения "клиньев", "выключек" нами предложен "батарейный способ" их размещения (14, 24). Установлено, что между формой и крутизной склонов, удельным весом смытых почв на склонах, коэффициентом расчленения ОБЗ, наличием оврагов и проектируемой площадью под валы-террасы существует тесная связь (48, 70). При наличии I гектара действующих оврагов необходимо запроектировать под валы-террасы в среднем 14,9 га пашни на склонах с крутизной более 1° (48, 80).

Об эффективности предлагаемой методики по устройству территории склоновых земель свидетельствуют многолетние Данные полевого опыта по оценке контурно-мелиоративной системы земледелия (табл. 10).

Таблица 10

Оценка влияния контурного размещения 2х-рядных лесных полос и валов-террас на продуктивность пашни в зернотравопропалмом севооборотё (ОПБХ ВШЩЗиЗГО, 1986-1988 гг.) (64)

! Выход продукции по опытным водосборам

Экспозиция !

!-

!

I водосбор 3 1 (контроль)

кор. !в % к 1ед,/га Iюжной ! 1экспо-

! !зиции

водосбор 5 ! водосбор 4 (лесные полосы !(лесные полосы через 216 м) I через 216 м + I валы-террасы I через 54 м) 4-

ц коо. !прибав-1ц кор. 1прибав-ед./га !ка к !ед./га !ка к

1контро-1 ¡контро-

лю (+) 1 !лю (+)

Северная (холодная)

Западная (нейтральная)

Кжная (теплая)

52,3 106,8 57,6 +5,3 64,8 +12,5

50,1 102,3 52,4 +2,3, 66,3 +16,8 49,0 100,0 55,5 +6,5 57,9 + Й,9

Приведенные данные свидетельствуют., что возделываемые культуры на северной экспозиции контрольного варианта обеспечили на 6,8 % больше выхода продукции, чем на южной. На вариантах, где

внедрена контурная обработка и различные противоэрозионные приема , на этой экспозиции прибавка составила 5,3 и 12,5 ц/га, что соответствует 9,1 и 23,9 %. На более эродированном и менее влажном южном склоне, благодаря осуществлению почвозащитной технологии и наличию 2-х рядных лесных полос, каждый гектар севооборотной площади обеспечил прибавку в размере 6,5 ц/га (13,3 %), ас добавлением валов-террас этот показатель возрос до 8,9 ц/га или 18,1 %. Проведенные автором исследования подтверждают необходимость учета экспозиции склонов в колхозах, фермерских и кресть- -янских хозяйствах при возделывании культур в севооборотах. Более ' детальное проектирование КПл1 и устройство территории.севооборотов-в условиях сложного рельефа и способы внедрения изложены в опубликованных рекомендациях, методиках (74, 77, 80).

Ь. Разработка экономико-математических моделей состава КПМ в почвозащитных системах земледелия и оптимизация капитальных вложений на их осуществление

Борьба с антропогенной эрозией должна идти по пути научно обоснованного конструирования оптимальных КПМ, применение которых позволит улучшить водно-физические свойства обрабатываемых склоновых земель и частично приблизиться к естественному (девственному) ландшафту, имитируя создание почвенного покрова путем окультуривания корнеобитаемого слоя (64). Б связи с этим нет возможности использовать один обобщающий показатель для выбора из совокупности противоэрозиснных приемов, наиболее приемлемых для конкретных условий, что приводит к необходимости привлечь к решению данной задачи математическое моделирование и ЭВМ (69).

Известное разнообразие противоэроэионных приемов можно условно -разделить на три группы: в первую входят преимущественно агротехнические мероприятия, которые обладают рассредоточенным влиянием на сток воды и водопоглощение по всей площади их применения (вспашка, рыхление, создание микрорельефа, щелевание и др.); втору» составляют приемы локального действия непосредственно возле линейных рубежей (валы, канавы, террасы); в третью входят лесные полосы и кулисы, обладающие свойствами локального ■и пространственного влияния.

Б основу модели полажены обобщенные показатели многолетних^ полерыт исследований (табл. 5), классификация пашни с учетом ин-тгнсиг-ности смыва почвы, дифференцированные севообороты, система гидротехнических сооружений и их сочетание с лесными полосами,

тальных вложений зависит от выращиваемых культур и составляет 3-8 лет (2, 12, 24, 33, 36, 40, 57, 67).

Нами предложены новые способы их проектирования, которые следует осуществлять на планах масштаба 1:2000 с сечением рельефа 0,5-1,0 м. На прямых склонах, как правило, они размечаются параллельно-прямолинейно, на выпуклых и вогнутых - контурно-параллельно. Для уменьшения "клиньев", "выключек" нами предложен "батарейный способ" их размещения (14, 24). Установлено, что между формой и крутизной склонов, удельным весом смытых почв на склонах, коэффициентом расчленения ОБЗ, наличием оврагов и проектируемой площадью под валы-террасы существует тесная связь (48, 70). При наличии I гектара действующих оврагов необходимо запроектировать под валы-террасы в среднем 14,9 га пашни на склонах с крутизной более Io (48, 80).

Об эффективности предлагаемой методика по устройству территории склоновых земель свидетельствуют многолетние данные полевого опыта по оценке контурно-мелиоративной системы земледелия (табл.-10).

Таблица 10

Оценка влияния контурного размещения £х-рядных лесных полос и валов-террас на продуктивность пашни в зернотравопропааном . севообороте (ОППХ БНЩЗиЗГО, 1986-1988 гг.) (64)

1 Выход продукции по опытным водосборам

I водосбор 3 ! водосбор 5 ! водосбор 4

1 (контроль) Клееные полосы Клееные полосы

] ! через 216 м) I через 216 м +

Экспозиция i ! I валы-террасы

• ■ • - ! 1 I через 54 м)

1ц кор. !в % к 1ед./га 1южной I 1зкспо-! !зиции ц ко о. ед./га !прибав-!ц кор. !ка к !ед./га |контро-1 !лю (?) 1 ! прибавка к |контро-1ла (+)

Северная (холодная) 52,3 106,8 57,6 +5,3 64,8 +12,5

Западная (нейтральная) 50,1 102,3 52,4 +2,3, 66,S +16,8

Южная (теплая^ • 49,0 100,0 55,5 +6,5 57,9 + 8,9

'-. Приведенные данные свидетельствуют, что возделываемие культуры на северной экспозиции контрольного варианта обеспечили на 6,8 % больте выхода продукции, чем на южной. На вариантах, где

внедрена контурная обработка и различные противоэроэионные приемы, на этой экспозиции прибавка составила 5,3 и 12,5 ц/га, что соответствует 9,1 и 23,9 %. На более эродированном и менее влажном южном склоне, благодаря осуществлению почвозащитной технологии и наличию 2-х рядных лесных полос, каждый гектар севооборотной площади обеспечил прибавку в размере 6,5 ц/га (13,3 Й, ас добавлением валов-террас этот показатель возрос до 8,9 ц/га или 18,1 %. Проведенные автором исследования подтверждают необходимость учета экспозиции склонов в колхозах, фермерских и кресть- ■ янских хозяйствах при возделывании культур в севооборотах. Более ' детальное проектирование КПМ и устройство территории севооборотов-в условиях сложного рельефа и способы внедрения изложены в опубликованных рекомендациях, методиках (74, 77, 80).

6, Разработка экономико-математических моделей состава КПМ в почвозащитных системах земледелия и оптимизация капитальных вложений на их осуществление

Борьба с антропогенной эрозией должна идти по пути научно обоснованного конструирования оптимальных КПМ, применение которых позволит улучшить водно-физические свойства обрабатываемых склоновых земель и частично приблизиться к естественному (девственному) ландшафту, имитируя создание почвенного покрова путем окультуривания корнеобитаемого слоя (64). В связи с этим нет возможности использовать один обобщающий показатель для выбора из совокупности противоэрозионных приемов, наиболее приемлемых для конкретных условий, что приводит к необходимости привлечь к решению данной задачи математическое моделирование и ЭВМ (69).

Известное разнообразие противоэрозионных приемов можно условно -разделить на три группы: в первую входят преимущественно агротехнические мероприятия, которые обладают рассредоточенным влиянием на сток воды и водопоглощение по всей площади их применения (вспашка, рыхление, создание микрорельефа, щелевание и др.); вторую составляют приемы локального действия непосредственно возле линейных рубежей (валы, канавы, террасы); в третью входят лесные полосы и кулисы, обладающие свойствами локального •и пространственного влияния.

В основу модели положены обобщенные показатрли многолетних, полевых исследований (табл. 5), классификация пашни с учетом интенсивности смыва почвы, дифференцированные севообороты, система гидротехнических сооружений и их сочетание с лесными полосами,

почвозащитная технология возделывания сельскохозяйственных культур по трем категориям пашни. Нами модель задачи представлена в нижеприведенном виде, ее решение и детальный анализ подробно освещены в научных статьях и рекомендациях (52, 55, 57, 61, 70).

Найти значения, при которых целевая функция Ук-я- ех^(кеК)

при условиях ограничения по:

1) наличию пашни определенной категории использования:

2) характеристике комплексов и приемов:

3) результативным показателям комплекса:

4) неотрицательности переменных:

где К - множество критериев модели; с? - множество противоэрози-онных приемов; - множество категорий (классов) пашни; -множество характеристик противоэрозионных приемов (запасы воды в снеге, поверхностный сток талых вод, водопоглощение, остаточный смыв почвы, потери питательных веществ, стоимость задер-канной талой воды, снижение производительности техники, прирост оврагов, вынос почвогрунта, почвозащитная эффективность, текущие затраты на возделывание культур, капитальные вложения); - множество результативных показателей (валовый сбор продукции, стоимость произведенной продукции, чистый доход); а/£ - коэффициент изменения площади пашни категории при защите ееу'-м противоэрозион-ным комплексом; -характеристика ¿'-го^-го прогиьоэрознониого комплекса на £-й категории пылил; - результативный показатель $'-го вида от воздействия ^ -го комплекса на категорию пашни; кб - размеры пашни /-й категории; В^'- заданное значение характеристики комплекса противоэрозионных мероприятий ¿'-го вида; заданный объем результативного показателя ^го вида;

- размер защищаемой площади пашни' /-й категории ^'-м проти-воэрозионным комплексом; У/ , Уе> , У/г - значения левой часта ограничений. Источником информации послужили результаты оценки приемов и комплексов в ЦЧО за 1972-1990 гг. и разработки экспериментальных землеустроительных проектов (57, 63, 80).

В связи С тем, что .в центральных районах Сре^еруссксй возвышенности преобладает смыв от талого стока, решение задачи н'-.'.и проведено в три этапа: I) для уплотненной полни (ози-.ще + :слго-

летние травы); 2) зяби; 3) совместно в зависимости от их удельного веса. Предпочтительными критериями при выборо состава КОМ и площадей их действия на пашне являются: максимум чистого дохода,, аодопоглощения и урожайности; минимум поверхностного стока, остаточного смыва почвы, роста оврагов и капитальных вложений (63). Установлено, что наиболее приемлемо использовать комплексный кри— терий, учитывающий необходимость оптимизации размеров и состава 1314 одновременно по основным рассматриваемым критериям (компромиссный вариант). При включении в комплекс среднеэффектиЕНЫх приемов на панне I категории недобор урожая озимой шеницьг составит 1,4-4,4 ц/га, а слабоэффективных - 4,7-9,4 ц/га (57). В связи с тем, что эта культура возделызается во всех севооборотах, в ходе исследований было выявлено, что потребность в капитальных вложениях резко возрастает при необходимости обесточить остаточный смыв меньше 0,5 т/га.

Решение модели на минимиза^но капиталовложений показывает» что включение наиболее эффективных приемов в целом на зяби может увеличить запасы воды в снеге:на 1а,6 % по сравнению с контролем, водопоглощение - на 93,9 %, смыв при этом уменьшается на 86,5 %, а урожайность увеличится на 14,9 ¡2, т.е. составит 57,0 ц к.ед./га. Нужно отметить, что узкие лесные полосы через 2X6 м становятся эффективными, если действуют на I категории пашни не более 15,6 % ее площади, второй - 14,4 %, третьей - 10,7 % при условии, что '. капиталовложения будут ниже соответственно на 65,0, 42,0 и 18,4 руб/га (55 , 57 , 70). Однако в оптимальное решение на пашне вопли два приема (сочетание лесных полос с различным расстоянием валов-террас 50,4 и 82,6 м) при условии, что на пашне первой категории они будут занимать 7,2 и 29,5 %, второй - 25,9 и 24,1 %, третьей -только первый из приемов - 15,0 %. Совместное действие этих приемов при капиталовложениях в среднем 150,0 руб/га позволит обеспечить на зяби водопоглощение 1293,8 м^/га, остаточный сток -47,3 м3/га, смыв почвы - 0,5 т/га, прирост оврагов - 0,12 м/га. Вместо урожайности 57,0 ц к.ед./га в оптимальном варианте'получено 69,7 ц/га, а чистого дохода соответственно 98,0 и 132,3 руб/га, т.е. на 22,3 и 35,5 % больше, чем позволяли первоначально заданные при решении задачи ограничения.

Определенный интерес представляет исследование величины капиталовложений в зависимости от изменения уровня смыва почвы (табл. 11). Полученные результаты можно использовать как нормативы гтгм разработке проектов землеустройства (71, ЬО). Для прак-

Тяблчца II

Регрессионные уравнения сзяои мечту основными характеристиками противоэрозионных комплексов (У) и величиной капитальных вложений (345 > руб/га) (ЬО)

Характеристика

комплекса

¡лэгего-•рия па-!ш

..араэола

лорреля-ц.чсннос

и'ГПО!11.;;-

нио

Поверхностный сток, м3/га

Остаточный ■смыв, т/га

И

Потери питатель- I ных веществ с .тлякюл и твердым стоком, руб/га

Во д о по г л од еш; е, м3/га

Прирост овре гов,.м

у*ззо ,о-2,'?1Утг+о .иси.у?.-

У?,=379,7-3,0? Уг^лл)УЬ

О 7 ¿у х-.

Уо=12,03-0,10а Уг+0,00020

У^5с1,Сь4,57 У1Ь-0,0097 У~5 У6=с01,4+5,30 У15-0,01Ю У£х

У1б=0,4Ь7~0,0040 У-^+0,000007 у|5

У1С=Э ,972-0,0050 У15+0,000015 У^ ^15=1,462-0,0129 У15-Ю ,000022 У|ь

0,77

» 0, 7Ъ

0 ,'Л;

У.оО

0,о0

0,<Д

0,7*1

П 71'

IV

,2

0,77

1 0,7о

)

1 0,7о

0,77 0,77 0,77

I

тических целей необходимо знать, в каких пределах могут изменяться ограничения задачи, величины переменных, как, вошедших в опти-'-мальиое решение, так и не вошедших в него, значения коэффициентов при переменных и т.д. Установлено, что увеличение на 1 % площади ранее упоминаемого сочетания лесных полос с валами-террасами через 62,8 м ведет к возрастанию капиталовложений на 20.,2 руб/га, а уменьшение на ту же величину - только на 12,2 руб/га (55, 57),. Это свидетельствует о том, что величина капитальных вложщий на уменьшение сшва почвы и повышение продуктивности пашни не должна превышать нормативов, полученных в результате решения модели. На землях первой категории отот прием должен занимать не более 29,2 %% а эффективным он станет тогда, когда капиталовложения на I гектаре обслуживаемой им площади будут находиться в пределах от 60,3 до 92,7 руб.

Предельная площадь применения валов-*-^рао с.расстоянием 43,0 и 50,4 м на первой категории паши составляет. 12,5 « 15,7 %. Только при снижении капитальных вложений соответственно. 60,9.к 47,6. руб/га эти приемы с позиции.критерия будут эффективны. Включение любого приема в оптимальный'плгн лимитируется.удельным весом защищаемой площади и величины капитальных вложений, а также.необходимостью обеспечить заданные величины гидрологических, почвозащитных, агрономических и эколого-экономическшс показателей (69, 70). ■ Для этих целей была разработана модель, позволявшая отыскать оптимальный состав КГШ и их размеры для озимых культур и зяби одновременно на паане различных категорий использования (ВО). Включаемые в модель варианты противоэрозионньк мероприятий делятся, на -две группы по продолжительности действия: один год к свыше одного года. К первой относятся агротехнические противоэразиокные мероприятия: зябь, щелевоние, полосный посев и др., а остальные мероприятия (за исключением контроля) действуют на протяжения Нескольких лет. В соответствии с этим размеры, контроля и агротехнических / противоэроэисшшх мероприятий могут быть разными, остальные комплексы действуют на все культуры севооборота в порядке их ротации.

Апробация модели на материалах ОШК ВНИйЗиЗПЭ (69, ЬО), по-казаЕпал сходимость расчетных показателе:': с многолетники оттапгг.'п н-чблуденпями, выявила, что наиболее приемлемо использовать комплексный критерий..Б этом хозяйстве паглш I категории (кнхепелгао-го использования) зашшлет 34,0 %, Я (укерц.чного) - 51,9 %, С (особо ограниченного) - 14,2 й, поэтому оптимален следующий состав протпвсэроаионнас комплексов. На паане I кьтзгер:?: 2,3 % п.чо-

щади необходимо отвести под полосный посев сельскохозяйственных культур; 19,6 % - под комплекс с полезащитными лесными полосами, валами-террасами через 62 м и прибалочными лесополосами с канавами; 2,6 % - под комплекс с водорегулирующими полосами с кмавами через 216 м и валами-террасачи через 54 м, а также 12,0 % - под комплекс.с полеза'ц'лтннми лесными полосами, валами-террасами через 50,4 м и ттрибалочиьмм лесными полоса!.'« с канавами. Последний комплекс наиболее эффективен для пашни П и Ш категорий.

Исходя из того, что парабола всегда имеет экстремум, а так&е благодаря достаточно высоким значениям коэффициентов корреляции, позволяющим использовать полученные уравнения в проектных расчетах, ¿'равнение такси кривой было применено для определения основных характеристик прогивоэрозионных комплексов для трех категорий земель при различных объемах капитальных вложений (табл. 12). При вложении па I гектар пашни 150-200 руб. проектируемые противоэрозион-ные комплексы позволяют практически зарегулировать поверхностный сток, ликвидировать смыв почвы и рост оврагов, что сокращает потери питательных веществ, приводит к максимальном;' водопоглощению и получению наибольпего общего условно чистого дохода. Об этом свидетельствуют фактические данные стационарного опыта БЖИЗиЗПЭ (60, 64).

Таблица 1-2

Нормативы основных характеристик противоэрозионных комплексов для ЦЧО при различных величинах капитальных вложений (руб/га) для Ш категории пахотных угодий (ВО)

¡Размеры капитальных сложений, Характеристика комплексов ! руб/га

I-1 10 ! 75 ! 150 I 250

Запас воды в снеге, м3/га 1056 1145 1202 1204

Поверхностный сток, м3/х'а 402 208 54 0

Водопоглощений, м3/га 653 937 1149 1239

Остаточный смыв, т/га 3,7 1,8 0,4 0

Потери питательных веществ 14 5

с водой, руб/га 0,7 0

Урожай, ц корм.ед./га . 41 42 42 40

Чистый доход, руб/га 78 79 80 78

Прирост оврагов, м/га Ч 0,7 0,2 0

Величина. выноса почвогрунта с оста- 32 17 4

точным етоком из оврагов, т 0

Общий условно чистый доход,руб/га . 181 242 286 '304

Центральным местом при разработке числовой .модели является установление ограничений на количественные характеристики системы противоорозионных комплексов, действующих на зяби и озимых, культурах. .Размеры ограничений установлены на уровне взвешенных характеристик контроля. Характеристики взвешены площадями зяби и озим.»ми на патана различных категорий использования для, рассматриваемых нескольких вариантов системы севооборотов (69, 80).

Для оптимизации модели был р?лработан оригинальный .'комплексный критерий (Хк), сущность действия которого заключается в том, чтоб-.:! найти такое реиение, где значения характеристик систеш протиБоэрозионкых комплексов минимально отличались бы от-опти- . малый,к.

Дни реЕонин задачи была выбрана система севооборотов, в которой на пашке I категории оябь занимает 65 %Л уплотненная пашня 35 'Ó; на пашне П категории - соответственно 46 и 54'$; на пашне -ill категории - 2? и 73 % С52, 55, 59).

Учитывая то, что капитальные вложения являются важнейшей характеристикой противоорезнонных комплексов, они тоже были включены о критерий задачи.

Установлено, что на пашне П категории, уже при небольшом отклонении Хк от оптимального {равного 0,75), существенно снижается площадь под противоэрозиомнкм комплексом, состоящим из водорегулирующих лесных полос с валами-террасами через 50,4 м и прибавочными лесники полосами, оанимакяцш всю площадь пашни'рассматриваемой категории в решении с макешлгльньм'значением заменяется комплексам аналогичного состава, но с размещением. валов-террас п нем через 82 м. Этот комплекс в варианте решения со значением равным 0,70, занимает почти вса палию,.а ьвариантах с более низки;? X частично заменяется агротехническими мероприятиями, причем б варианте, где он равен-0,65, в оптимальный план вошли г.олосный посев на зяби через- 108 м, а озимых - через 54 м, a i дальнейшем по мере ечкжеш'я до 0,40 целесообразно его заменить на целеЕание (69). -

Раярабстьниая экономико-математическая модель "балочный во-,' досбор --категория, (клрсс) пгини - сельскохозяйственная культура (агрофен, севооборот) - гидрологические характеристики КПМ (запас гот; в снеге, сток водь: и емь.в почвы, водопоглсдение и др.) -затрата (едрого'и овеществленного труда, капитальных вложений) -зкглтс-аконсмкческлй результат (урожайность, доход, уменьление выкоса питательных р?-:сств с жидким и тверда.! стоком, снижение •

1х!&та оврагов и .др.)" позволит специалистам проектных институтов йййтемы "Гипрозем", "Гипроводхоз", "Гипролес" значительно пош-Ьи'Сь точность обоснования размещения севооборотов и водорегулирующих линейных рубежей, определять на расчетной основе объемы комплексов и величину капитальных вложений при конструировании высокопродуктивных агролондшафтоз в проектах землеустройства и природоохранных системах земледелия (77, ВО, Ь4).

7. Эколого-экономическая оценка эффективности почвозащитной системы земледелия с контурно-1ледиорат51вной организацией территории в лесостепных районах Русской равнины

Известно, что судьба защиты почв о'г эрозии в зонах интенсивного земледелия европейского рэгиопа з значительной степени зависит от тщательного изучения в половых опытах есйх звеньев (компонентов) противоэрозиенного комплекса. Модель КГЫ должна являться эколого-эконоиичэски обоснованным элементом противоэрозиенного землеустройства, способствующего снижению разрушения почвенного покрова на склонах до допустимых пределов и повышению урожайности сельскохозяйственных культу (52, 69).

Как показали исследования и обобщения, стокорегулирущая эффективность приемов проявляется по-разному. Варной основой для применения тех или других протквозрозионньк средств является обработка печвы (вспашка). По данным ряда авторов (Г.П.Сурмач, 1976; А.Г.Рожков, 1983) установлено, что вспзика поперек склона по сравнению с продольной сокращает сток танк вод на 5-10 мм. По пантам наблюдения}.! (61, 70) на сложных склонах (выпуклых, вогнутых) поперечная обработка совпадает с горизонталями местности лишь на небольших межложбинных и приводораздельных участках, поэтому протнвзэрозионная эффективность ее невелика. Поэтому по мере расширения и углубления исследований по защите почв от эрозии все очевиднее становится необходимость контурно-мелиоративной организации территории для более эффективного осуществления всего комплекса (34, 75, 51, 65). Ряд авторов (Г.И.Горохов, 1975; М.Н.Заславский, 1978; А.Б-Каштанов, 1982; О.Г.Котлярова, 1983; М.И.Яопырёв, 1985 и др.), давно обращали внимание на то, что разрабатываемые проекты землеустройства и системы земледелия не обеспечивают необходимую почвоводоохранную направленность. С целью дальнейшего углубления теоретических основ и поисков более надежных способов противоэрозионной защиты земель авторов разра-

ботана концепция природоохранного земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории и предложена базовая экономико-математическая модель, усовершенствована методика и технология проектирования, строительства и эксплуатации элементов почвозащитного комплекса (69, ЬО).

Очень важно, чтобы севообороты были рациональных размеров, оптимально насыщены ведущими культурами и позволяли получать максимальный в?,код продукции при наименьших-затратах труда, а тггске обеспечивали защиту почв от? эрозии. Используя земельно-учетные данные, подготовленный планово-картографический материал и составленную картограмму эрозионной опасности балочных водосборов, мо--жно рекомендовать следующую формулу для выбора площади б хозяйстве (районе) под контурно-мелиоративное земледелие (80):

Ркмз = KIPI + %р2 + «3Р3 + р4 + Р5> .

где I'-j-, ?2 - площадь пални на склоне выпу^ой и вогнутой формы

крутизной более 1°, га; Pg - площадь паяц-ш на склоне прямой формы с крутизной более 3°, га; Р^ - площадь палаш, расположенной на склоне сложной формы, га; Р§ - площадь заовргженных земель, в том числе трансформированные угодья и часть вы'пояожешых оьрароа, промоин, га; К^, К^, К3 - коэффициенты (удельный вес пашш) возмок-нога включения с учетом рельефа и интенсивности эрозии для контурной обработки (для лесостепных районов оти величины колеблются в пределах Kj = 0,4-0,9; Kg а 0,4-0,6; К3 = 0,1-0,3). Расчеты'показывают, что в районах (хозяйствах) со слабым коэффициентом расчленения Teppi.лрии оврашо-балочной сетыо под контурное земледе- • лие может быть отведено 20-30'% всей площади, паши, со средним значением коэффициента - до 40,0-50,0 %, а с сильным и большим удельным весом эродированных почв эта величина составляет более 60

С целью проверки физической модели в натурных условиях нами на территории ОГШХ БгЬОТиЗПЭ был заложен в 1962-1984 гг. на пяти ложбинно-балочных .водосборах стационарный многофакторный опыт по оценке снегораспределительной, стокорегулирукцей, почвозащитной, агрономической, инженерно-экономической и экологической эффективности возделывания культур в условиях сложного рельефа ЦЧО (49, 6J, 70). Общая площадь водосборов колеблется от 45 до 90 га, рас-:• «жадность 90-96 длина склонов от ЗСО до 800 и, крутизна - от : до 10°, а эродированность почв на склонах крутизной более 1° ст до 40 . .

:>д р\|ГОгодстБОМ автора била разработана методика проведе-

ния научно-исследовательских работ и проект внутрихозяйственного землеустройства с комплексом противоэрозионных мероприятий на расчетной основе, составлен целый ряд одностадийных проектов на все элементы с учетом особенностей опытных водосборов (48, 50). Введено 5 вариантов с разным содержанием противоэрозионных приемов, способных зарегулировать при полном их освоении от 15,0 до 60,0 % поверхностного талого стока, значительно снизить эрозионные процессы, улучшить экологическую обстановку и повысить на 1015 % урожайность культур в изучаемом пятипольном зернотравопро-пвшном севообороте (яровые с подсевом трав; клевер или однолетние травы; озимая пшеница; кукуруза на зеленый корм и силос, в первом случае высегается узкорядный способом, во втором - широкорядным).

В первых двух вариантах предусмотрены налашые валы-террасы с расстоянием мезду ними 216 м (водосбор 2) и 108 м (водосбор I); в третьем варианте (водосбор 5) через 216 м расположены узкие 2-х рядные .водорегулирующие леендо полосы с канавами, а на четвертом варианте (водосбор 4) к таким же лесным полосам добавлены через 54,0 м_валы-террасы. На контроле (пятый вариант, чодосбор 3) отсутствуют лесные полосы и гидротехнические сооружения. На самых мощных в противоэрозионном отношении вариантах остаточный средне-многолетний скыв почвы сократится до 1,0-2,0 т/га (рис. 5).

На водосборах было построено около 12 км напашных валов-террас; посажено 5,2 км узких 2-х рядных водорегулирующих лесных полос, усилеших водоуяйзяиБШЦмга канавами и валами; создак. около 1,5 км залуженных водотоков; построено три противоэрозионных пруда и пять гидрометрических сооружений по учету стока воды и смыва почвы; заложено 28 гидрогеологических скважин глубиной от 10 до 75 м; подведено к научным приборам и будкам электричество; оборудован метеопост; применялась дифференцированная обработка почвы; испытана система сельскохозяйственных машин и изучена организация рабочих процессов по ежегодному осуществлению почвозащитных технологий возделывания культур на закрепленных в натуре эколого-ландшафтиых контурных полосах длиной от 300 до 1500 м, с радиусами кривизны линейных рубежей от 70 до 800 м. Результаты многолетних исследований по данному вопросу опубликованы в статьях и методиках (60, 67, 70, 85).

Установлено,'что с возрастанием "мощности" мротивоэрозионно-го комплекса, особенно l вариантах с лесными полосами и валами-террасами, улучшается снегораспределение по склону, меньше его сносится в балки. Рельефно проявилось влияние экспозиции на сне-

гораспоеделение. На контроле высота снега на северной экспозиции в среднем за три года была 19,3 см, на водосборах 4 и 5 соответственно 30,9 и 31,7 см, что на 60,1 и 64,2 % больше. На южной экспозиции на контроле было 15,5 см, тогда как на 4 водосборе 25,2 см, что на 9,7 см больше. Превышение запасов снега на северной экспозиции по сравнению с южной на водосборах колеблется от 18,4 до 36,8 %. Благодаря контурной обработке и осуществлению мер по защите почв от эрозии по изучаемым вариантам в среднем за 5 лет запасы воды в снеге возросли на 9,7-23,6 %, водопоглощокие - на 25,0-55,0 %, поверхностный талый сток уменьшился на 25,2-50,5 %, смыв почвы (по мутности воды) - на 30,1-60,0 % по сравнению с контролем.

Наиболее интенсишшЯ смыв кочвя на зяби (измерение по способу "зодороин") был отмечен в 1936 г., где на контроле оп рапня^ся х- среднгм 22,0 г/г и, ка гозс^борз о г.пл^щ-гпрряе"''-! через ?Тб м -19,1 т/гя, тог;:,р. кая «а годоеборе -1 он составил только 3,8 т/п или в 0,8 раза менызв (67, Ьб). Вынос биогенных элементов (сум-шрний догшсЯ 320«) с*, тглой »одой, о^йделяеммгп р срсднеи за 5 лиг I? сгзораж «щротетрйчевггих "откол,па 24.3-33.7 меньте иг водосборах 4 и 5, чем ка контроле.

Анализ дянамяки высота зомлянш валов за 1986-1990 гг. показал, ".та средняя висота иг в пределах водосборов колеблется от ■34,0 до 50,0 с;.;, крачек синение се йй чее: з&рнлиггтг г-габл^дпетег: вниз до склону с колебание« от 0,5 до 14,9 см, а паиболкт/ ^ раз-ру.:;с;;:<л Ервхцдаякгь из перод гозделюаняя пропатегай культур: (кукурузы). Сукой и мокрый откосы валов находятся в хсродем со-а 70,0-81,0 % их об^е" душш эаяегкенлл близки у. проект-»а;ч (1:10). 3'Д1 поАТЗОрдияа нави ясслсдэв-гчия за 1976"

15СС гс, (23). Тг-зш ммеря&зд неейхо.г.им« дкя рлзче-та ф'чгговг.счч вздерйХЕазуого стока., составления смет по $еиоату галоп -торред сЕое£,рекснно1,у поинвеиш» их рабочих жсот методе/ напаяши (01).

На селом эффективном варианте (водосбор 4) к«од кукурузы на силос з среднем за 2 года увеличился по сравнению с контролем на 94,0 ц/га (27,2 %), а прибавка ячменя в 1980 г. на этом варнгите составила 7,8 ц/га (27,0 %}, Следует отметить, что ка С'; ирном слоне гл вссл водосбор?:; правка этисяя бельгз от 1,6 до 4,4 ц/га по с>><.>;игшю е- яхио«1 экспоз"»!И<?Я. Прибавка урожая от освоенного МН па годоейерах 4 к 5 (наиболее медных по протиьоэроэионной зартв) колеблется от 4,6 до 20,9 %.

На контрольном варианта за 1985-1992 гг. бшю получено в

среднем 61,1 ц кор.единиц с I га, а на самом эффективном вариан* те (водосбор 4) эта величина на 7,6 ц или на 12,3 % больше (табл, 13). Нужно отметить, что по сравнению с данными за 1972-1985 гг., когда не было на водосборах никаких противоэроэионных мероприятий, за семилетний период осуществления изучаемых вариантов на водосборах 4 и 5 продуктивность использования пашни возросла в 1,3-1,6 раза.

Исследованиями установлено, что урожайность ячменя в 1992 г. на водосборе 4 колебалась от 30,5 (сухой откос валов-террас, южная экспозиция) до 63,1 ц/га (межполосное пространство нияе верхней лесной полосы, северная экспозиция), т.е. в 2,1 раза больше. Это объясняется тем, что на величину урожая влияет сумма факторов. Между основными из них была установлена теснота свгзи (для каждой экспозиции склона) и получен ряд „.равнений. Статистическая модель урожайности ячменя (У, ц/г-а) для-ккного склона выражается уравнением регрессии:

У=46,61-0,07Х1+0,1аХ2+5,39Х3-0,02Х4-0,19Х5+0,42Хб-0,09Х?--0,30ха-0,05х9 (К =0,94), где Х-£ - расстояние ■ от водораздела до нинней границы ландшафтно-экологической полосы, м; - сирина полосы или элемента валов-террас, м; Хд - средняя крутизна склона, град; Х^ - величина использованной влаги в почве + осадки на формирование урская, мм; ' Хд - прирост растений ячменя от дружных всходов до полной спелости, см; Х^, л>7, Хц - число побегов ячменя, клевера и сорняков на I м"*(покрытие), %•, Хд - защищенное пространство выше и ниже молодых контурных полос, вырачешае через их высоту. Значение коэффициента множественной корреляции указывает на высокую степень тесноты связи адезду урожайностью и отобранными факторами, а полученные уравнения могут быть использованы,для прогнозирования урожая возделываемых культур при разработке почвозащитных систем земледелия.

Зколого-эксномическая оценка опытных дагшых показала, что благодаря полученному дополнительно чистому доходу, который составляет 24,6-69,6 руб/га, капитальные вложения,' затраченные на различные варианты КПМ с учетом особенностей водосборов (колеблется от 72 до 2,17 руб/га), окупаются в зависимости от возделы-гаемнх культур за 2-3 года (табл. 14).

На варианте, где изучалось сочетание узких лесных полос и рглоэ-тгррас, в среднем за 5 лет прибавка урожая возделываемых /у.-.ьтур составила 8,1 ц кор.«д. с I га, а суммарный эколого- ,

Таблица 13

Основные гидрологические, почвозащитные, агрономические и экологические показатели оценки вариантов на опыли« водосбор»: (ОППХ ВШИЗиЗПЭ, 1986-1992 гг.)

¡Единица!водосбор 3 ¡водосбор '2 ¡водосбор I I водосбор 5 ¡водосбор 4 ! измерз-!-----:-

Показатели ! нил f \ ! - !абсс-! ¡люткая ! вел* -I ¡чина i S !абсо~! ! ! лкстаз % ! 1вели-1 1 !чина ! ! 1абсо-Iлюгная [зелиии-! на 1 „ 1 ! .% 1 1 1 ! 1 1абсо-1лютная Iвеличи- ! на 1 1абсо~! 1 % 1лютнаА ■! ¡вели-1 I ¡чина ! %

Высота снега • см 16,4 юо 17,9 109,1 21,0 128,0 23,0 140,2 22,1 134,8

Запасы вода в снаге+осадки мм 70,7 100 78,4 110,9 81,1 114,7 86,9 122,9 87,4 123,6

Поваретосткый сток ММ 16,6 100 11,2 67,5 12,6 75,9 10,4 62,7 8,3 50,0

Водопоглощение ;*.ы 54,1 100 67,2 124,2 68,5 126,6 76.5 141,4 79,1 146,2

Коэффициент стока < зтн.вел. 0,23 100 0,14 60,7 0,К 60,7 0,12 52,2 0,09 39,1

Смыв почвы по:"мутности т/га 0,68 10} 0,2? 35,7 0,3:. 50,0 0,39 57,4 0,27 39,7

водороинам т/га 3,9 I0J 2,8 71,8 3,v 94,9 4,2 107,7 0,7 17,9

Вынос биогенных веществ кг/га 0,85 76,1

о жидким стоком 1,17 100 0,91 77,8 1,36 116,2 72,6 0,89

Вынос питательных веществ ц/га 0,39

с твердым стоком: гумус 2,18 100 1,57 72,0 2,0? 35,0 2,35 107,8

HPK ц/га 0,54 100 0,39 72,2 0,50 92,6 0,57 105,6 0,09 16;?

Продуктаписать использо- Ч. к.ел. . 61,1

вания п&тни в севообороте га 100 50,9 99.7 62, а 102,0 63,1 103,3 68,7 112,V

Выход продукции за 1972- н к.ея. 44,9 100 94,4

IS85 гг. га 40,1 89,3 33,7 Ь5,2 42,0 93,5 42,4

Прибавка « 16,2 100 20,8 128,4 23,0 145,7 21,1 130,2 26,3 162,3

Таблица 14

Эколого-экономическая оценка эффективности возделывания культур на опыте по контурно-мелиоративному земледелию (ОПЖ ВНИИЗиЗЛЭ, 19Ь6-19Ш гг.)

1 1906-87 гг. ! 1988 г. !(кукуруза на з/к) 1 (ячмень)

Показатели ! вари-! вари-! вари- (вари- !вари-!вари-

!ант 5!ант 4[акт 3 (акт 5 !аит 4.'ант 3

!(понт! ! I(конт- -! !

!тюль)! 1 роль) ! !

Запасы воды в снеге, ы3/га Поверхностный сток, м3/га 940 ШО 1040 ИЗО 1380 1300

300 170 230 260 140 ПО'

Суммарное водопоглощение, м"/га 640 940 810 870 12*0 1X90

Смыв почвы, ч/га 11,0 1,9 «/ у5 5,0 1,1 0,8

Урожайность, ц/га 346 440 ■ 389 28,2 36,0 31,0

Прибавка, ц/га - 94 43 - 7,8 2,8

Прибавка, % - 27,2 12,4 - 27,6 9,9

Чистый доход, руб/га 119,4 171,0 161,6 60,0 129,6 »4,6

Дополнительный чистый

доход по сравнению с контролем, руб/га - 51,6 42,2 - 69,6 24,6

Ежегодный экологический 31,0 19,1

эффект, руб/га - 51,5 37,5 -

Ежегодные потери чистого 9,1 11,1 5,6 5,4

дохода, руб/га - -

Суммарный эколого-эконо- 63,6 96,0 38,3

мический эффект, руб/га - 94,0 -

Капитальные затраты, руб/га - 217,0 86,0 - 217,0 66,0

Срок окупаемости, годы - 2,3 1,3 - 2,4 2,2

экономический эффект'- 82,2 руб/га (70).

Кроме этого на стационарном опыте изучались вопросы возможности применения существующей системы машин и разработка их модели для контурного земледелия (61, 65). Установлен ряд зависимостей , характеризующих работу машин и орудий с учетом крутизны склона, радиуса поворота, длины контурной полосы .И других (80). Хронометрирование выполняемых видов полевых работ позволило разработать рациональные способы вспашки, посева и уборки, уточнить нормативы затрат "горючего, выработки и оплаты труда (61, 80 , 66). Уравнение для определения кормы выработки (У, га) на ландиафтио-схо.-огпческкх контуре« полосах трактором Т-150 с учетом особен--нсстс;'. опктнкх водосборов имеет вид:

$

У=7,256-Ю, 00И1+0,003х2-0,21зх3-0,0001Х4-Ю ,017Х5-0,078Хб+ + 0,004X^+0,001X^-0,122Х(, (г =0,91),

где Х^ _ длина линий обработки ЛЭКП, м; Х^ - ширина контурной полосы, м; Хд - крутизна склона, град.; Х4 -радиус кривизны по линии обработки, и; Х^ - удельный вес площади полотна валов-террас или образовавшихся напашей от площади ЛЭКП, %\ Хг, - удельный вес площади клиньев, выключек от площади ЛЭКП, %\ Ху - количество проходов плуга по ширине ЛЭКП, раз; Хд - снижение нормы выработки за счет, конфигурации ЛЭКП,-%;Х^-удольный вес эалугеншк водотоков,?

'Выявлено, что в условиях контурного земледелия снижение норм выработки колеблется от 5 до 12 %, а расход горючего увеличивается на 4-10 %, по сравнению с выполнением работ при прямолинейной организации территории (61). Полученные результата положены в основу разработки почвозащитных технологий возделывания культур для ЦЧО и рекомендаций по проектированию противоэрозионного комплекса (60)..

Эколого-экономическая эффективность предлагаемого комплекса противоэрозионных мероприятий и контурной организации территории для ЦЧО, Украины и Молдовы показана в таблице 15,

Таблица 15

Оценка экономической эффективности почвозащитных систем земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории в районах ЦЧО, Украины и Молдовы (в ценах 1969 г.)

Показатели

¡Единица!В пределах севооборотов! ! измере-1 и ОБЗ_(

1ния * 1

! {паро-

{ ,пропаа<

{ ]ные

{зерно- ¡зерно- !травя- | Всего • ггяпл— травя- нозер- } ные (новые 1

и ОБЗ

Капитальные вложения млн.руб ' 1434,2 636,5 1500,0 3770,7

Дополнительная продук-

ция: млн.т

зерно м 13,5 6,9 1,7 22,1

сахарная свекла 14,0 - 14,0

сено 0,6 2,8 3,2 6,6

Стоимость дополнитель-

ной продукции млн.руб 2256,2 669,5- 216,7 3142,4

Дополнительный чистый

доход млн.руб 686,0 2?7,8 151,3 1115,1

Окупаемость годы 2,1 3,1 9,8 3,4

Влсжение в этом регионе только 12,2 % всех предполагаемых для бывшего СССР капиталовложений на защиту почв от эрозии до 2000 г. позволит при их полном осуществлении получить 17 % всей дополнительной продукции, 22,0 % чистого дохода, 33,0 % зерна и 71,0 % сахарной свеклы от общесоюзного показателя (4в, 71). Это свидетельствует о необходимости приоритетного направления капитальных вложений на противоэрозионную защиту склоновых земель лесостепных и степных районов Русской равнины, где они окупаются быстрее, чем в других регионах. Положительный опыт внедрения разработанных с участием автора гтротквоэрозионных мероприятий имеется в Курской, Белгородской, Сумской областях и ряде районов Молдовы (30, 47, 63).

В Курской области комплексы противозрозионных'мероприятий и контурная организация территории осуществлены в колхозе "Красный Октябрь" Обоянского района, им.XX партсъезда Курского, "Прогресс" Фатежского, 0ППХ БгШЗиЗПЭ Медвенского, им. Мичурина Курчатовского и других районах (25, 45, 67). Результаты внедрения можно показать на примере первого хозяйства, где около 60 % сельскохозяйственных угодий подвержено эрозии. Если в среднем за годы 10-й пятилетки, предшествующей разработке нового проекта землеустройства, получено 18,6 ц/га зерна, 134 - сахарной свеклы, 1ъ6 ц/га кукурузы на силос, то уже после освоения контурно-мелиоративной организации территории в среднем за 1962-1966 гг. -соответственно 23,4, 202 и 339 ц/га. Хозяйства Октябрьского района, имея худпше показатели по оценочному баллу пашни, удельному весу склоновых эе;.'с.':ь и эродированных почв, чем в среднем по Курской области, благодаря внедрению КШ и повышению культуры земледелия получили за 19об-1990" гг. на 4 ц/га больше зерновых и 87 ц/га сахарной свеклы, а по сравнению с наименее эрозионноопасным Касторенским районом эти показатели составляют соответственно 6 ц/га и 122 ц/га.

Оптимизированные агроландшафты, на конструирование которых направлена научная работа автора, будут больше поглощать солнечной энергии, что значительно увеличит выход полезной биомассы с ка-кдого гектара склоновмс земель, а значительное снижение смыва почвы и уменьшение выноса биогенных веществ в свою очередь позволит получать экологически чистую продукция растениеводства и .«-нготногсцства в хозяйствах Русской равнины. ' .

Основные выводы

I. Зп. последние сто лет естественные ландшафты Русской равнины сильно изменена антропогенной деятельностью - промышленной вырубкой лесов, интенсивной распамкой склоновых земель, расширением площадей посева пропашных культур, наличием искусственных прямолинейных рубежей, применением мощной техники, что способствовало ухудшении гидрологического режима и свойств почв, усиления эрозионных процессов и экологической напряженности.

■2. Важнейшей причиной снижения плодородия почв и колебания урожайности возделываемых культур является слабое регулирование поверхностного стока, особенно 10 % обеспеченности, который в районах интенсивного земледелия в 2-7 раз больше допустимого. Выявлено, что пояс максимальной водкой1эрозии расположен в районах совместного действия талого и ливневого стока, охватывающих южную часть лесостепной и северные районы степной зоны, особенно в хозяйствах Белгородской, Курской, Воронежской, Сумской и Черкасской областей, где величина потерь почвы колеблется от 4,0 до 50,0 т/га. ,

3. Исследованиями установлено, что природные и антропогенные факторы создают высокую потенциальную опасность проявления эрозии почв. Впервые составлены цветные картограммы распределения склоновых земель и эродированных почв для Русской равнины. Определено, что в бывшем СССР на склонах крутизной больше 1° расположено 55 % пашни, на европейской территории - 61, ЦЧО - 70, на Украине - 53, Молдове - 81 %. 3 центральных районах Среднерусской возвышенности при-увеличении коэффициента расчленения территории ов-ражно-балочной сетью на 0,1 км/км^ наличие пашни с крутизной более 1° возрастает на 4,1 %, прирост эродированных почв - на

2,2 %, оврагов - на 0,06 %, урожайность зерновых культур снюхается на 0,7, сахарной свеклы - на 6,1, кукурузы на зеленый корм -на 4,9 ц/га. Большая деградация структуры почв (потеря 30-50 % гумуса) и необходимость управления водным режимом потребовали от науки разработки комплексе, мелиоративных и технических приемов по защите почв от эрозии, особенно конпурных в районех со сложным рельефом.

4. Для решения поставленных задач по защите почв от эрозии в процессе многолетних исследований проведено почвекно-эрозион-нсе районирование Русской равнины, взделено 5 регионов, которые поделены на 2в провинций и оценены по основным показателям опас-

сю

ности развития эрозионных процессов. С учетом необходимости регулирования поверхностного стока и снижения эрозии почв для каждой провинции обоснован комплекс противоэрозионных мероприятий и величина капитальных затрат. На защиту почв от эрозии необходимо затратить более 13,3 млрд. руб. капитальных вложений (в ценах 197о г.), полное освоение которых обеспечит ежегодное получение Ь,0 млрд. руб. чистого дохода и прибавки 35,0 млн.т зерна. Разработанная методика планирования объемов КИМ была использована для составления областных схем по защите почв от эрозии и зональных систем земледелия.

5. На основе изучения региональных особенностей развития эрозионных процессов в бассейнах малых рек ЦЧО были определены морфо-метрические показатели рельефа, рассчитаны коэффициенты эрозион- ' ной напряженности и потенциально возможный сшв почвы '(т/га). В пределах изучаемых бассейнов рек 73,2 % их общей площади занимали1 лощинные, балочные и овракно-балочные водосборы, а на долю пойм

и меяводосборных склоновых земель приходится соответственно 10,0 и 16 ,Ь %. На территории типичных хозяйств и ключевых балочных водосборов проведен совмешенный математико-статистический анализ связи смытых почв с уклоном, длиной, формой и экспозицией склона. Предложены модели (уравнения) расчета площади смытых почв и величины эколого-экономичсского ущерба, составлены номограммы, позволяющие в камеральных условиях устанавливать границы поясов интен-. сивности эрозионных процессов, что значительно сокращает объемы полевых работ при проведении повторных почвенных обследований для разработки почвозащитных систем земледелия.

6. На основании установленных закономерностей распространения ородированнкх почв в зависимости от геоморфологических условий лееостегшьх районов предложена классификация эрозионной опасности балочных водосборов и научно обоснованы принципы ггротиво- ' эрозионной организации территории, предусматривающие деление земель на четыре технологические категории: I - пашня интенсивного !;гпольг>ованит; П - палмя умеренного использования, Ш - палня особо ограниченного использования; 1У - земли гидрографичеокого фонда. Для 1-Л1 категории предложены типы севооборотов, и последовательность наклацки КМ. Установлено, что увеличение коэффициента рлоиле.чгни.ч овр^гно-балочной сетья на 0,1 км/км^ способствует сн;ксн'.'.^ отгедпмгго количества паини под зернопаропропшннке сево-сб^ротн на 3 ,Ь я площадь этого ценного угодья под зеркотравя-ныо и трчвпкозерневне севообороты увеличивается соответственно на

1,7 и 2,1 %. Для распределения пашни в ЦЧО по видам севооборотов предложен ряд модельных уравнений и построены графики, которые ускоряют выделение земельных массивов при землеустройстве с высокой степенью надежности.

7. Для целей правильного мелиоративно-хозяйственного использования склоновых'земель проведена комплексная оценка и группировка существующих противоэрозионных приемов с учетом особенностей выделенных регионов по отношению к эрозионно-гицрологическим показателям. Получены коэффициенты относительной снегонакопительной, стокорегулирукхцей, влагопоглощаицей, почвозащитной, агрономической и эколого-экономической эффективности. Это позволяло более объективно планировать и проектировать КПМ для различных иерархических уровней, а также разработать типовые модели почвозащитных систем земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории.

8. Для повышения надежности проектирования шчвоводоохранных мероприятий предложен новый способ деления пашни на 7 классов с учетом суммарной интенсивности смыва почвы, обоснованы принципы дифференцированного размещения сельскохозяйственных культур в севооборотах, которые должны стать объективной необходимостью при переходе от традиционного равнинного к контурному земледелию.

. Разработаны коэффициенты, позволяющие рекомендовать включение распахиваемых склонов в.различные виды севооборотов. Под зернопаропропашше севообороты включаются участки с величиной коэффициента использования паши от 1,0 до 0,4, вернотравяние - от 0,39 до 0,15, травянозерновые - от 0,14 до 0,03.

9. В целях значительного ослабления энергетического действия поверхностного стока обосновано разделение всех форм склонов на несколько частей, предложены формулы по определению ширины межполосных пространств с созданием перехватывающих противоэрозион-ных препятствий на местности. Разработаны экономико-математические модели состава КПМ для различных категорий использования пашня и получены нормативы капитальных вложений на их осуществление. Функционирование таких систем определяется принципами незаменимости ведущих и дополнительных элементов с глр.венстьуг.че:' ролью узких (2-3-х ряднах) .водорегулирующих лесных полос при соблюдении следующего иерархического порядка: защитные десныз полосы с канавами, напалиые валы-террасы, полосные посевы сельскохозяйственных культур, почвозятцитше агротехнические приемы.

10. В районах лесостепи для разработки почвозащитных'систем земледрлия расчет протиБаэроэионнг.к комплексов следует проводить на регулирование поверхностного стока 10 % обеспеченности. Расстояние между валами, канавами, леенши полосами и другими рубежами надо устанавливать с таким расчетом, чтобы скорости склонового отекания водных потоков в межполосном пространстве были допустимыми, а смып почвы на лаидиафтно-экологических контурных полосах не превылал интенсивности естественного почвообразования или принятого для данньх условий местности допустимого порога эрозии. Для совладения принципа параллельности рубежей и повышения производительности тракторов осевые линии водорегулирующих устройств рлаирчать по эквидистативннм кривым с отклонением от горизонталей для земель первой категории не болео 20°, 5-10° - второй и менее I)0 - дяя третьей категории.

11. Разработка и оценка моделей лс-~"ала, что для ЦЧО на более УО % пп'глгл первой категории рекомендуются 2-х рядные водоре-гу.тфурцке лгепке полосы с канавами через 216-259 м, а на 5-10 % слолует размокать пос • ульт.'-р полосами через 54-86 м; на второй категории пашни необходимо совместное сочетание напашных ва-лов-тсррас через 54-75 м и 3-х рядных узких водорегулирующих лесных полос с канавами через 172-216 а на третьей категории пашни, где .имеется значительное количество водопроводящих ложбин и растущих огрпгев, должно проводиться их виполаживание и частичное применение валов, полосного посева культур и прибавочных лесных полос, усиленных простейшими гидротехническими сооружениями. Очень сильно смытые почвы (более 25,0 т/га) отводятся под "консервацию" (постоянное залукение).

12. 3 результате осуществления в опытном хозяйстве 'ВЖЛЗиЗ!© комплекс протизоэрозионных мероприятий, состоящего из 2-х рядных водорегулирук'Ч'.ос лесных полос с канавами через 216 м и напаяных вглов-террпс между ними через 54 м, контурной обработки почвы, применяемых почвозагеигнкх технологий по выращиваний культур в пятипольном зернотравбпропетном севообороте в среднем за 7 лет запасы веды в снеге были на 23,6 % больше, чем на контроле, па-всрхностн!!Й сток талгос вод уменьпнлея на 50,0 %, рэдо'яоглощение У5!»л.!ч;!-ось н:1 1(5,2 еаыа почви д.-гсдон до допустили пределов (С, / т/г.".), с.;;:?;'.лсл в 6 раз вынсс с твердых! стогом гумуса и ЫРК, з гт ^".":;' ууо".г.л с ктэдого ггхт?ра гапни составила 7,6 ц кор.

V охологс-ококо'.глчоскпя це.тэсообраа- • ■

■ -гь : тсистс'г;'земледелия.

При капитальных вложениях в размере 72-217 руб. па I гектар защищаемой площади дополнительный чистый доход по варианта!" составляет 24,6-69,6 руб/га, а окупаемость затрат по суммарному эколого-экокоь-мческому эффекту колеблется от 2 до 5 лет.

13. На стационарном опыте по оценке контурно-мелиоративного земледелия на примере посевов ячменя установлена многофякторная зависимость урожайности от основных поивенно-эрозионных, рельефных, гидрологических и хозяйственных показателей. В зависимости от величины капитальных вложении на КШ получены модельные уравнения для прогнозирования урожайности возделываемых культур для трех технологических категорий земель. С учетом особенностей вариантов разработаны рациональные способы организации трудовых процессов, усовершенствованы нормы выработки, затрат горючего и оплаты труда в условиях контурного земледелия.

14. На основании полученного экспериментального материала разработана и апробирована методика проектирования Ж'<1 на расчетной основе, которая передана проектным и сельскохозяйственным организациям России, Украины, Молдовы и др. Внедренио пичиозащитне.:-, системы земледелия с контурно-мелиоративной оргакияациеЛ территории на площади 35,0 млн.га пашни (перпал очередь до 2000 г.) в районах Русской равнины обеспечит ежегодаый дополнительный эко-лого-экономический эффект более 2,0 млрд.руб. (в ценах 1С69 г.), а правильная агрономическая и инженерная эксплуатация созданных оптимальных агроландаафтов будет способствовать высокопродуктивному их функционированию.

Рекомендации производству

1. планировании и проектированию системы противоэрезионннх мероприятий должна предшествовать эколого-экономическая оценка ущерба от эрозии почв в каждом конкретном хозяйстве, районе, области.

2. Для рационального регулирования поверхностного стока, снижения эрозионных процессов и получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственш« культур необходимо использовать пашню в севооборотах в соответствии о технологическими.категориями земель.

3. В районах.со сложным рельефом и высоким удельным весом смытых почв предлагается, внедрять комплекс противоэрозионных мероприятий, который является основой контурно-мелиоративного земледелия, способного у лучить эрознснно-гидрологичэский режим и значительно повысить продуктивность склоновых земель.

4. Конструирование высокопродуктивных экологически устойчи-' вых агролаппрафгов и проектирование РСПМ в системах земледелия сле~ дует проводить на расчетной основе по предлагаемым методикам и рея комендациям.

5. Сельскохозяйственным предприятиям и фермерским хозяйства^ лесостегаюй зоны рекомендуется использовать опыт противоэрозион-ной задиты земель путем освоения проектов землеустройства и почвозащитных систем земледелия в Октябрьском и Обоянском районах Курской области, в раде хозяйств Белгородской и Сумской областей.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации (к - выполненные самостоятельно, остальные в соавторстве)

Повышать продуктивность каждого гектара земли // Экономи-, ка сельского хозяйства. - 1964. - А5 7. - С. 94-99. .

2* Эффективно использовать земельны* ^годья // Хлебороб Украины. - Киев, 1964. - F 4. - С. 28-29.

3? Значение качественного учета земель для их рационального использования // Экономика и организация сельского хозяйства. -Киев, Урокай, 19о9. - Вып. 20. - С. 129-136.

4Í Учет и перспективы использования земель в районах с развитой водной эрозией почв // Научн. тр.. Львовского СХИ. - Львов, I97.I. -Т. ЗЬ. -С. II3-II7.

5Í Учет и сравнительная оценка земель в центральных районах лесостепи Украины // Автореф. диссер.канд.с.-х.наук. - Горки,

1971. - 29 с.

6. 1!з опыта проектирования противоэрозионных мероприятий // Научн.тр. Львовского СХИ. - Львов, 1972. - Т.39, - С. I07-II5.

7? Экономическое значение рационализации размеров и противо-эрсэнонного устройства территории свеклосеящих районов Молдавской ССР с учетом качества земель // Научн.тр. Львовского СХИ. - Львов,

1972. - Т. 39. - С. 156-160.

о? Нротивоэрозионная организация территории района // Научн. тр. Белорусской Ш. - Горки, 1973. - Т. 104. - С. 12-15.

9Í Опыт составления схем защиты почв от эрозии в районах Молдавии // Научн.техн. б.ол. ВНЖЗиЗПЭ. - Курск, 1973. - Вып. I.-0. £о-36.

I0Í Проблемы изменил качества земель з колхозах Курской об-.пет;: для улучшения планирования противоэрозийных мероприятий // НТВ Ш,LIS;!?:i?. - Курск, 1974. - Вып. 2. - С. 36-40.

1Г-1.';'-? Сорер-.ог.ствсгпнпе методики проектирования. противозро-

зионных мероприятий для лесостепи с учетом результатов изучения малых водосборов. Применение графоаналитического метода при размещении линейных элементов в севооборотах // Эрозии почв и почвозащитное земледелие. - М.:Колос, 19'75. - С. иЗ-6В, 103-108.

13. К вопросу обоснования лугомелиоративных мероприятий в лесостепной зоно ЕТС // Закономерности проявления эрозионных и русловух процессов в различных природных условиях. - М.:Изд-во МГУ, 1976. - С. 195-197.

14. Яартограмма орозионноопасных земель малых водосборов -основа разработки противоэрозионных мероприятий в проектах землеустройства // Наупн.тр. Воронежского СХЛ. - Воронеж, 1976. -Т. ЬО. - С. ¿о-УЗ.

15. Основные положения методики обоснования мероприятий по защите почв от водной эрозии дли Генеральной схсмы испольлошшия земельных ресурсов страны на длительную перспективу // Научи.тр. ГИЗР. - М.:1976. - Вып. 14. - С. 30-40.

16. Под защиту лесных полос // Сельские зори, 1976. - № 7.-С. 18-19.

17,10. Распространение водной эрозии в СССР и экономическое обоснование противоэрозионных мероприятий. Определение стока талых вод с пашни расчетным методом // Задачи землеустройства :! X пятилетке в свете решений ХХУ съезда КПСС. - М.: МСХ ГСФСР, 1977. -С. ХЬ-ЗП, 336-340.

19. Гарантия успеха - в агрокомплексе // Сельские зори, 1977. - №7. - С. 16-19.

£0. Методика обоснования мероприятий по защите почв от водной эрозии. Разработка Генеральной схемы противоэрозионных мероприятий в Курской области // Водная эрозия почв и борьба с ней.-М.:Колос, 1977. - С. 3-23, 66-71.

21. К вопросу обоснования мероприятий по охране среды и формирования оптимальных сельскохозяйственных ландшафтов в Генсхемах

и проектах землеустройства // Научн.тр. института географии АН

СССР. - Курск, 1978. - С. 136-136.

22. Особенности распространения эрозионных процессов на территории СССР // Доклад на У сьезде ВОЛ. - Минск, 1977. - Вып. 7.-С. 3-4.

23? Актуальные вопросы протнвоэрозионной организации территории в лесостепных районах Европейской части СССР // Совершенствование мер борьбы с водной эрозией. - А.:ВАСХ,;.1., 1977.- С.74-7^. 24* Противоэр'оэиониая мелиорация склыюшх г;си.чь с ¡-цлк

размещения напашных валов-террас // Научн.тр. Львовского СХИ. -Львов, 1977. - Вып. 71. - С. 109-112.

25. Эрозия почв и борьба с ней в Курской области // Брошюра.-Курск, Общ-во "Знание", 1977. - 34 с. '

26. Эрозионное районирование СССР // Материалы и рекомендации по повышению эффективности использования земельных ресурсов в СССР и защита земель от разрушения. - М.:Изд-во АН СССР,1978,- С.87-95,

27* Использование картографической информации для обоснования комплекса протавоэрозионной мелиорации склоновых земель в СССР // Научн.тр. Одесского Госуниверситета. - Одесса,1979. -4.2. - С. ЬЬ-Ъ9.

2ь* Противоэрозионная мелиорация прибалочных склонов Курской области // Научн.тр. Воронежского СХИ. - Воронеж,1979. - Т.103,-С. 93-100.

29. Противоэрозионная защита земе."*- " СССР // Комплексная программа научно-технического прогресса и оценка его социально-экономических последствий на перспективу до 2000 г. - М.:Иэд-во АК СССР.ЮиО. - Т.8. - С. 20-33.

30. Из опыта разработки схемы противоэрозионных мероприятий на бассейнах малых рек в лесостепных районах Средне-Русской возвышенности // НТВ КШЗиЗПЭ. - Курск, 1961. - Вып. 4(27). -С.3-14.

31? Морфометрическая характеристика рельефа балочных водосборов и их эрозионная оценка // НТВ ЕНИИЗиЗПЭ. - Курск, 1981. -Вып. 4(31). - С. 16-28.

32. Разработка мероприятий по противозрозионной защите скло-ногых "земель Нечерноземья" // Тезисы докладов Всесоюзной конференции. - и. :МГУ, 19ь0. - С. 168-169.

33? Проектирование и эксплуатация напашных валов-террас в условиях сложного рельефа // Научн.тр. Белорусской СХА. - Горки, 1-?сЛ. - Ьнп. 78. - 47-54.

3".. Проектирование линейных элементов в условиях сложного рельефа ЦЧЗ и контурная обработка почв // Проблемы и резервы контурного земледелия. - М.:Колос, 1982. - С. 54-68.

35? Методика противоэрозшнкого устройства территории севооборотов в ЦЧ0 с учетом расчетной интенсивности -смыва почвы от рроэпи на 32М Ц Научн.тр. Эстонской СХА. - Тарту,1962.-С.27-31.

36? Г.очвоакцлтпзя организация территории склонов в районах пргя^нпя верной, эрозии почв // Научн.тр. Мордовского Росуни-рсргатетл. - Сарснек, 1982. - С. 91-103.

37. А.С. 1007564 СЗСР, Д01Б13/16; В17/00 от 26.05.1951 г.

Способ противоэрозионной обработки почвы и устройство для его осуществления / Опубликовано в бюл. JJI2. - М. :19оЗ. - 4 с.:ИЛ.

38* Оценка противоэрозионной надежности размещения линейных элементов в условиях сложного рельефа // Научн.тр. Львовского СХИ. - Львов, 19ЬЗ. - С. 75-77.

39. A.C. 1099655 СССР, AOIB13/I6 от 23.12.1982 г. Способ возделывания сельскохозяйственных культур на склонах / Опубликовано в бюл. J524. - М.:1964. - 2 с.:ИЛ.

40. Противоэрозионные гидротехнические сооружения в почвозащитной системе земледелия // Земледелие. - 1984. - Ш0.-С.23-25.

41. Роль системы земледелия в защите почв от водной эрозии в ЦЧЗ / Доклада УП делегатского съезда ЕОП. - Ташкент, 1965. -4.6. - С. 322-329.

42. Природоохранная роль комплекса противоэрозионных мероприятий в условиях контурно-мелиоративного земледелия // Комплекс мероприятий в действии. - Зорошиловград, 1985. - T.I. -

С. 37-39.

43? Почвоводоохранное устройство территории севооборота // НТВ БНИИЗиЗПЭ. - Курск, 1985. - Вып. 1(44). - С. 3-18.

44? Эрозия почв и проектирование противозрозионных мероприятий в районах интенсивного земледелия // НТВ ВНШЗиЗГО. -Курск, . 1985. - Вып. 3(46). - С. 3-25. '

45? Научно-методические основы проектирования прстиЕОэрози-оннкх мероприятий на расчетной основе в районах интенсивного земледелия // Опыт и проблемы землеустройства в реализации продовольственной программы Молдавской ССР. - Кишинев, 1985.-СЛ04-112.

46? Методика устройства территории севооборотов при почвозащитном земледелии // Научн.тр. Харьковского СХИ. - Харьков,1985,-T.3I7. - С. 88-98.

47. Система земледелия в действии // Земледелие. — 1986. — №6. - С. 24-26,

48? Актуальные вопросы планирования противоэрозионной защиты склоновых земель //НТВ БНИИЗиЗПЭ. ~ Курск,1986.-Вып. 2(49). -С. 11-29.

49. Основные принципа контурно-мелиоративного земледелия в ЦЧЗ //Проблемы почвоводоохранного земледелия. - ii.: 1987.-С.54-63.

50. Проблемы и основнке принципы кснтурно-мелиэ^атисного эемледелия//Научн.^р. ВНЙАЛЬМ. - Волгоград, I9B7. -Вып. 1(90).-С. IC4-II2.

51. Рельеф, водная эрозия и почвозащитная контурно-мелиоративная организация территории склоновых земель // Научн.межвуз. сборник Курского Госпедичстигута. - Курск, 1967. - С. 49-62.

52. Вопросы оптимизации использования пашни при проектировании севооборотов // НТВ В;ШЗиЗПЭ.-гКурск, 1987.-Вып.3(54).-С. 18-27.

53. А.С. 1344259« СССР, Л01В13/16 от 10.08.1984 г. Способ защиты почв от эрозии на склонах // Опубликовано в бюлл. № 38. М.-.19В7. - 3 с.:М1.

54. Л.С. 1395212/(1 СССР, ЛОШ23/00, В13/16. от 13.04.1984 г. Способ создания водорегулирущих лесных полос на склонах //Опуб-' ликовало в бюлл. ,'ЯЬ. - М.:1968. - 3 с.:М.

55. Оптимизация параметров противоэрозионных комплексов на пашне с различной интенсивностью использования //НТВ ВНИИЗиЗГО.-Курск, 1986. - Вып. 1(56). - С. 15-26.

56. Противоэрозионные лесные наса-кдения в системе почвозащитного земледелия с контурной организацией территории // НТВ ВШШЗиЗГО. - Курск, 1968. - Вып. 2(57). - С. 42-52.

57. Оптимизация гидротехнических мероприятий на палш'е в лесостепных районах Среднерусской возвышенности // НТВ ВНИИЗиЗГО,-Курск, 19оЬ. - Вьтп. 3(58). - С. 3-19.

58. Протиъозрозионная защита паши на склонах // Достижения науки и техники АПК. - М.:Агропро; изд^т, 1988. - №10. - С. 13-1?,

59. Контурная организация территории - основа рационального природоохранного землепользования в условиях сложного рельефа // Совершенствование землеустройства в условиях перестройки хозяйственного механизма АПК. М. .-Агропром СССР, 1989. - С. 128-133.

.60. Контурно-мелиоративная организация территории // Земледелие. - 1489. - №. - С. 18-22.

61. Особенности проведения полевых работ при контурно-мелиоративной организации территории // Земледелие. - 1989. - №5. -С. 53-57.

62. Контурная организация территории - основа ландпафтно-экологг.чгского земледелия // Сб.научн.тр. ВНШЗиЗПЭ. - Курск, 1989. - С. £с)-40. .' '

63. Использование анализа оптимачьного репения ЭММ для оценки эффективности противоэрозионных комплексов при разработке проектор эечлгустроЯстЕа .// 1ам ке. - Курск, 1989. - С. 41-56.

6-1. Научно-практические принципы конструирования и функцио-^ янрсЕпз'.ия природоохранных систем земледелия с контурно-мелиора-тив.чуй организацией территории //Бестник с.-х. науки. - ГЗ^Э.-

№ 12. - С. 50-58.

65. Необходима система малин для контурно-мелиора.тавного земледелия // Земледелие. - 1990. - № 7. - С. 72-75.

66? Еелгородщине - почвозащитную систему земледелия // Повышение эффективности земледелия агропромышленного производства Белгородской области. - 11. :Агропромиздат, 1990. - С. 111-132.

67.•Контурно-мелиоративное земледелие в Курской области. -М.:Вда СССР, 1990. - в с. .

68. Инженерно-гидрологическое обоснование размещения водорегулирующих линейных рубежей при устройстве экологически устойчивого природоохранного земледелия // Сб.научн.тр. ВНИЛЗиЗПЭ. -Курск, 1990. - С. 28-52.

69. Модель противоэрояионного комплекса на пашне // НТВ ВНИИЗиЗПЭ. - Курск, 1990. - Внп. 3(66). -С. 9-20.

70. Контурное земледелие н организация механизированных работ на склонах // Монография. Под редакцией И.П.Зпрровцовя и В.М.Солотаенко. - Воронеж, Центрально-Черноземное кнлкное издательство, 199I. - 224 с.

71. Основные положения методики обоснования мероприятий по защите Почв от водной эрозии для Генеральной схемы использования земельных ресурсов страны на длительную перспективу // НТВ

■ВНИИЗиЗПЭ. - Курск, МСХНИЛ, 1976. - Вып. 2(9), - 86 с.

72. Рекомендации по увеличении производства зерна, кормов, повышению эффективности и устойчивости земледелия в ЦЧЗ. - М.: Колос, 1960. - 90 с.

73. Система земледелия Курской области // Монография. -Курск, I9t¡2. - 204 с.

74. Методические рекомендации по проектированию комплексов противоэрозионных мероприятий на расчетной основе. - Курск, I9B5. - 166 с.

75. Методические рекомендации по организации стационарных ■исследований почвозащитных систем контурно-мелиоративного земледелия. - М.-.МСХ СССР, 1985. - 36 с.

76. Почвозащитное.земледелие на склоновых землях ЦЧЗ // Рекомендации. - М.:1984. - 44 с.

77. Методические рекомендации по составлению проектов внутрихозяйственного землеустройства с комплексом противоэрозион-ных мероприятий rfa расчетной основе. - !Д,:1987. - 68 с.

78. Методические указания по проектированию систе." почвозащитного земледелия для районов распространения водной и вод-

но-тетровой эрозии почв Европейской территории страны,- Курск, 19о7.- оО с.

79« методические рекомендации по разработке систем севооборотов для степных и лесостепных районов ЬТС. - м.:Госагропром СССР, 19оЬ. - 36 с.

Ю. Технологии почвозащитных систем земледелия с контурно-молиоратирной организацией территории.и методы их эколого-эконо-мической оценки /Под общей редакцией А.П.Щербакова и И.П.Здоров-цова. - Курск, 1991. - 204 с. . . '

о1. Проектирование, строительство и эксплуатация валов-тер- ' рас в пурской области // Рекомендации. - Курск, 1965. - 36.е. '

ь2..Методические указания по проведению землеустроительных исследований в составе 1'НТП "Высокоэффективные процессы производства продовольствия". - М. :ВАСХНШ, 19У1. - Зь с.

оЗ. Новая контурно-мелиоративная система земледелия // Достижения науки и техники АПК. - и.:Агропромиздат, 1990. -С. 12-1ь.

Ь4. Размещение к противоэрозионное устройство территории севооборотов в почвозащитном агроландыафте // Сб.научн.тр. йШЗиЗиЭ. - пурск, 1992. - 0. Ьв-о9.

ио. иротивоэрозионные комплексы в контурно-мелиоративном земледелии // Земледелие. - 1992. - М. - С. 20-24.

ьо. Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландаафтов и совершенствование систем земледелия на ландшафтной основе. - Курск, РАСХН, ВНШЗиЗПЭ, 1992.- 139 с.

о?¥ Современные научные подходы к конструированию агроэко-систем в условиях сложного рельефа //Агроэкологические принципы земледелия. - м.: Агропромиздат, 1993. - С. 40-59

Ьо. Научно обоснованная система ведения агропроглшленного производства Курской области //Монография, коллектив авторов.-Курск, РАСХН, 1991. - о23 с.

о9. Повышение эффективности и устойчивости производства зерна //Монография, коллектив авторов. - Воронеж, Издательство Воронежского университета, 1992. - ЗЬ4 с. *

."одшюг-но в печать 29.04.93 г. Тираж 100. Объём 3 п.л. . курское областное управление статистики.

Курс:-:, ул. Урицкого, 5.