Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эрозия почв и меры борьбы с ней в условиях холмисто-моренного ландшафта Белорусского поозерья

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Эрозия почв и меры борьбы с ней в условиях холмисто-моренного ландшафта Белорусского поозерья"

г #

^ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ »

УДК 631.459.01:631.6.02

ТЕРЕЩЕНКО Виктор Михайлович

ЭРОЗИЯ ПОЧВ И МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕЙ В УСЛОВИЯХ ХОЛМИСТО-МОРЕННОГО ЛАНДШАФТА БЕЛОРУССКОГО ПООЗЕРЬЯ

Специальность 06.01.03 - агропочвоведенив

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Минск -1997

Диссертационная работа выполнена в научно-исследовательском государственной предприятии «Институт почвоведения и агрохимии» и Белорусском государственном педагогическом университете им. М. Танка.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

академик ААН РБ, член-корреспондент НАНБ, профессор, лауреат Государственной премии Республики Беларусь Смеян Н.И.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Лепешев А.А.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Жилко В. В.

кандидат сельскохозяйственных наук Яцухно В. М.

Оппонирующая Гродненский государственный

организация: сельскохозяйственный институт

Защита диссертации состоится 1997 г. в /Р часов

на заседании совета по защите диссертаций Д 05.02.01 при научно-исследовательском государственном предприятии «Институт почвоведения и агрохимии» по адресу: 220108, г.Минск, ул.Казинца, 62, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института (Минск, ул. Казинца, 62).

Автореферат разослан '/<?* 1997 г.

Ученый секретарь совета по

защите диссертаций, кандидат ____ ..у

сельскохозяйственных наук '— Н.Д. Волкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Большой ущерб сельскому хозяйству Республики Беларусь и, в частности, хозяйствам Белорусского Поозерья, наносит эрозия почв. Выполненные в БелНИИПА работы по обобщению материалов крупномасштабных почвенных исследований показывают, что в республике имеется около 45% эродированных и эроэионноопасных пахотных земель. На территории отдельных землепользовании такие земли составляют около 60% пашни. В результате эрозии ежегодно со склоновых земель смывается около 18 т/га мелкозема, что ведет к большим потерям питательных веществ, продуктивной влаги и гумуса. Производительная способность в разной степени эродированных почв по сравнению с неэродированными снижается на 1240%. Кроме того, эрозия наносит большой ущерб окружающей природной среде. Поэтому изучение характера развития эрозионных процессов и разработка мероприятий по борьбе с ними в каждом природном районе, отдельном хозяйстве является актуальной задачей, а ее решение - весомым вкладом в развитие теоретического и прикладного почвоведения.

Связь работы с крупными научными программами. Работа выполнена в секторе картографирования и бонитировки почв Белорусского научно- исследовательского института почвоведения и агрохимии в соответствии с планом научно-исследовательских работ по отраслевым научно-техническим программам "Плодородие" (05.01р) и "Охрана природы" (09.01) и Белорусском Государственном педагогическим университете.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является выявление характера, а также закономерностей развития эрозионных процессов в условиях холмисто-моренного рельефа Беларуси и разработка комплекса почвозащитных мероприятий, обеспечивающих создание эрозионно устойчивого агроландшафта. В связи с этим в задачи наших исследований входило:

1. Установить закономерности и степень развития эрозии почв в северной зоне республики (на примере Лепельско-Ушачского почвенно-экологического района) и определить роль природных и антропогенных факторов в формировании эрозионных процессов;

2. Разработать методические подходы внутрихозяйственного почвенно-эрозионного

районирования изучаемой территории с выделением технологических групп земель (на

примере совхоза "Сушанский");

! %

3. Выявить влияние эрозионных процессов на потери почвы и химическим состав

вод окружающих водоемов;

4. Разработать комплекс противоэрозионных мероприятий, обеспечивающих сохранение почв от разрушения и повышение их плодородия.

Научная новизна и практическая ценность. На основании проведенных исследований впервые выполнено почвенно-эрозионное районирование территории Лепельско-Ушачского района, установлено изменение концентрации ингредиентов загрязнения водоемов с твердым и жидким стоком, обусловленное эрозионными процессами; предложено дифференцированное использование склоновых земель холмисто-моренных ландшафтов в зависимости от морфометрии рельефа и степени подверженности почв эрозии; выявлено противозрозионное . значение полосного размещения культур и некоторых способов обработок почв, сформировавшихся на моренных почвообразующих породах.

Выпопненные исследования могут служить научной основой при планировании противоэроэионных мероприятий и использовании земель самого сложного в природно-экологическом отношении региона, каким является Белорусское Поозерье и, в частности, Лепельско-Ушачский почвенно-экологический район. Предложенный противоэрозионный комплекс, включающий организацию территории, совершенствование использования склоновых земель и внедрение почвозащитных агротехнических приемов, позвопит адаптировать почвозащитное земледелие к конкретным условиям и создавать эрозионно устойчивые культурные агроландшафты в условиях холмисто-моренного рельефа.

Экономическая значимость. Результаты выполненных исследований предлагается использовать при разработке региональных схем рационального природопользования. К настоящему времени противоэрозионная организация территории с комплексом почвозащитных приемов внедрена в совхозе "Сушанский" на площади свыше 460 га.

Защищаемые положения.

1. Схема почвенно-эрозионного районирования, отражающая пространственные изменения морфометрии рельефа Центральной части Белорусского Поозерья, характера почвообразующих пород и степени проявления эрозионных процессов в условиях холмисто-моренного ландшафта, технологические группы земель (на примере' территории совхоза 'Сушанский* Лепельского района).

2. Количественные показатели твердого и жидкого стока почв, концентрация ингредиентов загрязнения водоемов в зависимости от интенсивности- эрозии почв и качественного состава продуктов смыва. %

3. Принципы создания эрозионно устойчивого культурного агроландшафта, базирующегося на противоэрозионной организации территории, совершенствовании севооборотов и структуры посевов; внедрение почвозащитных агротехнических приемов.

Личный вклад соискателя. Выполненная работа является диссертационной темой соискателя, утверхаденной Ученым Советом БелНИИ почвоведения и агрохимии. Все работы по составлению схемы почвенно-эроэионного районирования Лепельского района. Картосхемы технологических групп земель на территории землепользования совхоза 'Сушанский*, обобщению материалов крупномасштабных почвенных исследований, закладке и описанию разрезов, закладке опытов и проведению наблюдений выполнены автором. При выполнении картографических работ автором были использованы материалы почвенно-агрохимических исследований, проводимых "Белгипроэемом* и ОПИСХ. Лабораторные анализы состава и свойств почв выполнялись в БелНИИ почвоведения и агрохимии. Химичесхий состав воды озер - в Национальной Академии Наук.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-производственной конференции, посвященной 60-летию Белорусского НИИ почвоведения и агрохимии "Экологические проблемы использования почвенных ресурсов и повышение их производительной способности" (Минск, 1991); на международной научно-практической конференции "Эрозия почв и методы ее исследования" (Кишинев, 1995); на 1 съезде Белорусского общества почвоведов (Минск-Гомепь, 1995); на международной научно-производственной конференции "Современные проблемы использования почвенных ресурсов и повышения их производитепьной способности" (Горки, 1997).

Опубликованностъ результатов. Основные результаты исследований опубликованы в 11 научных работах, в том числе 4 статьях,7 тезисах конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа объемом 122 страницы состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству. Работа иллюстрирована рисунками и таблицами. Список литературы содержит 170 наименований отечественной и 13 иносграйной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты исследований - дерново-подзолистые почвы различной степени эродированное™, развивающиеся на моренных отложениях в пределах Лепельско-Ушачского почвенно-экологического района. Изучаемая территория является типичной

для холмисто-моренных озерных ландшафтов Поозерья с широким распростанением

%

эродированных почв. |

Основными методами исследований были профильно-генетический (катенарный), экспериментально-аналитический, картографический и проведение лопевых опытов.

Эффективность полосного размещения сельскохозяйственных культур на склоновых землях и наиболее рациональных способов обработки эродированных почв изучались а 1989-1991 гг в двух полевых опытах по общепринятым методикам.

Опыт 1. Изучить эффективность полосного размещения культур на склоновых землях. Почва дерново-подзолистая. среднеэродированная суглинистая, развивающаяся на мощном моренном суглинке. Схема опыта включала два варианта:

1. Полосное размещение культур; 2. Безлолосное размещение культур.

Исследования проводились в звене севооборота со следующим чередование культур: картофель, ячмень, озимая рожь. Буферные полосы из многолетних трав (тимофеевка луговая, костер безостый) шириной в,5 м располагались через 42 м. Посев многолетних трав проводили осенью 1989 года. Органические удобрения в опыте вносились под картофель из расчета 60 т/га в виде соломистого навоза, минеральным фоном в следующих дозах:

картофель - N 80 Р 60 К" 90; ячмень - N 60 Р 60 К 80; озимая рожь - N 90 Р 60 К 90 (М 60 весной в начале вегетации + N 30 в начале трубкования).

Учет урожая осуществлялся в обоих вариантах по элементам склона.

Опыт 2. Изучить эффективность различных способов основной обработки дерново-подзолистых эродированных почв, сформировавшихся на мощных моренных суглинках. Схема опыта включала следующие варианты:

1. Отвальная вспашка вдоль склона на глубину 18-20 см (контроль).

.2. Отвальная вспашка поперек склона на глубину 18-20 см.

3. Плоскорезная обработка на глубину 18-20 см.

4. Обработка дисковой бороной на глубину 10-12 см.

Исследования проводились в звене севооборота картофель-ячмень-рожь.

Удобрения вносились в дозах, аналогичных опыту 1.

Определение смыва почвы с твердым стоком осуществлялось методом промера водороин, образовавшихся в период весеннего снеготаяния и ливневых дождей (Инструкция по измерению смыва почвы, Курск, 1989).

Для качественной оценки жидкого стока за счет талых вод отбирались пробы в местах концентрации жидкого стока в период весеннего снеготаяния. В твердом и жидком стоках определялись рН в КС1, гумус, подвижный фосфор, обменный калий, кальций, магний, азот. Все полевые работы по обработке почвы, посеву и уходу за растениями выполнялись в оптимальные сроки и в Соответствии с агротехническими требованиями для условий Белорусского Поозерья. Анализы почв для характеристики физико-химических, агрохимических, водно-физических свойств выполнены по

ъ

общепринятым методикам (Аринушкина, Петербургский, 1984; Вадюнина, Корчагина, 1984). Протиаоэрозионная организация территории и совершенствование севооборотов осуществлялись на основе данных о морфометрии рельефа (длина и крутизна склонов) и 'степени эродированное™ почвенного покрова путем разделения эрозионноопасных земель на технологические группы (категории). В качестве исходной основы при разделении земель на категории использовались материалы почвенно-эрозионных исследований, проводимых институтом "Белгипрозем", а также репродукции планов землепользования и гипсометрические карты в масштабе 1:10000.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

РАЗВИТИЕ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В УСЛОВИЯХ ХОЛМИСТО-МОРЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ БЕЛОРУССКОГО ПООЗЕРЬЯ.

На территории Республики Беларусь эрозионные процессы получили наиболее активное развитие в района холмисто-мореных ландшафтов Белорусского Поозерья. Активному развитию эрозионных процессов здесь способствует не только пересеченность рельефа, но и другие природные условия (климат, почвообраэующие породы). В целом по району около 11% пахотных земель в разной степени подвержены эрозии, а по отдельным районам эти земли занимают до 20% пашни. Во многих же хозяйствах удельный вес смытых почв составляет 60-70% пашни. На территории совхоза "Сушанский" эти почвы составляет 42.1% пахотных земель. Под влиянием эрозии идет разрушение генетического профиля почв, проявляющееся прежде всего в потере . верхних горизонтов, на поверхность выходят нижележащие горизонты и даже ' материнская порода. Эрозионные процессы оказывают влияние на состав и свойства смытых почв.

Закономерности развития эрозионных процессов наиболее полно выявляется обычно при почвенно-эрозионном районировании. Впервые такое районирование на территории Белорусского Поозерья было выполнено В. В. Жилко (1968), который в зависимости от интенсивности проявления плосткостного смыва выделил здесь три почвенно-эрозионных . района. Более детальным является почвенно-эрозионная районирование, выполненное при разработке комплексной схемы рационального природопользования Белорусского Поозерья. Для разработки почвозащитных мероприятий в пределах отдельных конкретных хозяйств нами выполнено внутрихозяйственное почаенно-зрозионное районирование территории совхоза 'Сушанский* Лепельского района с выделением категорий земель пф возможности интенсивности сельскохозяйственного использования. В зависимости от степени проявления эрозионных процессов, крутизны и длины склонов, гранулометрического [ свойства почв все обрабатываемые земли разделены на пять категорий,

регламентирующих характер использования пахотных земель в хозяйстве. Для каждой из выделенных категорий разработан свой комплекс лротивозрозионных мероприятий.

ВЛИЯНИЕ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПОТЕРИ ПОЧВЫ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОД ОКРУЖАЮЩИХ ВОДОЕМОВ

Проведенные исследования по установлению потерь почвы и биогенных элементов с эрозионными процессами показывают, что среднегодовые потери мелкозема в пределах водосбора оз. Островки составили более 10 т/га по зяблевой вспашке и 3.0 т,га под озимой рожью (табл. 1)

Таблица 1

' Среднегодовые потери почвы и биогенных элементов от эрозии с гектара водосборной площади озера Островки (1989-1991 гг.)

Угодья Смыв почвы т/га Потери биогенных элементов, кг/га

гумус азот фосфор калий кальций магний

Зяблевая вспашка 10,8 86 6.8 3.9 3,2 4,8 4,6

Озимая рожь 3.0 22,1 1.7 1,0 0,9 1.3 1.1

Вместе со смытой почвой отмечены значительные потери гумуса, нитратов, фосфора и других элементов. При использовании почв водосбора под посевами озимой ржи среднегодовой смыв почвы был более чем в четыре раза ниже по сравнению с зябью. Соответственно уменьшались и потери элементов питания растений. Потери почвы и элементов питания растений в летний период практически отсутствовали, так как в годы наблюдений не было сгокообразующих доледей. Выполненный анализ стоковых вод показал, что в период снеготаяния в жидком стоке на зяби больше всего содержится нитратного азота, магния, кальция и калия. Так, концентрация азота за время наблюдений составила 2.2-25.7. мг/л, магния - 6.2-12.5 мг/л, кальция - 3.2-5.5 мг/л и калия - 1.6-3.2 мг/л. Меньше всего с жидким стоком смылось фосфора и гумуса. Концентрация взвешенных частиц почвы составляло 1.15-17.40 г/л.

Таким образом, полученные результаты дают основание считать, что потери почвы в условиях холмисто-моренных ландшафтов Белорусского Поозерья могут более чем в пять раз превышать уровень предельно допустимого смыва для дерново-подзолистых почв. Смыв биогенных элементов с водосборной площади негативно влияет на сохранение и чистоту озерных водоемов.

%

Результаты исследований показали, что смыв биогенных элементов с водосборной площади негативно влияет на сохранение и чистоту озерных водоемов. Как видно из данных лабараторных анализов (рис. 1), общая минерализация воды хотя и не

1000 900 800 700 600 500 4-400 --300 - !; 200 --100 +-0

И1988 ■ 1989

Яй И*

Г?

' 1 ъ С!? "

Изменение общей минерализации в оз. Островки по месяцам за 1988 и 1989 гг., ' мг/мл

Изменение общей минерализации в холодце д. Суша по месяцам за 1988 и 1989 гг., мг/мл

Изменение общей минерализации в оз. Возгино по месяцам за 1988 и 1989 гг., мг/мл

Рис. 1

ü

превышает ПДК, но она все же достаточно велика. Так, для озер Островки, Вокзино и колодца в д.Суша в апреле 1988 г. она составила 423, 326, 390 мг/л, в июне - 510, 331 и 590 мг/л, а в ноябре 317, 285, 761 мг/л соответственно. Причем, если для озер наблюдается некоторое снижение солености воды в ноябре в связи с жизнедеятельностью водных организмов, то для воды в колодце характерна очень высокая минерализация в ноябре из-за большого сброса неочищенных вод в верхние водосборные горизонты. Аналогичные закономерности изменения минерализации наблюдались и в 1989 г. по всем ее показателям. Сравнение солености вод оз.Островки и Вокзино показывает, что в первом случае она примерно в полтора раза выше по причинзм, которые были указаны ранее. Кроме минеральных соединений важной частью химического состава воды являются биогенные соединения (фосфора, азота, железа и кремния). В чистых озерах содержание биогенов очень незначительно (не более сотых долей (мг/л). При сбросах отходов с животноводческих ферм показатель биогенных элементов возрастает, вода становится мутной, начинается зарастание и засоление водоемов. Так, при уровне ПДК азота мг/л = 10 его концентрация в оз.Островки и Вокзино и в колодце д.Суша в 1988 г. составили соответственно в апреле 1,9; 0,32; 1,6; в июне 0,73; 0,28; 15,0; и в ноябре 0,91; 0,26; 11,3 мг/л. Аналогичная картина наблюдалась в.1989 г. Содержание азота в оз. Вокзино сохраняется примерно постоянным в течение всего периода наблюдения, тогда как в оз.Островки концентрация примерно в 3-5 раз выше. Содержание нитратов в колодце д.Суша по отдельным месяцам превышает ПДК в основном из-за сброса неочищенных сточных вод. Важной характеристикой качества воды в озерах является также содержание в ней органического вещества, которое в воде присутствует обычно в растворенном и взвешенном виде. Органическая взвесь в озерах представлена в основном фитопланктоном, содержание которого характеризует уровень трофнссти озера, т.е. его кормовую базу. Внешними признаками содержания органического вещества в озере является прозрачность и цветность.

Величина прозрачности дпя озер Островки и Вокзино невысока и составляет 1,2 и 0,7 метра соответственно. Содержание взвешенных веществ коррелирует с "цветением" воды в конце мая - начале июня и составляло в 1988 г. в оз.Островки, Вокзино и в колодце д.Суша в апреле соответственно 18,2; 3,6; 4,8; в июне -19,3; 6,2; 6,3; в ноябре -18,3; 2,93; 2,78 мг/л.

Таким обрачом, по данным гидрохимического анализа состояние воды в оз.Вокзино соответствует экологическим требованиям. Качество воды в оз.Остдовки близко к критическому в основном из-за интенсивной сельскохозяйственной деятельности на его берегах. Поэтому необходимо срочноо проведение природоохранных мероприятий, чтобы не допустить развития неблагоприятных процессов.

ПРИЕМЫ БОРЬБЫ С ЭРОЗИЕЙ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ХОЛМИСТО-МОРЕННЫХ

ЛАНДШАФТОВ.

В основу противоэроэионной организации территории в исследуемом нами регионе было положено дифференцированное использование почвенного покрова путем разделения обрабатываемых земель на технологические группы (категории) в зависимости от степени эрозионной опасности. Это позволяет определить возможную интенсивность сельскохозяйственного использования почвенных ресурсов, рационально разместить севообороты, увязать их с природно-экологическими условиями и характером использования каждого конкретного земельного участка. В соответствии с изложенной во второй главе методикой нами было проведено внутрихозяйственное районирование территории землепользования совхоза "Сушанский" Лепельского района. В процессе районирования для каждого рабочего участка установлена возможная интенсивность сельскохозяйственного испопьзования. ~~ ~

Выделенные технологические группы земель рассматриваются в качестве первичных территориальных единиц при противозрозионной организации территории. К первой технологической группе отнесены земли с незродированными и очень слабоэродированными почвами на выровненных участках и склонах с крутизной до 1°, профиль которых состоит из ненарушенных генетических горизонтов. На территории совхоза они занимают 778 га. Для этой группы земель нет ограничений в возделывании сельскохозяйственных культур из-за эрозионных процессов. Основным критерием рационального использования почв этой группы должна быть их пригодность для возделывания различных культур (Смеян Н.И., 1980; Черныш А.Ф. и др., 1986). Формирование полей на землях этой группы может быть линейно-прямоугольным.

Вторая группа включает земли на склонах с крутизной 1-3'. Занимаемая ими площадь составляет 535 га. При небольших площадях земель первой группы допускается использование под всеми культурами, в том числе и под пропашными при возделывании их по почвозащитным технологиям (обработка и посев поперек склона, контурно, или под допустимым углом к горизонталям и т.д.

На пахотных землях первой и второй групп, по нашему мнению, целесообразно применять интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Здесь должна обеспечиваться высокая окупаемость затрат и создаваться условия для расширенного воспроизводства почвенного плодородия.

Третья группа включает преимущественно земли со среднеэродирооанными почвами, приуроченными к склонам крутизной 3-5'. На территории совхоза они занимают 421 га, Эти земли имеют сильные ограничения в использовании под пашню из-за

проявления эрозионных процессов. Возделывание пропашных культур на них не рекомендуется.

К четвертой группе . отнесены земли с сильно эрозионной опасностью (сильноэродированные) на склонах крутизной 5-7'. Среди пахотных земель хозяйства составляют 11,9%. Относятся к землям, характеризующимся очень сильными ограничениями в использовании и включаются как правило в травяно-зерновые севообороты. В случае, если на территории хозяйства таких земель немного, и они встречаются небольшими участками, их целесообразно отводить под постоянное залужбние.

Пятая группа включает земли сильно и очень сильно подверженные эрозии. Распопожены, как правило, на очень крутых склонах (более 7'). Указанные земли рекомендуется исключить из состава обрабатываемых и отвести под постоянное залужение либо под посадку фруктовых и лесных насаждений.

В шестую группу отнесены земли гидрографического фонда, куда входят берега и днища балок, оврагов, поймы рек, уступы речных террас и другие нераспахиваемые земли. По-нашему мнению, выделение земельэтой группы имеет исключительно важное значение с экологической точки зрения для условий Белорусского Поозерья. Это обусловлено наличием большого количества озер и их загрязнением в результате сельскохозяйственной деятельности

Выделенные технологические группы земель в зависимости от величины потенциального смыва являются научной основой для создания противоэроэионных комплексов, включающих организацию севооборотов и размещение культур, обработку почвы, систему удобрений и другие почвозащитные приемы.

Одним из важных приемов борьбы с эрозией почв является полосное размещение культур с чередованием по склону полос многолетних трав или однолетних культур. Результаты проведенных нами исследований показывают, что прибавка урожая от полосного размещения составляет: по картофелю 23-30 ц/га, ячменю - 3,7-4,9 ц/га, озимой ржи 2,8-4,7 ц/га (табл.2). Следует отметить достоверную прибавку урожая ячменя и озимой ржи при полосном размещении в зависимости от элементов рельефа. В нижней части склона ячмень был на 3,6 ц/га выше, чем в верхней части, озимой ржи -соответственно на 3,2 ц/га.

В среднем за звено севооборота (картофель, ячмень, озимая рожь) продуктивность возросла на 3,9-5,6 ц/га кормовых единиц в год.

ч

Наряду с повышением урожайности при полосном размещении сельскохозяйственных культур значительно уменьшаются потери почвы с твердым стоком (табл. 3).

Таблица 2

Влияние полосного размещения на урожайность сельскохозяйственных культур (1989-1991 гг.)

Части (Г Урожайность ц/га Срелнегодова я Прибавка от полосного размещения

склона полосы картофель ячмень озимая рожь продуктивност ь звена севооборота, ц/га к.ед картофель ячмень озимая рожь в среднем за звено ц/гак.ед

Безполосное размещение (контроль)

Верхняя * 150. 32,3 35,5 42,0 • - - -

Средняя 154 32,8 36,2 44,2 - - - -

Нижняя 148 34.7 36,8 45,3 _ „

Полосное размещение

Верхняя 1 2 180 65 36,0 61,0 38.3 63.4 .47,6 30 3,7 2.8 5,6 .

Средняя 3 4 177 76,5 36,8 74,6 39,6 75,0 48,1 23 4.0 3.4 3.9

Нижняя НСР„ 5 6 173 80,5 27 39,6 76,0 1.8 41,5 78,0 2.1 49,6 25 4,9 4,7 4,3

Таблица 3

Потери почвы с твердым стоком при полосном размещении

Культура Годы исследований Смыв почвы • т/га Уменьшение смыва почвы за счет полосного размещения т/га

бесполосное размещение полосное размещение

Картофель 1989 9.6 2.7 6,9

Ячмень 1990 7,6 1.8 5,8

Озимая рожь 1991 3.8 - 3,8

Так, учет твердого стока показал, что уменьшение смыва почвы от полосного размещения посевов картофеля составило 6,9; ячменя - 5,8; озимой ржи 3,8 тЛа, а всего за звено севооборота - 22,3 т/га. Практически полосное размещение культур способствует снижению смыва почвы до уровня предельно допустимых размеров, которые для условий Беларуси составляют 2,0-2,5 т га в год.

Изучение агрохимических свойств почвы опытного участка при бесполосном и полосном размещении сельскохозяйственных культур свидетельствует о положительном влиянии полосного размещения на поддержание плодородия почв. Так, при бесполосном размещении на верхней и средней части склона отмечается некоторое снижение содержания калия и гумуса. В нижней части склона агрохимические свойства почвы (рН, Р2О5, КаО, гумус) практически не изменяются. Такое же положение с агрохимическими показателями плодородия почвы сохраняется в верхней и средней частях склона при полосном размещении культур. В этом случае содержание гумуса в верхней части склона остается на уровне 1,70-1,75%, фосфора 260-268, калия 285-290 мг/кг почвы. В средней части склона - соответственно гумуса - 1,65-1,68%, фосфора -291-317, калия - 205-210 мг/кг почвы. Наряду с полосным размещением сельскохозяйственных культур эффективным способом борьбы с водной эрозией является почвозащитная обработка почвы.

Результаты наших исследований по изучению эффективности различных почвозащитных способов основной обработки почвы (отвальная вспашка вдоль склона на глубину 18-20 см (контроль), отвальная вспашка поперек склона на глубину 18-20 см, плоскорезная обработка на глубину 18-20 см, обработка дисковой бороной на глубину 10-12 см) показали, что при плоскорезной обработке почвы урожай ячменя и озимой ржи достоверно возрастал на 3,4-4,0 ц/га по сравнению с обычной отвальной Ъспашкой вдоль склона на глубину 18-20 см (табл. 4). Вспашка поперек склона не приводила к достоверному увеличению урожая изучаемых культур, хотя положительная тенденция к

этому проявлялась. В среднем за звено севооборота прибавка продуктивности при отвальной вспашке поперек склона составила 3,8, плоскорезной обработке дисковой бороной - 1,5 ц/га кормовых единиц в год. Более важным результатом почвозащитных систем основной обработки почвы является снижение смыва почвы. Так, если при отвальной вспашке в среднем за период 1989-1991 гг. ежегодный смыв почвы составлял 6,90 т/га, то при вспашке поперек склона 4,15 т/га. Наименьший смыв почвы - 2,08 т/га отмечался при плоскорезной обработке почвы на глубину 18-20 ом.

Таблица А

Влияние почвозащитных способов основной обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур и смыв почв_

Урожай, ц/га Средне- Прибавка Смыа

Варианты опыта Картофель Ячмень Озимая рожь годовая продуктивность к.ед ц/га ц/га кед почвы т/га

1. Вспашка на глубину 18-20 см вдоль склона (контроль) 220 33.0 38.1 49.5 5.90

2. Вспашка на глубину 18-20 см поперек склона 240 35.8 38.0 55.3 3.8 4.15

3. Плоскорезная обработка на глубину 18-20 см вдоль склона 236 38.4 40.1 55,5 5.8 2.08

4. Обработка дисковой бороной на глубину 10-12 см вдоль склона 230 34,0 за,4 51,0 1,5 3,90

НСРм 22 3,1 2.8

Таким образом, проведенные нами исследования . показали высокую эффективность таких почвозащитных приемов, как полосное размещение сельскохозяйственных культур и основной плоскорезной обработки почвы культиватором-плоскорезом КПГ-2.2; применение которых способствовало повышению урожайности сельскохозяйственных культур и значительному уменьшению смыва почвы.

Выполненные наблюдения. за интенсивностью эрозионных процессов под различными культурами, анализ литературных данных и практический опыт использования склоновых земель в совхозе "Сушанский" позволили нам определить наиболее оптимальный набор культур и их соотношение в севооборотах для различных технологических групп земель (табл.5). На землях первой группы севооборотов рабочие участки формируются с учетом пригодности почв для возделывания различных культур,-Набор культур для поля (рабочего участка) устанавливается на основе внутрихозяйственной поучастковой оценки земель, а ее чередование во времени - с

учетом фитосанитарных норм. На однородных по почвам участках с целью эффективного использования современной техники наиболее приемлемы здесь прямоугольные поля и рабочие участки.

Таблица 5

Типы севооборотов и коэффициенты защищенности почв

от эрозии для технологических групп земель _(по методике. 1995.1996 гг.)_

Технологические группы земель Типы севооборотов Соотношение культу Р.%

пропашные яровые зерновые озимые зерновые многолетние травы Кз

1 II III IV Зерно-пропашные (ллодосемен-ные) -II-Зерно-травяные Травяно-зерновые 30,0-40,0 12,5-25,0 16,6-33,4 14,3-40,0 20,0-27,5 20,0-27,5 16,6-20,0 16,6-37,5 25,0-40,0 20,0-33,0 16,6-33,4 20,0-42,8 40,0-50,0 65,0-80,0 0,55-0,65 ^,68-0,79 0,88-0,90 0,82-0,98

(С1 - коэффициент защищенности почвы севообо-чэтом.

Эта категория земель используется в полевых севооборотах с максимально допустимым насыщением пропашными купьтурами. Удельный вес пропашных культур может составлять 25-40%, а многолетних трав - от 10 до 33%. Коэффициенты защищенности почв севооборотами составпяют 0,55-0,65.

На землях второй категории допускается возделывание всех сельскохозяйственных культур, в том числе и пропашных, по почвозащитным технологиям. Поля севооборота нарезаются преимущественно с учетом рельефа длинными сторонами поперек склона, по линиям приближенных к горизонталям. Пропашные культуры, возделываемые по почвозащитным технологиям, не должны занимать более 25%, а доля многолетних трав в зависимости от соотношения зерновых и пропашных культур может изменяться от 12 до 43%.

На третьей категории земель (с сильными ограничениями в использовании) размещаются зерновые и зерно-травяные севообороты, состоящие из культур сплошного сева: озимые и яровые зерновые, однолетние и многолетние травы, промежуточные культуры. Доля многолетних трав в севообороте может достигать 4067% от площади пашни в группе. Размещение пропашных культур на почвах этой группы не допускается. Коэффициенты защищенности почв предлагаемыми севооборотами составляют 0,86-0,90. •

N

На четвертой группе земель с очень ограниченным использованием размещаются травянисто-зерновые севообороты со следующим соотношением культур: многолетние травы - 75-80%, зерновые (озимая рожь, овес) - 20-25%. Часть этих земель можно

использовать для сплошного залужения. При таком состоянии зерновых: культур и многолетних трав почва практически полностью защищена от эрозии.

Пятая группа земель, характеризующаяся наиболее интенсивным проявлением эрозионных процессов и отрицательными агрофизическими свойствами почв, изымается из состава обрабатываемых и используется под постоянное залужение, посадку лесных и фруктовых насаждений.

Такой дифференцированный подход к организации севооборотов по типам технологических групп земель позволяет максимально учитывать почвенно-эрозионные условия при ведении сельскохозяйственного производства на территории Белорусского Поозерья. Адаптивное земледелие, в свою очередь, способствует предотвращению эрозионных процессов до предельно допустимых уровней и повышает экологическую устойчивость агроландшафтов.

ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. На территории Белорусского Поозерья природные условия почвообразования довольно сложны и разнообразны. Тем не менее, на фоне этой сложности вырисовываются и определенные закономерности, проявляющиеся, преэде всего в промывном водном режиме, преимущественном. распространении суглинистых почвообразующих пород, пересеченности рельефа большей части территории и преобладании в прошлом и настоящем хвойной древесной растительности. Такие условия способствуют широкому развитию здесь процессов эрозии, подзолообразования и оглеения.

2. В настоящее время среди факторов', влияющих на развитие эрозионных процессов в Белорусском Поозерьи, наиболее сильным является антропогенный, под влиянием которого происходит частичное и полное нарушение строения генетического профиля. Существующая структура посевных площадей, обработка почв без учета крутизны и длины склонов способствуют проявлению эрозии. Естественные и антропогенные факторь способствовали тому, что на территории Белорусского Поозерья около 11% пашни средне и сильно подвержены эрозии, а на территории совхоза "Сушанский" они составляют 28,9% пахотных земель.

3. По степени развития эрозионных процессов территория центральной части Белорусского Поозерья делится на пять природно-эроэионных районов, требующих специфических подходов при использовании их под пашню. По характер/использования в сельскохозяйственном производстве обрабатываемые земли делятся на 5 технологических групп: земли интенсивного использования; земли со слабыми

ограничениями в использовании; земли с сильными ограничениями в использовании; земли с очень сильными ограничениями в использовании; земли, нуждающиеся в исключении из состава обрабатываемых.

4. В условиях холмисто-моренного ландшафта Белорусского Поозерья потери почвы в результате проявления эрозионных процессов могут превышать уровень предельно допустимого смыва для дерново-подзолистых почв более чем в шесть раз; интенсивная сельскохозяйственная деятельность вблизи озер без применения природоохранных мероприятий приводит к ухудшению качества воды до критического состояния.

5. Одним из важнейших приемов борьбы с эрозией почв на изучаемой территории является полосное размещение культур с чередованием по склону полос сельскохозяйственных культур и созданием буферной полосы из многолетних злаковых трав. Создание таких полос на опытном участке способствовало получению прибавки урожая картофеля на 23-30 ц/га, ячменя - на 3,7-4,9 ц/га, озимой ржи - на 2,8-4,7 ц/га. Потери почвы с твердым стоком уменьшились от полосного размещения картофеля на 6,9, ячменя - на 5,8, озимой ржи - на 3,8 т/га, а за звено севооборота - на 22,3 т /га. Полосное размещение сельскохозяйственных культур способствует сохранению плодородия почв.

6. Наряду с полосным размещением сельскохозяйственных культур в условиях холмисто-моренного ландшафта эффективным способом борьбы с водной эрозией почв является почвозащитная обработка пашни (отвальная вспашка поперек склона на глубину 18-20 см, плоскорезная обработка на глубину 18-20 см, обработка дисковой бороной на 10-12 см. За период исследований ежегодный смыв почвы при отвальной вспашке составлял &,9 т/га, а при вспашке поперек склона - 4,15 т/га, при плоскорезной обработке - 2,08 т/га.

7. В условиях Белорусского Поозерья со средне- и мелкохолмистым рельефом уменьшение проявления эрозии, повышение плодородия эродированных почв и их производительной способности наиболее успешно достигается путем внедрения так называемых контурно-экологических севооборотов с рациональным набором культур и их чередованием во времени. Для эродированных почв совхоза "Сушанский" наиболее рациональными являются севообороты с насыщением многолетними травами 40-80%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Обрабатываемые земли холмисто-моренных озерных ландшафте^ Белорусского Поозерья целесообразно делить на технологические группы в зависимости от степени эрозионной опасности. Выделенные группы рекомендуется рассматривать в качестве первичных территориальных единиц при организации территории землепользовании.

Для каждой группы устанавливаются типы севооборотов и соотношение в них сельскохозяйственных культур:

• на землях первой технологической группы в плодосменных зерно-пропашных севооборотах пропашные культуры могут занимать 30,0-40,0: яровые зерновые 16,633,4; озимые зерновые 16,6-20,0. многолетние травы 16,6-33,4 процентов; •

• на землях второй группы в зерно-пропашных севооборотах • пропашные 12,525,0; яровые зерновые 14,3-40,0; озимые зерновые 16,6-37,5; многолетние травы 20,042,8 процентов;

• на землях третьей группы в зерно-травяных севооборотах - яровые зерновые 20,0-27,5; озимые зерновые 25,0-40,0; многолетние травы - 40,0-50,0 процентов;

• на землях четвертой группы в травяно-зерновых севооборотах - яровые зерновые 20,0-25,0; озимые зерновые 20,0-33,0: многолетние травы 65,0-80,0 процентов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Терещенко В.М., Лепешев A.A., Понтус А.Р. Анализ и прогноз динамики агросистем совхоза "Сушанский" Лепельского района по снимкам разных лет II Природа Беларуси и проблемы ее охраны,- Мн., 1993.- С. 42-49.

2.Терещенко В.М., Лепешев A.A., Ярошевич Л.М. Влияние сельскохозяйственного производства на состояние озерных экосистем Белорусского Поозерья // Проблемы использования сапропелей в народном хозяйстве: Тез.докл. Республ.науч. конф. 29-30 сентября 1992 г. - Мн.. 1992.- С.72-73.

3.Кобяк C.B., Лепешев A.A., Терещенко В.М. Загрязнение почв и озёр Белорусского Поозерья продуктами сельскохозяйственной деятельности // Загрязнение почв и пути его предотвращения: Тез. докл.совещания 5-7 ноября 1992 г. - Ташкент, 1992. - С. 25

4. Лепешев A.A. Терещенко В.М. Влияние актвного сельскохозяйственнго воздействия на изменение природных комппексов в зоне Белорусского Поозерья // Развщце геаграфи Беларуа: вынМ, праблемы, перспектывы: Тез. докл. навук канф. - Мн., 1994. - С.87-88

5. Терещенко В.М. Лепешев .A.A. Лысковец М.В. Ярошевич Л.М. Проявление эрозионных процессов в условиях Белорусского Поозерья. // Почвы, их эволюция, охрана и повышение производительной способности в современных социально-экономических условиях. - Мн.- Гомель, 1995.- С243 -247.

6. Черныш. А.Ф. Тишук Л.А. Жилко В.В., Косьяненко В.Г., Цыбулька H.H., Жукова И.И, Терещенко В.М., Почицкая И.М. Методические подходы и принципы почвозащитного контурно-мелиоративного земледелия в Республике Беларусь // Почвы> их эволюция, охрана и повышение производительной способности s современных социально-экономических условиях. - Мн,- Гомель, 1995.- С239 -240.

7. Лепешев A.A., Лысковец М.В., Лисица В.Д., Терещенко В.М. Химико-минералогический состав почвообразующих пород Белорусского Поозерья II Почвы, их эволюция, охрана- и повышение производительной способности в современных социально-экономических условиях. - Мн.- Гомель, 1995,- С.-54.

8. Касьяненко И.И., Терещенко В.М., Черныш А.Ф., Ландшафтный подход в земледелии - основа его противоэрозионной устойчивости и сохранения почвенного плодородия // Rezúmatele Comunicaríor conferentei Internationale practico-stiintifice 11-14 iulie, 1995// - Chisionau, 1995. S. 17-18.

9. Лепешау A.A., Цярэшчанка B.M., Лапа B.B., Лыскавец М.'У. Ахова глебау ад эрозй ва умовах Белзрусхага Паазер'я II Весц1 БДУ.- Мн., 1995.- N' 2. С. 58-61

10. Смеян Н. И., Терещенко В. М. Цытрон Г. С., Шибут Л. И. Вопросы рационального использования почвенных ресурсов Беларуси // Современные проблемы использования почвенных ресурсов и повышения их производительной способности. -Горки, 1997 - с. 27-31.

11. Терещенко В. М., Григоревич Л. Л. Пр родно-зрозионное районирование Лепельского района // Современные проблемы использования почвенных ресурсов и повышения их производительной способности. - Горки, 1997 - с. 93

РЭЗЮМЭ. Цярэшчанка В!ктар М1хайлав1ч

Эроз1я глеб i меры барацьбы з ёй ва умовах узгорыста-марэннага

ландшафта Беларускага Паазер'я.

Ключавыя словы: эрозю, эразмныя працэссы, эрадз1раваныя глебы, узгорыста-марзнны ландшафт, заканамернасц), змыванне, тэхналапчныя фуппы, севазаароты.

Аб ектам даследавання з'яулял1ся дзярнова-падэол)стыя глебы розных ступеняу эрадз1раваннасц!, развщаючыяся на марэнных адкладаннях. Мэта даследаванняу заключалася у выяуленн1 характара I заканамернасцяу развщця эразмных працэсау ва умовах узгорыста-марзннага рэльефа Беларускага Паазер'я i распрацоуцы комплекса глебаахоуных мерапрыемствау, забяслечваючых стварзнне эразшна-устойлшага аграландшафта.

Упершыню зроблена . глебава-эразмнае раят'раванне Лепельскага раёна, устаноулены змяненж канцэнтрацьн ¡нгрздыентау забруджвання вадаёмау з цвердым и вадюм змывам, абумоуленыя эраз1йными працзсами; прапанавана дыферынцыраванае выкарыстанне схшавых зямель узгорыста-марэнных ландшафтау у залежнасц1 ад

марфалогй рэльефа i ступен! схшьнасц) глеб да эрозй; выяулена супрацьэразмнае

%

значэнне палоснага размяшчэння культур Í некаторых спосабау апрацоуы глеб; сфарм!раоаных на марэнных глебаутвараючых пародах.

Праведзеныя даследванн! дазволМ прапанаваць супрацьэразшны комплекс мерапрыемствау, уключаючых землеупарадкаванне, удасканальванне выкарыстання схшавых злмель I укаранення глебаахоуных прыёмау, адапц1руючых глебаахоунае земляробства к канкрэтным умовам I ствараючых эраз1йна-устойл|'выя культурный аграландшафты ва умовах узгорыста-марэннага рэльвфа Цэнтральнай часш Беларускага Паазер'я.

РЕЗЮМЕ. Терещенко Виктор Михайлович

Эрозия почв и меры борьбы с ней в условиях холмисто-моренного

ландшафта Белорусского Поозерья.

Ключевые слова: эрозия, эрозионные процессы, эродированные почвы, холмисто-моренный ландшафт, закономерности, смыв, технологические группы, севообороты.

Объектом исследований являлись дерново-подзолистые почвы различной степени эродированности, развивающиеся на моренных отложениях. Цель исследований состояла в выявлении характера и закономерностей развития эрозионных процессов в условиях холмисто-моренного рельефа Белорусского Поозерья и разработке комплекса почвозащитных мероприятий, обеспечивающих создание эрозионно-устойчивого агроландшафта.

Впервые выполнено почвенно-эрозионное районирование Лепепьского района; установлено изменение концентрации ингредиентов загрязнения водоемов с твердым и жидким стоком, обусловленное эрозионными процессами; предложено дифференцированное использование склоновых земель холмисто-моренных ландшафтов в зависимости от морфологии рельефа и степени подверженности почв эрозии; выявлено противоэрозионное значение полосного размещения культур и некоторых способов обработки почв, сформировавшихся на моренных почвообразующих породах.

Проведенные исследования позволили предложить противоэрозионный комплекс мероприятий, включающий организацию территорий, совершенствование использования склоновых земель и внедрение почвозащитных приемов, адаптирующих почвозащитное земледелие к конкретным условиям и создающих эрозионно-устойчивые культурные агроландшафты в условиях холмисто-моренного рельефа центральной части Белорусского Поозерья.

SUMMARY. Tereshchenko Viktor MikhaUovich

Erosion of soil and measures a fight with her in conditions hill-crinkled landscape

of Belorussian Poozerje. Keywords: erosion, erosion processes, erosions soils, hill-crinkled landscape, regularities, wash, technological groups, crop rotations.

Object of studies were shown sod-podzol soils different degrees of erosion, developing on crinkle a postponing. Purpose of studies consisted in revealing a nature and regularities of development erosion processes in conditions hill-crinkled relief of Belorussian Poozeije and complex development of soil-protection actions, ensuring creation erosion-firm agro-landscape.

For the first time executed soil-erosion regioning of Lepel region; installed changing a concentration an ingridients contamination an basins with hard and fluid sewer, stipulated by erosion processes; offered differentiating use slope lands hill-crinkled landscapes depending on morphologies of relief and degrees of liability of soil of erosion; revealled anti-erosion value of strip accomodation of cultures and some ways of processing soil, formed on crinkled soil-make sorts.

Conducted studies have allowed to offer anti-erosion complex of actions, inclusive organization of territory, improvement of using slope lands and introducing the soil-protection acceptance, adapting soil- protection husbandry to concrete conditions and creating erosionfirm cultural agro-landscapes in conditions hill-crinkled relief of central part Belorussian Poozeije.

Подписано в печать 06.11.97. Формат 60 х 84 1/16. Офсетная печать. Бумага офсетная. Усл.печ.л. 1,25 Уч.-изд.л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ № ¿16.

Отпечатано п Белорусском научном центре информации и маркетинга АПК. Лицензия № 1225 от 25.10.95. 220108, Минск, ул. Казинца, 86, корп.2.