Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КОМПЛЕКС МЕР ПО ОХРАНЕ ЗЕМЕЛЬ И УЛУЧШЕНИЮ СОСТОЯНИЯ АГРОЛАНДШАФТОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ СТАВРОПОЛЬСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "КОМПЛЕКС МЕР ПО ОХРАНЕ ЗЕМЕЛЬ И УЛУЧШЕНИЮ СОСТОЯНИЯ АГРОЛАНДШАФТОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ СТАВРОПОЛЬСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ"

Я

ШЕВЧЕНКО ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

КОМПЛЕКС МЕР ПО ОХРАНЕ ЗЕМЕЛЬ И УЛУЧШЕНИЮ СОСТОЯНИЯ АГРОЛАНДШАФТОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ СТАВРОПОЛЬСКОЙ ^ ВОЗВЫШЕННОСТИ

Специальность 06.01.02 -"Мелиорация, рекультивация и охрана земель"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новочеркасск—2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» на кафедре мелиорации и орошаемого земледелия

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Клкшпш Павел Владимирович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Балакай Георгии Трифонович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Макаров Виктор Валентинович

Ведущая организация- ГНУ «Ставропольский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства»

Защита состоится 29 октября 2004 г: в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.049.01 в ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовской области, ул. Пушкинская, 111, ауд. 339.

С диссертацией можно ознакомиться в V -ом отделе библиотеки ФГОУ ВПО "Новочеркасск« государств'" ' - ...л$тгеная академия".

Отзывы на автореферат к двух V шярах, заверенные печатью пред. понятия, просим направлять ученом" ларго диссертационного совета.

■-,1 - . ■ V Г ' ■

I , Автореферат разослан 28 г ¿ря 2004 г.

\Я - ■

, Учеи. Й секретарь диссертационного совета, кати л* ^мирохозяйственных на^'^,

профессс ■ (Заслуженный мелиор^ор РФСенчуков Г.А,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Территория Ставропольского края отличатся большим разнообразием природно-климатических условий, поэтому характерно для этого региона проявление самых разнообразных процессов природного характера, которые в сочетании с техногенными лшрузками вызывают изменения н состоянии земельного фонда. За последние десятилетия и крае снизились запасы 1умуса и основных элеменгов питания растений. 'Гак, по данным обследования 1981-1985 гг. площадь сельскохозяйственных угодий с низким содержанием гумуса составляла 71 %, а сейчас площадь таких земель возросла до 92%. Следовательно, в Ставропольском крае складывается отрицательный баланс гумуса и его ежегодный дефицит составляет 247 тыс. тонн или 57 кг на каждом гектаре. Одним из основных принпн деградации земель является водная эрозия почвы, наблюдаемая на склонах при таянии снега и ливневых осадках. По данным Ставрополь! IИИпшрозем на 01.01.2001 г. площадь пашни в Ставропольском крае, отнесенная к эрозион-но-опасной составила 1,8 млн. га или 47 % от общей наши и. В значительной степени подвержены эрозии пастбища и другие сельхозугодий. Вместе с талой водой и ливнями сотни тысяч тонн верхнего самого плодородного слоя почвы выносится с сельхозугодий, тем самым, снижая плодородие почвы и урожайность культур. В связи с этим весьма актуальными являются вопросы исследования, разработки и внедрения комплекса мелиоративных мероприятий по охране земель.

Цель исследований — разработка основных элементов рационального природопользования на основе разработки и освоения комплекса мер но охране земель и окружающей среды.

Задачи исследований:

- изучить влияние уклона поверхности сельскохозяйстиенных утодий на количественные показатели стока талых вод и водной эрозии почвы;

- изучить влияние способов обработки почвы на показатели водной эрозии почвы при различных уклонах поверхности;

- изучить влияние посевов многолетних травосмесей на степень снижения водной эрозии на различных почвенньрразностях;

- рафаботать технологические схемы по залужению эрозионно-о пас пых чем ель;

- провести исследование нолевых участков, подверженных процессам деградации, определить площади и степень деградации земель по каждому участку и дать предложения но их использованию, на примере Изобильменского района Ставропольской! края.

Объект исследований. Деградированные почвы северо-западной част Ставропольской возвышенности в пределах Шоби л ьпе! ¡ско I ю района Ставропольского края. Предмет исследований — комплекс мероприятий по мелиорации и охране пахотных земель и атролзвдшафтов.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые в северо-запад! юй части Ставропольской возвышенности в пределах Из обил ьнен ско-го района Ставропольское края изучены сток и количественные показатели волной эрозии от талых вод и интенсивных ливней в зависимости ог уклонов поверхности лочвь! и их экспозиции на фоне различных способов обработки почвы и посевов многолетних травосмесей; разработаны схемы для охраны земель и восстановления де[радированных участков; разработана модель использования региона с учетом изменений, происшедших за последние десятилетия; установлены причины и комплексные показатели деградированных земель.

Основные положения, км носимые па защиту:

- количественные показатели стока талых »од и водной эрозии почвы при различных уклонах поверхности сельскохозяйственных угодий;

- закономерности влияния способов обрабогки почвы на показатели волной эрозии почвы от талых вод при различных уклонах поверхности;

- слепень снижения водной эрозии почвы посевами многолетних травосмесей на различных почвенных разностях;

- технологические схемы но охране эрознонно-онасных земель и их аг-роэкологическая оценка на примере Изобил ы IС11 с ко го района Ставропольского края.

Достоверность полученных результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных исследований, применением апробированных современных методик, данными математической обработки н про-

изводствспной проверкой технолотчсских схем по охране эрсни от клоп аспых земель.

Практическая значимость рабшы. Установлены величины стока и показатели подпой эрозии ночвы ог талых вод и интенсивных лшшсП при различных способах обработки ночвы и посевов многолетних травосмесей, 'по позволило разработать агромелиоративные мероприятия по охране дс-1радированных земель н на практике эффективно бороться с негативными процессами; предложены и проверены в производственных условиях па примере I Ьобильненского района Ставропольского края конкретные агромелиоративные мероприятия позволяющие снизить степень деградации и повысить эффективность их использования. Разработанные агромелиоративные мероприятия рекомендуются для использования на всей территории Ставропольского края.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и рекомендованы в печать на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» н 2001-2004 гг., на Всероссийской конференции «Материалы Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых» (г. Нальчик, 2002 г.), па конференции в 1 (НТИ (г. Ставрополь, 2002 г.), на межрегиональной научно-практической конференции (г. Зерноград, 2004 г.), на международной Интернет-конференции (г. Ставрополь, 2004 г.), на международной конференции «Проблемы борьбы с засухой» (Ставрополь, 2004 г.)

Реализация работы. Представленные в диссертации результаты исследований вошли составной частью работ «Материалы обследования и разработки предложений (схемы) защиты земель в целях предотвращения деградации и других негативных явлений на территории Ставрополы;кого края».

Основные положения диссертации были использованы при разработке технологии освоения деградированных земель, прошли проюводсгвепную проверку и освоение на площади 8 829.5 га и рекомендованы к внедрению на всей территории Изобильненского района Ставропольского края.

Личный вклад автора. Днссертацконная работа выполнена в 2002 -2004 гг. при личном участии ангора а разработке программы, закладке опы-

то и и проведение исследований, обработке экспериментальных данных и подготовке роботы, выводов и предложений производству.

Публикации. По материалам диссертации о поликовало 9 научных статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 270 страницах .машинописного текега, к т.ч. основного текста 150 страниц. Состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству, библиографическою списка из 205 наименований, ц том числе 15 иностранных авторов. Работа включает 6 рисунков, 67 таблиц, 49 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены актуальность темы, цель н задачи исследований, научная новизна, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, практическая ценность, апробация и результаты внедрения агромелиоративных мероприятий.

В первой главе приводятся научно-аналитический обзор современного состояния процессов деградации сельскохозяйственных угодий, в том числе ог водной и ветровой эрозии ночвы, приводится обзор причин и условий образования переувлажненных н заболоченных земель. Показана актуальность и перспективность изучения и разработки агромелиоративных мероприятий по борьбе с негативными процессами на деградированных землях и охране а грол андшафто в.

Огромные площади деградированных земель стали одним из основных причин снижения урожайности сельскохозяйственных культур. !>го отражено в работах Л.П. Каштанова, Л.Г. Рожкова, Е.В. Полуэктова, В.М. Бабушкина, И.С. Кочетова, A.C. Чешева, В.М. Ивоиипа, Ю.И. Васильева, П.В. Клю-шина, D.H. Харечкина и др.

В рабогах этих авторов приводятся причины и условия, приводящие к деградации земель и, предлагаются мероприятия по охране этих земель. Однако исследований по изучению особенностей деградации земель в северо-запад но ü части Ставропольской возвышенности было недостаточно для разработки агромелиоративных мероприятий для этих условий, поэтому про-

граммой исследований предусмотрено было изумить особенности подпой эрозии почвы и разработать конкретные предложения для освоения в Изо-бильненском районе Ставропольского края.

Во второй главе изложены программа, методика и условия проведения исследований. Исследования проводились в АОЗТ «Подл у ж нос» И;юб ильмене кого района, расположенной в северо-западной части Ставропольского края. Климат характеризуется неустойчивым увлажнением и гидротерчпче-ским коэффициентом 0,9-1,1. За шд выпадает 450-550 мм осадков. Продолжительность безморозного периода 180-195 дней. Лето довольно жаркое со средней месячной температурой июля 22-24°С. Осадков за период активной вегетации выпадает порядка 300-350 мм. Сумма активных температур за период вегетации 3000-3400°С. Снежный покрой неустойчив, средняя его высота 10 см.

Почвы представлены в основном черноземами обыкновенными, па территории в меньшей степени распространены солонцеватые, выщелоченные, а так же солонцы. Содержание гумуса в среднем 3,52%, при общих запасах 278 т/га. Мощность горизонтов А+В в среднем равна 87 см. Питательными веществами азотом, фосфором почвы среднеобеспеченны, калием - высоко обеспечены. Уклоны на ссльхозугодиях колеблются от 0,5 до 5°, основные пахотные адмли имеют уклоны 0,5 -2,5°, северной и южной экспозиции. Базис эрозии по высоте 30-50 ми длине 1-2,5 км.

Исследования проводились в 2002 — 2004 гг. Наиболее клажным был 2003 год с запасом воды в смежном покрове до 112 мм, а в более сухом 2004 году до 18 мм. Средние показатели стока талых вод по годам колеблются в пределах 0,7 — 45,1 мм.

В опытах и при освоении разработок применялись существующие в сельскохозяйственном производстве машины и орудия.

Исследования проводились на следующих полевых опьпах:

Опыт I. Изучить влияние крутизны склона на сток талых вод и водную эрозию почвы.

Вариант 1. Склон крутизной 0,5-2,0";

Вариант 2. Склон крутизной 2-5,0°.

Опыты проводились но зяби, вспаханной на глубину 25-27 см, на юж- -нон и сепернoííi экспозишш. Почвы представлены черноземами. Повторносп. ■ опытов трехкратная. Площадь делянок 100 м на 100 м — 1,0 га. Сток талых вод и смыв почвы'омрсделяли но методике СговНИИГиМ.

Опыт 2. Изучить влияние способов обработки почвы и уклона поверхности почвы наводную эрозию.

Опыт лвухфакторный, Фактор А — обработка почвы: вариант 1а — вспашка, ШШ-4-35 на глубину 25-27 см (контроль); 1шриант 2а — плоскорезная обработка АКП-2,5 на глубину 10-12 см; вариант За - дискование БДТ-3 в 2 следа на глубину 6-8 см. Фактор Б — уклоны поверхности почвы: вариант 16 — уклон 0,2-2,0°; вариант 26 - 2-3,5°; вариант 36 — 3,5-5°. Все виды обработки проводились поперек склона. Повторность опытов трехкратная. Площадь делянок 100 м на 100 м = 1,0 га.

ОпытЗ. Изучить шшянне посевов многолетних травосмесей на показатели водной эрозии на различных почвенных разностях.

В опытах высевались многокомпонентные смеси многолетних трав-

различной нормой высева: вариант 1 (контроль) - люцерна синегибридная (8

} i j 1

кг), клевер красный (5), кострец безостый (10), овсяница луговая (5), тимофе- . евка стенная (5); вариант 2 - нолоснец ситниковый (5 кг), донник желтый (5); люцерна желтая (5); вариант 3- люцерна синегибридная (6 кг), клевер красный (4), кострец безостый (10), овсяница луговая (6), тимофеевка степная (5); ■ вариант 4 — зябь (вспашка на глубину 25-27 см поперек склона); вариант 5 -целинный участок.

Шесть стационарных опытов с этими вариантами было заложено в АОЗТ «Поддужное», на шссти почвенных разностях: черноземы обыкновенные, каменисто-щебенчатые; лугово-черноземные почвы; луговые солончаковые почвы; аллювиальные луговые, солончаковые почвы; черноземы енль-носплонцеватые, солонцы черноземные; черноземы обыкновенные слабосолонцеватые. Повторность опытов трехкратная, размер каждого опытного участка—1,0 га.

С целью всестороннего и глубокого изучения поставленных вопросов проводились следующие наблюдения и учеты: оценка земель проводилась но методике оценки земель в Российской Федерации, основанная на сплошном

методе, внутрихозяйственная оценка земель включала в себя и общую оценку де!радации и бонитировку почв; Опенка степени деградации почв и земель производилась в соответствии с «Методическими рекомендациями по выявлению де)радированных и загрязненных земель» разработанных Управлением охраны почв и земельных ресурсов Минприроды России. — М„ 1995. — 50 е.», а также использовались другие обще принятые методики и Материалы почвенно-эрозиопното обследования земельных ресурсов Шобильнен с кого района (институт "С тавропольШ Шпн г розем»), 1989 г.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований по изучаемым вопросам.

Проведенные нами исследования по изучению влияния стока талых воя и их влияния на эрозию почвы позволили установить, что объемы стока талых вод зависят от высоты снежного покрова, экспозиции склона н температурного режима в период таяния снега. Наблюдается обратная зависимость высоты снсжиого покрова и запасов воды в виде снега от уклона местности, т.е. чем меньше уклон, тем тол щ& снежный покров (таблица 1).

Таблица 1 - Сток талых вод и смыв почвы в зависимости от экспозиции склона ио вспашке на глубину 25-27 см, 2002-2004 гг.

1 Указатель Экспозиция Уклон

0,5-2,0" 2,1-3,5и 3,6-5,0"

Запас воды в виде северная 56,3 44,5 38,9

снега, мм южная 47.0 35,8 31,4

Сток, мм северная 16.7 17,9 17.7

южная 18.2 13,2 20,9

Коэффициент стока северная 0J0 0,4 0,49

южная 0,39 0,50 0,59

Смыв ночны, т/га северная 1,08 2,27 2,61

южная 1,61 1.90 2,57

Например, на северной экспозиции при уклонах 0,5-2,0°, 2,1 — 3,5 И 3,6 — 5,0° запасы воды в снеге составили соответственно 56,3 мм, 44,5 и 38,9 мм, В то же время размеры стока при этих запасах изменяются пропорционально величине уклонов с 16,7 до 17,7 мм, коэффициент стока с 0,30 до 0,49 н, что особенно наглядно (рисунок 1), увеличивается масса смытой почвы с 1,08 до 2,61 т/га или в 2,4 раза. Эти данные показывают, что при всех примерно рав-

ных условиях основное влияние на водную эрозию оказывает величина ук-уклопа н показатели стока (рисунок 2).

И

№ м.з

ЧЭ — Л'-'

' 14 р " •

40 --

ЭЭ __

■ ч.4

■

ГО -

^

10 V

0

0,5-2,0"

2,1 -3.5'

3,6-5,0° Уклон

□ запас воды в виде снега а сток □ коэффициент стока □ сплыв почвы Рисунок 1 — Влияние уклона местности величииу стока и смыв почвы талой

Рисунок 2 — Зависимость массы смытой почвы от величины стока, 2002-2004 гг.

Исследования, проведенные в опыте 2 показали ток же, что па величину водной эрозии от талых вод оказывает большое влияние способы основной подготовки почвы (таблица 2 и рисунок 3),

Таблица 2 - Смыв почвы и питательных вешеств талыми волами в завнсн-мости от способа обработки почвы и уклона, 2002-2004 гг.____

Вариант Смыв почвы Вынос ЫРК е почвой, г

мм т/га +Л. т/га Го N 1 Р К сумма

уклон 0,5-2,0'*

1. Вспашка 0,15 1,61 - - 9,7 6,4 488 504,1

2. [ 1лоскорезная обработка 0,16 1,83 0,22 14 10,9 7,3 549 567,2

3. Дискование 0,17 1,96 0,35 22 11.8 7,8 588 607.6

уклон 2,1-3,5и

1. Вспашка 0,16 1,90 0,29 18 11,4 7,6 570 589,0

2. Плоскорезная обработка 0,1» 2,09 0,48 30 12,5 8,4 627 648,9

3. Дискование 0,20 2,28 0,67 42 13,7 9,1 684 706,8

уклон 3,6-5,0"

1. Вспашка 0.23 2,57 0,96 60 15.4 10.3 771 1 796,7

2. Плоскорезная обработка 0,24 2,69 1,08 67 16,1 10,8 807 834

3. Дискование 0,26 3,01 1.40 87 18.1 12,0 903 933.1

2,1 — 3,5°

3,6-5,0

Овслэшка

О плоскорез

□дискование

Рисунок 2 — Масса смытой почвы при различных способах обработки почвы* 2002 - 2004 т

На пологих склонах (уклон 0,5-2,0°) смыв почвы на вариантах поверхностных способов обработки почвы - плоскорез пая обработка и дискование повышается по сравнению со вспашкой (кошроль) соответственно на 14 и 22%.

С увеличением уклона масса смытой ночвы увеличивается на всех вариантах, но наибольшей величины 1,4 т/га достигает на варианте 3 — дискование нрн уклонах 3,6-5,0°, что больше чем на контроле (вариант 1) в 1,9 раза. Выносится и большое количество азота, фосфора и калия до 1 кг/га.

Такая же закономерное ть наблюдается в наших опытах при изучении стока при шггеисивных ливнях в до посевной период (определялась на стоковых площадках при искусственном создании дождя необходимой интенсивности и экспозиции). Данные, приведенные в таблице 3 показывают, что на пологих склонах с уклонами 0,5 — 2,0° на варианте I по вспашке, где имеется Солее толстый слой рыхлой ночвы, способной аккумулировать большее количество воды, чем на поверхностных способах обработки сток начинается при продолжительности ливня более 5 минут и интенсивности ливня 15 мм/мин.

Таблица 3 - Масса смытой ночвы нрн ливнях различной интенсивности и продолжительности весной до посева сельскохозяйственных культур

Вариант Продолжительность ливня, .минут

5 10

Интенсивность, мм/шш Интенсивность, мм/мин

5 10 | 15 | 5 ! 10 1 15

Уклон 0.5 - 3,0"

Слой кьытой вооы, мм 25,0 50X1 75.0 50.0 100.0 П 150.0

Ветошка сток мм 0 0 3.4 0 зол 112 34,5 12^)

смыв томны, т^а 0 0 0

Плпскнрезная офабопа СКЖ.ММ 0 7,1 15,0 и 45,7 75,4

смыв щчвы, т/га 0 2,0 5.8 05 1М 212 ад"

Дис*шшше сток, мм 0 10Л> 21,0 2,1 52.4

смыв поты,тЛа * | 0 2.7 8.7 0,8 № 43,4

Уклон 3,1 -5.tr

Вспашка сток, мм | 0 5,7 29,3 10,4 | 56,4 89,1

»шв почил/га I 1.4 17.6 ■ ад 342 5К.4 97.5

Пюскирсзная о^рыбсика сток мм 23 13.4 35,1 1 21.8 692

смыв нэчиы. т/га зд 24,1 124 41,8 75,7

Дискование СПЖ.ММ 3,7 1 14,9 38,6 28,4 75.6 Г~нйл

смыв почвы. тТ а 1 4.1 за! 21,4 43Л Гш

При увеличение уклонов, продолжительности ливня или сто ншеисивно-стн масса смытой иочны резко увеличивается и достигает катастрофических значений —102,4 т/га.

Данные, полученные при проведении исследований в опыте 3 показывают, что масса смытой почвы зависит также от вила возделываемых растении и почвенной разности. Посевы многолетних травосмесей оказались наиболее устойчивыми к водной эрозии по сравнению с зябью и даже целиной (пастбище). Если на вариантах 1,2, 3 и 5 масса смытой почвы не превышает на всех типах почвы 0,8 т/га, то по зяби эш показатели возросли от 1,39 т/га на дуговых солончаковых почвах до 3,32 т/га на черноземах силыюеолоине-ватых, т. е. в 4 раза (таблица 4). Сами травосмеси на разных почвах так же оказали влияние на величину смытой почвы. Наименьшая масса смытой почвы по вариантам была: на варианте 1 — на черноземах обыкновенных слабосолонцеватых 0,19 т/га; на варианте 2 — на луговых солончаковых и аллювиальных почвах 0,21-0,27 и наименьшей 0,14 т/га была на варианте 3 па л>тч>-вых черноземных почвах (южная экспозиция).

Таблица 4 — Масса смытой ночвы талыми водами при разных способах использования полей и почвенных разностях, уклон 0,5-3°, ч/га

Почвы Варианты по схеме опьпа 3

1 травосмесь 2 травос месь 3 травосмесь 4 зябь 5 целина

Черноземы обыкновенные, каменисто- щебен11атые 0,28 0,45 0,44 2,83 0,62

Лугово-черноземные почвы 0,47 0,53 0.38 0,14 1 2.71 0,75

Луговые солончаковые почвы 0,2! 0.48 1.39 0,30

Аллювиальные луговые, солончако-: ^ ^ вые почвы 1 ' 0,27 0,48 1,98 3,32 0,41 0.65

Черноземы сильносолонцеватые, солонцы черноземные 0,78 0,35 0,81

Черноземы обыкновенные слабосолонцеватые 0,19 0,78 0,51 2,65 0,58

Полученные в опытах 1,2 и 3 данные по влиянию различных вариантов и почвенной разности иа водную эрозию использованы нами ниже в главе 4

при разработке технологических схем и мероприятий по охране эрозионно-опасных земель.

В четпертон главе приводятся данные но исследованию земель Изо-Сильненского района и предложения по охране земель конкретно по хозяйствам и по сельхозугодиям (рисунок 4).

Рисунок 4, — Карта-схема Изобильнеиского района Ставропольского

края

Система мониторинга земель, оценка деградации почвенного покрова и экологического контроля осуществлялась совместно со специалистами научно-производственного СтааропольНИИгипрозем, Ставропольским краевым

агрохимцентром и сотрудниками кафедры мелиорации и орошаемого земледелия ФГОУ ВПО Ставропольского государственного а!рарного университета. Сам автор принимал участие во всех исследованиях, о торс образной, их подготовке к анализу, анализе и обработке данных.

Картографированию предшествовал этан преобразования исходных показателей деградации земель, выраженный в 1-ектарах, в форму индексов деградации (ИД), отражающих но 1ОО-бальноЙ шкале поражеиноеть территории той или иной формой деградации.

При закладке контрольных участков учитывались природные и производственные условия, чтобы максимально охарактеризовдть все многообразие факторов, влияющих на сельскохозяйственное производство. С штнэтическая обработка результатов исследований, выполняется в вычислительном центре аграрного университета методом дисперсионного анализа.

В геоморфологическом отношении территория района, в основном находится в зоне эрозионно-аккумулятивных равнин с долинио-балочным расчленением. Южная часть района занимает северо-западную часть Ставропольской возвышенности, которая представляет собой ряд вытянутых 1ряд и холмов, где развиты эрозионные процессы, сопровождающиеся образованием балок, оврагов и смытых почв. Значительная часть описываемой территории имеет крутизну 1-3°, реже 3-5°, которые являются пригодными для проведения на них механизированной обработки. На орошаемых землях местами проявляются просадки, изменяющие микрорельеф местности.

Длительное и кратковременное подтопление антропогенного характера привело к изменению хода почвообразовательного процесса почвенных разностей, особенно в замкнутых понижениях, в долинах рек и балках. На водоразделах сформировались черноземы, в понижениях - лугово-чернозёмные и луговые почвы, по долинам речек и балок - аллювиалыю-луговые почвы и солонцы. На водоразделах развита водная эрозия, и нередко повторяют! 1еся дефляционные процессы.

К числу причин, приведших в конечном итого к неблагоприятным социально-экологическим изменениям, можно отнести следующие: I. Замену традиционного кочевого пастбищного животноводства на стационарное с нерегулируемым выпасом; 2. Несоблюдение пастбшнеоборотов и нарушение

правил сезонного пользования постоянных пастбищ. Отсутствие мероприятий но улучшению травостоев и уходу за пастбищами (внесение удобрении, теле ванне, подкашивание сорной и ядовитой растительности); 3. Увеличение I то щади пашни за счет распашки пастбищных угодий, что привело к повышению пастбищной нагрузки; 4. Наращивание объёмов сельскохозяйственного производства без учёта природно-климатических условий, рационального хозяйственного опыта народа, его образа жизни, традиций; 5. Влияние техногенных факторов (строительство, тяжелый транспорт, буровые и земляные работы и т. д.).

На Ставрополье стали развивать интенсивно орошаемое земледелие. Сейчас орошаемые земли составляют 358 тыс. га. С точки зрения почвенных условий главными неблагоприятными явлениями, развивающиеся при орошении черноземов, следует считать переувлажнение, заболачивание, вторичное засоление, подшелачивание и осолонцевание, уплотнение и слитнзация, дегумификация почв, обеднение её элементами питания, образование комплексного почвенного покрова. Подъём грунтовых вод ведет к переувлажнению и заболачиванию.

В результате обследования земель Изобильненского района нами выявлено 8829,50 га земель, имевших ранее преимущественно почвенный покров с автоморфным типом почвообразовательного процесса, в результате деградации земель, приобрели характеристику гидроморфных почв, что за собой ведет серьезный эколошческий кризис почвообразовательного процесса и подлежат охране путем консервации на 5-6 лет и залужению их многолетними травосмесям». Состав травосмесей определяется на основании полученных данных в опыте 3. Вывод из интенсивного использования 5,4% пашни наносит большой ущерб аграрному комплексу района, но это мера вынужденная (таблица 5).

Под влиянием преимущественно климатических, лотологических и антропогенных факторов в настоящее время происходит увеличение плошади переувлажненных, подтопляемых и заболачиваемых почв. На участках, где наблюдается подтопление, происходит быстрое пли скачкообразное превращение черноземов в лугово-чериозешше, лугово-глеевые гндроморфные почвы в разной степени оглеения, засоления, осоло! щеватости и смыт ости.

Этот процесс деградирования развивается под влиянием поперхносг-ных и грунтовых пресных или минерализованных вод и имеет вторичное (агггро I ю генное) иронсхо ждсни с.

Таблица 5 - Прс;июжсння но охране земель Изобильнейского района, 2003 г., га _ _____

Наи напоилине земленолменшеля Сельхозпредприятия Площадь всего Консервация | в юм числе Почвсил-щнтный севооборот

ПТШЧ плшня 1Ш11НЯ лат гон-ленная пашня ченная залежь 510",7

4665,6 4118,6 561,5 36,2 - 1299,9

Сельская адмштст- ! 3 ращм 1 561,5 - - 162,4 260,8

Фонд перераспределения 667,8 667,8 505,4 - -

Крестьянские фермерские хозяйства 1373,9 1250,1 1023,7 15,2 3,0 208,2) 123,9 1

Всего по району 8829,5 7144,9| 6209,21 51,4 3,0 881,3 1684,6

В наиоящес время ннсттугом СтавролольНИИдипрозем выделено четыре степени деградированных земель и нами предложены для каждой из них технологические схемы охраны земель. Так на деградированных землях 1-И степени рекомендуется использовать пашню в системе ночвозашшных севооборотов. Технологии проведения работ, состав травосмесей многолетних трав, виды, дозы удобрений приведены в технологических схемах в соответствии с почвами (таблица 6),

Основная обработка почвы должна проводиться осенью. Для получения дружных всходов требуется тщательная обработка верхней) слоя почвы, которая достигается сельскохозяйственными орудиями, указанными в технологических схемах.

Посев семян многолетних трав производится рядовым способом с одновременным внесением минеральных удобрений (аммиачная селитра в рядки). После посева следует ирикатывание почвы. За посевами многолетних трав необходим тщательный уход, который заключается в раннсвесеннем бо-

роновании для рыхления корки и сохранения влаги в почве, борьбе с сорняками, внесение минеральных удобрений и т. д.

Таблица 6 - Технологическая схема по охране земель Изобильнонеко го района__

Наименование вида улучшения Залу жени е пастбищ дискованием, посевом многолетних :рая с внесением минерал ьиг.гк удобрений в лозах N«Pto

Условия применения Распаханные настбнша

Рельеф Равнина, крутые, пологие и покатые склоны

Почвы Чернозёмы обыкновенные, черноземы, смытые каменисто-щебенчатые, черноземы

Наименование ендов работ Орудия, механизмы

Лущение стерни ЛДГ-Ю

Внесение минеральных удобрений (суперфосфат с осени) 1-РМГ-4

Вспашка почвы на глубину пахотного горизонта ШГН-4-35

Двукратное дискование БДТ-7

В песенке минеральных удобрений (аммиачная селитра - весной) 1-РМГ-4

Ранневесеннее боронование ЗВЗСС-1,0

Ирикатыеание почвы до посева ЗКВГ-1.4

Посев семян многолетних трав рядовым способом с одновременным внесением минеральных удобрений (аммиачная селитра в рядки) сзтн-з,б

Послепосевное нрнкптывание почвы

Минеральные удобрения и лозы нх внесения (т/га)

Суперфосфат простой 0,3

Аммиачная селитра 0,2

Семена многолетних трав и нормы их высева (кг/га)

Люпериа синегибрл цная К

Клевер красный 5

Кострец безостый 10

Овсяница луговая 5

Тимофеевка степная 5

Подкашивание вредных (ковыль волосатик, люцерна маленькая, ре-пейничек аптечный, василек растопыренный, чертополох крючечный, амброзия полыннолистная) и ядовитых (вязель пестрый, живокость полевая, мол о-

чай степной, молочай лошый, молочай Селигера, синяк обыкнотлшый) тран на пастбищах — одно из самых доступных и универсальных средств уничтожения и заметного снижения их обилия, рекомендуется технолога чес кой схемой (таблица 7),

Таблица 7 - Техиолошческая схема для улучшения вллового состава растительности______________

Наименование вида улучшения Подкашивание нредлич и яд они luí ipau механизированным способом и течение 3-х лет, 2-х краткое

Условия применения Применяется на пастбшпах, тзео-р&шых вредной и ядовитой растительностью

Рельеф Равнинные у чает к н и цсиогие склоны. крутые склоны

Увлажнение Степное, атмосферное

Наименование видов работ Орудия, мыашпми

Подкашивание вредных ti ядовитых гран Сенокосилка

На деградированных землях HI-1V степени рекомендуется кон сер наци я пашни на срок 4-5 лег. При IV стадии деградации пашня подлежит консервации или переводится в вымочки и болота. Восстал описки е. утраченного плодородия или оптимизация свойсгн и режимов исходно не заболоченных почв возможны только после применения комплексных мелиоративных и агрономических мероприятий,

ВЫВОДЫ

I. В i-eoморфологическом отношении территория Июбпльпеиского района расположено в зоне зрозионно-аккумулятивных равнин с долинно-балочным расчленением. Значительная часть сельхозугодий описываемой территории имеет крутизну 1-3°, реже 3-5°, которые пригодны для проведения на них механизированной обработки, по яншногся эртноино-опаснымн и требуется применения комплекса мер по охране земель.

2. Объемы стока талых вод зависят от высоты снежного покрова, экспозиции склона и температурного режима в период таяния снега. Наблюдается обратная зависимость высоты снсжнош покрова и запасов воды в виде снега от уклона местности, т.е. чем меньше уклон, тем толще снежный по-

кров, так па северной экспозиции при уклонах 0,5-2,0°, 2,1 — 3,5 и 3,6 - 5,0° запасы воды в спав составили соответственно за 2002-2004 1г. 56,3 мм, 44,5 и 38,9 мм. В то же время размеры стока при этих запасах изменяются пропорционально величине уклонов С 16,7 ДО 17,7 мм, коэффициент стока с 0,30 до 0,49 н, что особенно важно - увеличивается масса емьпон почвы с 1,08 до 2,61 т/га или в 2,4 раз;» за 2002-2004 гг.

3. На массу смытой почвы оказывают влияние способы основной обработки почвы. Так на пологих склонах (уклон 0,5-2,0°) смыв почвы на вариантах поверхностных способов обработки почвы - плоскорсзпан обработка и дискование повышается по сравнению со вспашкой (контроль) соответственно на 14 и 22 %, но наибольшей величины 1,4 т/гадости¡ает на варианте 3 — дискование, при уклонах 3,6-5,0°, что больше чем на контроле (вариант 1) в 1,9 раза. Выносится и большое количество азота, фосфора и калия - до 1 кг/га.

4. С интенсивными ливнями смывается значительно больше почвы, чем талыми волами. На достоковые объемы осадков оказывает влияние состояние почвы. На пологих склонах с уклонами 0,5 — 2,0° на варианте 1 по вспашке; где имеется более толстый слой рыхлой почвы, способной аккумулировать большее количество воды, чем на поверхностных способах обработки сток начинается при интенсивности ливня 15 мм/мин продолжительности Ливия более 5 минут, в то время как при поверхностных обработках эрозия почвы начинается уже при 10 мм/мин. При увеличении уклонов, продолжительности ливня или его интенсивности масса смытой почвы резко увеличивается и достигает катастрофических значений —102,4 т/га.

5. Масса смытой почвы зависит также от вида возделываемых растений и почвенной разности. Посевы многолетних травосмесей оказались наиболее устойчивыми к водной эрозии по сравнению с зябью и даже целиной (пастбище), где масса смытой почвы не превышает на всех типах почвы 0,8 т/га, то по зяби эти показатели возросли в 4 раза от 1,39 т/га на луговых солончаковых почвах до 3,32 т/га на черноземах сильносолонцеватых. Сами травосмеси на разных почвах так же оказали влияние на величину смытой

почвы. Наименьшая масса смытой л очны но вариантам была: на варианте I -на черноземах обыкновенных слабосолопневатых - 0,19 т/га; на иариашс 2 — на луговых солончаковых и аллювиальных почвах 0,21-0,27 и наименьшей 0,14 т/га была на варианте 3 на луговых черноземных почвах.

6. Исследования и агроэколотческая оценка сельхозугодий в хо1янст-вах Изобильнейского района Ставропольского края показали, что за последние 25 лет произошло уменьшение количества i-умуса в почвах по району от 0,2 до 1,2% и наибольшие потери гумуса наблюдается на эрозионно-опасных местах. Эрозионные процессы нарушают гомеостатическос равновесие органического вещества: при слабом их проявлении мощность гумусового горизонта черноземов обыкновенных и южных снижается на 25-27%, содержание гумуса в пахотном слое - на 13-16%. В сильноэродированной почве гумусовый горизонт практически представляет пахотный слой, и содержание 1умуса в нем по сравнению с неэродиронанным аналогом падает на 50-51%.

7. По результатам исследований были составлены карты эрозии л очи, где почвы объедены в четыре категории деградированных земель, с учетом как фактической эродирован и ости, так и потенциальной опасности проявления эрозионных процессов. Всего по итогам обследования в районе выявлено 8829,5 га земель, которые в результате дарадашш, приобрели характеристику пшроморфных почв к подлежат консервации.

8. На деградированных землях 1-11 степени де1радаини (1684,6 га) рекомендуется использовать пашню в системе почвозащитных севооборотов. Технологии проведения работ, состав травосмесей многолетних трав, виды, дозы удобрений приведены в техноло! ических схемах в соответствии с почвами.

9. Па деградированных землях I1Í-1V степени рекомендуемся консервация пашни на срок 4-5 лет. При IV степени деградации нашня подлежит консервации или переводится в вымочки и болота. Восстановление утраченного плодородия или оптимизации свойств и режимов исходно не заболоченных почв возможны только после применения комплексных мелиоративных и агрономических мероприятии.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для уменьшения волной эрозии ночв рекомендуется высевать многолетние травосмеси, подбор компонентов которых проводить с учетом почвенной разности с использованием разработанных технологических схем по залужен ню земель.

2. С целью охраны земель необходимо в Изобилытенском районе отвести под консервацию 8829,5 га, в том числе пашни 7144,9 га из которых пашня деградированная 6209,2 га, подтопленная - 51,4 га и заболоченная - 3,0 га, кроме этого 881,3 га пашни перевести в залежь и 1684,6 га или 19,1% использовать в системе почвозащитного севооборота.

3. Па деградированных землях 1-11 степени деградации (1684,6 га) рекомендуется использовать пашню в системе почвозащитных севооборотов.

ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО:

1. Клюшип П.В., Цыганков A.C., Смагин В.П., Шевченко ДА. Внутрихозяйственные дороги сельскохозяйственных предприятий / Ннформ. листок №63-07-02. - Ставрополь, 2002. - 2 с. (соискатель - 70%).

2. Клюпшн Н.В., Цыганков A.C., Смагин В.П., Шевченко Д.А., Ромен-ская Е.А, Водохозяйственные и другие инженерные сооружения / Ннформ. листок .4^63-003-02. - Ставрополь, 2002. - 3 с. (соискатель - 60%).

3. Клюшип П.В., Цыганков A.C., Шевченко Д.А., Каргалева Е.А. Оценка состояния агроландшафтов Ставропольского края / Актуальные проблемы растениеводство Юга России: Сб. науч. тр. — Ставрополь, 2003. — С. 143-146. (соискатель — 70%).

4. Шевченко Д.А. Оценка состояния агроландшафтов Мзобильненского района Ставропольского края // Материалы международной ежегодной интерн ет-копфере пни и молодых ученых: Сб. науч. тр. — Ставрополь, 2004. — С. 16-18.

5. Шевченко Д.А. Влияние эродированности почв на урожайность сельскохозяйственных культур в Нзобильненском районе Ставропольского края // Материалы международной ежегодной интернет-конференции молодых ученых: Сб. науч. тр. — Ставрополь, 20004. — С. 23-25.

6. Шевченко Д.А., Лошаков А.В. Современное состояние земель Изобильненского района Ставропольского края // Материалы международной конференции «Проблемы борьбы с засухой»; Сб. науч. тр. — Ставрополь, 2004. - С. 26-28. (соискатель - 80%).

7. Шевченко Д.А. Исторические причины деградации агродандшафтов Изобильненского района Ставропольского края // Материалы региональной научно-практической конференции «Молодые ученые - агропромышленному комплексу России»: Сб. науч. тр. — Ставрополь, 2004. — С. 35-37

8. Шевченко Д.А. Современное состояние естественной растительности Изобильненского района Ставропольского края // Материалы региональной научно-практической конференции «Молодые ученые — агропромышленному комплексу России»: Сб. науч. тр. - Ставрополь, 2004. ~ С. 40-42.

9. Шевченко ДЛ. Основные рекомендуемые мероприятия но улучшению деградированных земель и кормовых угодий Изобильненского района Ставропольского края // Материалы региональной научно-практической конференции «Молодые ученые — агропромышленному комплексу России»: Сб. науч. тр.— Ставрополь, 2004. —С. 51-53.

Подписано в печать 24.09.2004 г. Объем 1 пл. Формат 60x84 1/16 Заказ № 239 Тираж 100 экз.

Типография НГМА, Ул. 11ушкинская, 111,346428. г. Новочеркасск,

#18578