Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ И ДЕФЛЯЦИИ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ И ДЕФЛЯЦИИ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ"
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах рукописи
Александр Николаевич КАШТАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ И ДЕФЛЯЦИИ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
(На русском языке) 06.01,01 — общее земледелие
Автореферат, диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
*
МОСКВА - 1978 '
Работа выиолиена в период с 1952 по 1974 год в Сибирском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства и Алтайском научно-исследовательском институте сельского хозяйства (ныне Ал тайский научно-исследовательский институт земледелия и се-лекЦнн сельскохозяйственных культур).
Научный консультант— лауреат Ленинской премии академик ВАСХНИЛ доктор сельскохозяйственных наук профессор А. И. Бараев. .'-■'■ ^
Официальные оппоненты: доктор ' сельскохозяйственных наук профессор С. А. Воробьев; доктор сельскохозяйственных наук профессор Р. В. Ковалев; доктор сельскохозяйственных наук П. С- Трегубое.
' Ведущее предприятие,— Всесоюзный. * научно-исследовательский институт защиты почв от эрозии (г. Курск).
Автореферат разослан « Ф » . . . . 1975 г.
ч Защита диссертации состоится « 5.0 » ^ . ... . 1975 г. в «-^У» часов на заседании Ученого совета агрономического факультета Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. Д. Тимирязева.
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.
Ученый секретарь Совета ТСХА -—^—
доктор сельскохозяйственных наук ■ Ф. А. ДЕВОЧКИ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Объекты исследований — эрозия, дефляция почв, их совместное проявление и меры борьбы с ними в условиях Западной Сибири (земледельческие зоны). Под эрозией мы понимаем разрушение почв водой, под дефляцией — разрушение почв ветром.
Актуальность проблемы. До пятидесятых годов в Западной Сибири отмечались лишь локальные проявления эрозии и дефляции почв и регион считался благополучным по этим показателям. В конце пятидесятых— начале шестидесятых годов дефляция охватила степные районы Алтайского края, Омской и Новосибирской областей (50—80% пахотных земель). В лесостепных районах в связи с распашкой склонов резко усилились процессы смыва и размыва почв. Эрозия и дефляция причинили огромный ущерб и стали тормозом дальнейшего развития земледелия во многих хозяйствах, районах и целых зонах Западной Сибири. ЦК КПСС и Совет Министров СССР постановлением «О неотложных мерах по защите почв от ветровой и водной эрозии» (1967) обязали Министерство сельского хозяйства СССР, ВАСХНИЛ, головные, зональные научно-исследовательские институты и опытные станции разработать и внедрить в хозяйствах каждой почвенно-кл им этической зоны комплекс эффективных мер защиты почв от эрозии и дефляции.
Основные направления исследований определены с учетом состояния изученности проблемы. Принимая во внимание, что ВНИИЗХом для степных районов Казахстана разработан и предложен комплекс мер по борьбе с дефляцией, основным направлением наших исследований являлось решение проблемы защиты почв Западной Сибири от эрозии и совместного проявления ее с дефляцией, В период работы в СибНИИСХозе (г. Омск, 1952—1964 гг.) научным сотрудником и аспирантом автор являлся непосредственным исполнителем исследований, с 1967 по 1974 год руководил отделом земледелия АНИИСХ (ныне АНИИЗиС), В этот период на Алтае при непосредственном личном, участии а втор а^в п ёрвые в ГСй бйр п были раз-
■ ... ;.. ■^..■О."- :1 '
вернуты комплексные исследования по защите почв от эрозии и дефляции: разработаны программы и методики, заложены опытные многолетние стационары, организованы лаборатории земельных ресурсов и почвоохранного земледелия, земледелия на склонах, создан коллектив ученых-эрозиоведов, определены базовые зональные хозяйства по внедрению н проверке комплекса мер защиты почв от эрозии и дефляции. Автор принимал участие в разработке Генеральной схемы почвозащитных мероприятий, подготовке рекомендаций по борьбе с засухой и внедрения их в колхозах и совхозах Алтайского края.
Основные цели исследований
1. В качестве главной ставилась задача комплексного решения проблемы защиты почв Западной Сибири от эрозии и дефляции.
2. Выявить факторы и их сочетания, определяющие потенциальную опасность проявления эрозии и дефляции, а также их совместного развития в различных зонах Западной Сибири.
3. Определить ареалы возможного и фактического распространения эрозии, дефляции и совместного их проявления, провести эрозионно-дефляционное районирование территории региона.
4. Разработать научные основы комплексной защиты почв от эрозии и дефляции применительно к природным условиям различных зон Западной Сибири.
5. На базе типичных для зон хозяйств, опытных водосборов и многолетних стационаров разработать и проверить эффективность как отдельно взятых, так и примененных в комплексе почвозащитных мероприятий.
6. Подготовить рекомендации сельскохозяйственным органам, проектным организациям, колхозам и совхозам по защите почв от эрозии и дефляции на ближайшую перспективу (1980—1985 годы).
7. Создать на Алтае коллектив ученых-эрозиоведов.
В проведении исследований принимали участие М, И. С Ильченко, В. Е. Мусохранов, И. М. Мальцев, Н. С. Тумайкин, В. И. Столяров, Г. В, Журавлева, В. Д. Мишенева, Л, В. Же-жер, В. Г. Ткаченко, А. Г. Турбин, Н. М, Кочегаров, И. Г; Иван-ков. Кроме собственных исследований, автор также обобщил результаты работы научных учреждений Сибири и Казахстана.
Основные результаты и новизна исследований
1. Выявлены факторы и их сочетания, в наибольшей мере определяющие потенциальную опасность проявления эрозии и дефляции почв в различных зонах Западной Сибири.
о
2. Установлены закономерности развития эрозии и ее совместного проявления с дефляцией в условиях Западной Сибири.
3. Впервые предложено эрозионно-дефляционное района* ровашге территории Западной Сибири.
4. Применительно к зональным условиям Западной Сибири впервые дана оценка почвозащитной эффективности ос? новных полевых культур, структуры посевных площадей,4 севооборотов, агротехнических, лесомелиоративных и гидромелиоративных мероприятий, применявшихся как раздельно, так и в комплексе.
5. Разработаны научные основы комплексной защиты почв от эрозии и дефляции, предложены зональные системы почвозащитного земледелия в условиях, типичных для каждой зоны базовых хозяйств, проверена эффективность разработанных почвозащитных комплексов.
6. Подготовлены — «Генеральная схема почвозащитных мероприятий для Алтайского края до 1980 года» (совместно с ГИЗРом и Алтайским филиалом института «Росгипрозем»), «Рекомендации по борьбе с засухой в районах Алтайского края» (1973), осуществляется их внедрение.
7. Создан коллектив ученых-эрозиоведов.
Практическая ценность работы. Результаты исследований
используются плановыми, сельскохозяйственными органами, проектными организациями, колхозами и совхозами при разработке почвозащитных мероприятий. Внедрение их позволяет хозяйствам Западной Сибири предотвращать эрозию и дефляцию, ослаблять отрицательное влияние засух, повышать плодородие почв и продуктивность земледелия.
Реализация научных исследований. Подготовлены основные положения и рекомендации по защите почв от эрозии и дефляции в условиях Западной Сибири, по теме диссертации опубликованы 33 работы, в том числе монография «Защита почв от ветровой и водной эрозии» (Москва, «Россельхозиз-дат», 1974). Результаты исследований вошли в рекомендации по борьбе с засухой в районах Алтайского края (ВАСХНИЛ, Москва, 1973).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на съезде специалистов сельского хозяйства Алтайского края (1968, 1971), двух региональных совещаниях научных работников Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1970, 1974), совещаниях работников сельского хозяйства Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1973. 1975), совещании передовиков сельского хозяйства РСФСР (Москва, 1974), сессии ВАСХНИЛ (Ростов-на-Дону, 1969), коллегии Министерства сельского хозяйства РСФСР (Москва, 1974). Работа рассмот-
репа и одобрена научно-техническим сонетом МСХ РСФСР (1975). - -
Внедрение рекомендаций. Рекомендации диссертанта по защите почв от эрозии и дефляции внедрены на площади Солее 5 млн. га, в т. ч, л Алтайском крае на площади 3,8 млн. га.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 306 страницах машинописного текста, включающего 61 таблицу, иллюстрирована 22 рисункам» н графикам», состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений. Список литературы включает 417 работ отечественных и 75 зарубежных авторов.
Основное содержание работы
В первой главе дан анализ состояния изученности проблемы защиты почв от эрозии и дефляции в условиях Западной Сибири. Установлено, что в имеющейся литературе крайне мало сведений о тинах проявления эрозии, морфологии оврагов и условиях их образования. Отсутствовали экспериментальные данные об особенностях н объемах формирования стока талых и ливневых вод, смыва и размыва почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, не приводится агрономическая характеристика склоновых земель но плодородию в зависимости от их крутизны, экспозиции и степени смыва почв. Особенно мало были изучены процессы совместного проявления эрозии и дефляции почв, защитная способность полевых культур, высеваемых на склонах Западной Сибири. Структура посевных площадей планировалась без учета этого важного показателя. Почвозащитные севообороты не изучались и производству не рекомендовались. Основная обработка почвы производилась отвальными плугами на глубину 20— 25 см без учета рельефа полей н применения дополнительных приемов, предотвращающих сток и способствующих влаго-иакоиленню. Эффективность нлоскорезнон и безотвальной обработок, разноглубннной и комбинированной вспашки, ще-левання посевов многолетних трав по предотвращению стока и эрозии почв не изучалась.
1 В Западной Сибири отсутствовал опыт протнвоэрознонного освоения целых водосборных бассейнов и территорий хозяйств. Проектные организации, колхозы и совхозы при разработке и осуществлении почвозащитных мероприятий пользовались рекомендациями, разработанными для Европейской части СССР.
К числу фундаментальных исследований но защите почв от дефляции следует отнести труды Всесоюзного научно-исследовательского института зернового хозяйства. Этим институтом разработана и предложена производству система почвозащитного ■ земледелия для стенных районов Казахстана,
основой которой является плоскорезная обработка .почвы в зернопаровом севообороте с короткой ротацией."
Вместе с тем следует отметить, ' что рекомендации ВННИЗХ обязательно должны уточняться и корректироваться с учетом конкретных условий степных районов Алтайского края, Омской, Новосибирской и других областей Западной Сибири.
Во второй главе дается характеристика природных условий, факторов и их сочетаний, определяющих потенциальную опасность проявления эрозии и дефляции, предлагается эро-зиопно-дефляциопное районирование территории Западной Сибири (табл. ! й 2).
Таблица I
Основные показатели, определяющие степень потенциальном опасности проявления эрозии почв в условиях лесостепи Западной Сибири -(А. Н. Каштанов)
Природные условия
Показатели (факторы)
Климат Значительная (50—SO см) мощность снежного покрова.
Низкие температуры, вызывающие глубокое (2,5—3 м) промерзание почв зимой и длительное оттаивание весной. Короткий (6—8 дней) период и большая (40мм в сутки) интенсивность снеготаяния. Высокие коэффициенты (0.&—0,7) стока талых вод
Рельеф Глубокие (60—300 м) местные базисы эроэни. Собираю-
щие типы водосборных бассейнов, Значительная расчлененность территории овражно-балочной сетью (0,5—2,0 км/км-). Большая (5СО—2Э00 м) длина склонов. Высокий процент склонов южных экспозиций. Наличие склонов выпуклого профиля
Почвенный Малая мощность гумусового горизонта черноземов, под-
ло проз золистых н серых лесных почв. Низкое содержание водо-
прочных агрегатов. Невысокая влагоемкость.* Легкоразмы-'ваемые подстилающие (по ч во образующие) породы — лессовидный суглинок
Растнтель- Высокий {70—S3) процент обрабатываемых земель. Пре-
ний покров обладание в посевах однолетних растений (яровая пшеница, овес, ячмень, кукуруза). Низкий удельный вес посевов многолетних трав н озимых культур. Отсутствие на пашне растительного покрова в течение &—9 месяцев (октябрь— нюнь). Слабое проективное покрытие почвы лотом. Изре* жеинын естественный растительный покров на склоновых ссиокосах и пастбищах. Расположение лесных полос и кулис вдоль склонов.
.В зависимости от почвенно-климатических условий, в которых ведется земледелие, с учетом факторов, типов и ареалов распространения эрознонно-дефляцнонных процессов, на тер-
Т а б л и ц а 3
Основные показатели, определяющие степень потен ни алы юн опасности проявлений дефляции в условиях степных районов Западной Сибири
(Л. Н. Каштанов)
Природнис условия
Показатели (факторы)
Климат Часто повторяющиеся (2—Э года из 5 лет) засухи. Боль-
шие (15—30 м/еск) скорости ветра в период отсутствия растительного (май, ноябрь, декабрь) и снежного покрова. Резкая смена положительных дневных температур ночными заморозками в апреле, мае, октябре, ноябре при отсутствии растительного и снежного покрова.
Рельеф ' Ровный рельеф местности в Западной Кулунде, создающий благоприятные аэродинамические условия для ветра. Наличие нет роуд арных возвышений (увалов), полого-увалистых коридоров, расположенных вдоль направления господствующих ветров в Восточной Кулунде
Почвенный Высокий (ГО—90%) удельный вес почв легкого меха ни че-
покров екото состава (каштановые и южные черноземы). Малая
(16—18 см) мощность гумусового горизонта. Низкое содержание аетроустойчивых агрегатов. Недостаточная елаго-емкость и подо уд ер ж и в а юща я способность. Плохая связность. Распыленность пахотного слоя.
Раститель- Высокий процент (70—90) обрабатываемых земель. Пре-
ний покров обладание о посевах однолетних растений (яровая пшеница, овес, ячмень, кукуруза). Низкий (5—8%) удельный вес многолетних трав. Полное отсутствие озимых культур. Отсутствие на пашне живого растительного покрова в течение 8—9 месяцев (октябрь—июнь). Слабое развитие растений, изреженность посевов и как' следствие — недостаточное проективное покрытие почвы в летний период. Изрежен-пий естественный растительный покров на сенокосах и пастбищах, Расположение лесных полос и кулис вдоль господствующего направления ветров,
ритории Западной Сибири нами выделено несколько зон и районов; 1 — зона проявления дефляции почв (степи—Кулун-динская Алтайского края, Омской и Новосибирской областей), II — зона совместного проявления эрозии и дефляции почв (лесостепи — Приобская, Бийско-чумышская), III—зона проявления эрозии почв (Предгорья Алтая и Салаира).
В третьей главе описываются условия и методика проведения исследований. Основные опыты проводились в Приобской лесостепи Алтайского края, которая характеризуется одновременным проявлением эрозии и дефляции, на землях опытно-производственного хозяйства имени В. В. Докучаева Алтайского научно-исследовательского института земледелия и селекции сельскохозяйственных культур.
Климат зоны резко континентальный. В январе-феврале* температуры достигают 35—40% глубина промерзания почвы— 2—2,6 м. Абсолютный максимум температуры воздуха летом составляет +38—10s, на поверхности почвы +60—65°. Средняя многолетняя (1881—1974 гг.) сумма годовых осадков равна 440 и колеблется но годам от 185 до 622 мм, из которых 30—-15% приходится на осенне-зимний период. Слой .стока талых вод весной составляет 40—60 мм.
Рельеф местности неспокойный, с густой сетью оврагов.и балок. Расчлененность территории — 0,96 км/км2. Глубина местных базисов эрозии 60—150 м. Склоны длинные (1000— 2000 м), больше выпуклой н вогнутой формы, крутизной 3— 8°. В ОПХ имени В. В. Докучаева 71% лапши размещается на склонах крутизной от 1 до 5°. . - В структуре посевных площадей около 65% яровых зерновых, 15%' пропашных н 8% чистых паров. Под естественными сенокосами и пастбищами находится около 17% сельхозугодий. Облесенность территории составляет 2,8%*.
Почвы — черноземы обыкновенные и выщелоченные средне- и легкосуглинистые разной степени смытостн. Мощность гумусового горизонта колеблется от 20 до 65 см, содержание гумуса в пахотном слое от 3,5 до 0%-. Подстилаются лессовидными суглинками. В'районе отмечаются эрозия, дефляция и совместное их проявление. Снльноэродированных почв — 2%, среднеэроднроваиных —21 %, слабоэроднрованных — 31г%', ие-смытых, но эрозношюопасных — 46%-.
Для проведения исследований были заложены 5 стационаров, в которых изучались вопросы: 1 — почвозащитная способность и продуктивность основных полевых культур на эроди-. руемых склонах; 2 —почвозащитная и, экономическая эффективность агротехнических приемов; 3 — влияние удобрений на почвозащитную способность и урожай полевых культур; 4— противоэрознонная и мелиоративная эффективность полезащитных лесных полос; 5 — противоэрознонная и экономическая эффективность агромелиоративного комплекса на сложном водосборном бассейне.
Опыты проводились по методикам акад. С. С.- Соболева, ВНИИЗХ, ГИЗРа и ВНИАЛМИ. Определение содержания в почве гумуса, нитратов, фосфатов, калия, массы корней, запасов влаги в почве производилось по общепринятым методикам. Урожай приведен к 14%- влажности и 100% чистоте. Данные обработаны методом дисперсионного анализа (Б. А. Доспехов, 1973). При математчнескнх расчетах и прогнозировании потенциальной опасности проявления эрозии н дефляции почв использовали методы и формулы M. Н. Заславского (1971), М. И. Комарова (1972) и Е.' И. Шпятого (1972).
Производственна« проверка эффективности комплекса почвозащитных мероприятий проводилась в базовых хозяйствах, расположенных в зонах проявления эрозии (колхоз «Красное Знамя» Первомайского района, Бийско-Чумышская лесостепь) , дефляции (совхоз «Кулундпнекий», Кулунаинская степь) и их совместного проявления (ОПХ им. В. В. Докучаева ЛНИИЗпС, Приобская лесостепь).
В четвертой главе—«Научные основы защиты почв от эрозии на склонах лесостепи Западной Сибири»—излагаются результаты исследований по оценке почвозащитной эффективности полевых культур, структуры посевных площадей, севооборотов, способов основной обработки почвы, удобрений, лесомелиоративных н гидротехнических мероприятий, применяемых как отдельно, так л в комплексе.
1. Особенности структуры посевных площадей, оценка почвозащитной эффективности полевых культур и севооборотов на склонах. Климатические и почвенные условия лесостепной зоны Западной Сибири, где проявляется эрозия, позволяют возделывать довольно широкий ассортимент полевых культур. Здесь высеваются многолетние травы — люцерна, эспарцет, костер безостый; озимые — рожь, пшеница; яровые зерновые— пшеница, ячмень, овес, просо, гречиха; зернобобовые— горох,-вика; пропашные — кукуруза на силос, подсолнечник, сахарная свекла, картофель. Площади под чистыми парами составляют- 5-—8%'. Наибольший удельный вес занимают яровые зерновые (60—70%) и пропашные' (10—18%) культуры, посевы многолетних трав но превышают 8—10%\ озимых—1—3%, что снижает почвозащитные возможности структуры посевных площадей. Низкий удельный вес посевов озимых и многолетних трав и применение вспашки, как правило, сопровождаются проявлением эрозии на склонах. ~ Почвозащитные свойства основных полевых культур. Изучение почвозащитной эффективности полевых культур, высеваемых в лесостепи Западной Сибири, показало, что многолетние травы (люцерна, костер безостый) в течение года обеспечивают наилучшую защиту почвы от эрозии (рис. 1). В лесостепи Западной Сибири наиболее эрознонноопасным периодом года является ранняя весна (конец марта — начало апреля), когда происходит быстрое снеготаяние' и сток талых вод. ' В отличие от Европейской части СССР, где почвы зимой промерзают неглубоко, в Западной Сибири сток происходит,; как правило, по глубоко- (до 2,5—3 м) промерзшей почве, не впитывающей воду. В этих условиях посевы многолетних трав на склонах, особенно 3—5 годов жизни, не обеспечивают необходимое пнутрнночвенное поглощение и не предотвращают сток' талых вод. Отрицательно сказывается на поглощении талых вод ^повышенная плотность почвы. Сток талых вод по много-
1ЫСШЕУЫГ MEC6CTMIX РАШД ЗАПААКОМ Сибири Ci
' ; ■ - -.-v.'/ . . I*.!. I
КУЛЬТ Y* à
t МШГОАЕТШ THIbl л% {WmHU,HCUPH30CTWÛ)
КУКУРУЗА, ПвИШНЕЧШ, ГРЕША I I
СХ ЕМ À
UC(l31b3DSiHUS СКЛОНА 0- 5 ° СЕЮО'СЕВЕРО-ВОСТОЧКШ Ш№Ш НАШ 1000м В ОШ нмШОКШЕВД ¿НШиС Шчщг,;ЗШ11Ц ЛОГ" и 3 ошшше)
1 ЗШ: Н11»Ш, It ЗШ: iinm i спянм ' 4 ; IS MM : KBxrn : tv ЗШ; шак ;.; ■ T wt: KWli
СШ OlCVtCTtVLl ; чтя аими.шеимиши- " 4ACÏV CXlfcU. ; . icitntui а эдтуи* mпшжп;нжть:
пгемшпев вевки- ЕДИНЯ 1 нэшиа СП»; <. КШШШЕГВ CMDU >; мм (nu ; " . «N ИЮМ,11 .
щитяи «типам -, tPUMEHAlTCfl МЧМЗШКТШ MliltllUHTCI-i/W- штамп юпшт-
пгеизмаитев эше. дготшшм ( rrnui ut» •< âuwttii ышмман ииншшн:и. ЕТГвШвШИШ
кзам.. tcpumi, щшим. : (сшгтш» IUIII UI- ЖШШИ; ' КШПМИХ МСПМ1
AVRUeUBI, H1*M)tMUMIt, 1Н,1УМ1Ш'11П- мы! киттм Yt 1ММ. .";..'■.
bWENIW eiUrw, ЯМЕ* . ««iiom.ouwwwi : niCTMBt ;'/жиМТМ- ■V '■■
ПООЕКХ CKtM*);~ иаким): ■ mntauä кмяшс . . i ' . < ' *
лпюшлп зип imu:.; ; Miiitttm umt ■ HMIIUlll. и* 1000 хеш.'
Рис а.
ЛОЧВОЗАЩЦТНИ СПОСОБНОСТЬ СЕПШПЗЛСТКИКЫХ ШЩ -
высЕШьа в сшм гмш Зшиа) см
( Я8 ШСЯЦШ ГМ*)
КVАЪТY ?â ЧйЛ к К* s IS M î с fl ц ьг
ri « m ir 4 Y VI im VIS IX ! I 1 XI 1 XII
МНОГОЛЕТНИЕ ТМОД ( ЯЙТШ V аОАВСИа.ЯЫРЫ.АШЦЕРНЖ 11 Tjà жш ваш. ш. ячмень nnmi : шшишк. теии lit sa fflS я « na я s ■ ■ í— т— a i.л u 1 i 1' ! 1 !" . -r-П-
i,_ л " \ t ñ\ ■
/ Üí
РИС. э
летним травам достигал в наших опытах 450—800 мэ на 1 га, а коэффициент стока 0,60—0,70, Применение на склонах ще-левания через 2—4 м сокращало сток талых вод и повышало влагозарядку почвы соответственно на 478 и 280 т/га, увеличивало урожай на 50—60%-. Дисперсионный анализ полученных данных показал, что разность во влажности почвы но сравнению с контролем существенно для расстояния 2 м при уровне вероятности Р=0,99 и для расстояния 4 м при Р = 0,95.
На втором месте по почвозащитной эффективности в условиях лесостепи Западной Сибири находятся озимые культуры— рожь и .пшеница. Однако низкий удельный вес в структуре посевных площадей и частая гибель этих культур не'по-зволяют говорить об их практическом значении в защите почв от эрозии.
Для условий Западной Сибири было очень важным разработать новую почвозащитную технологию возделывания яровых зерновых культур, преобладающих в посевах. Нашими исследованиями установлено, что применение осенней нлоскорезной обработки почвы с сохранением стерни в отличие от вспашки сопровождается значительными изменениями процессов снегоотложения, темпов весеннего снеготаяния и стока талых вод. Наличие стерни способствует более раннему и лучшему накоплению, равномерному распределению и сохранению снега на склонах. В осеннее и зимнее время здесь не было выдувания почвы ветром. Вследствие рассеивающего и тормозящего действия стерни, рыхлого сложения пахотного слоя после плоскорезной обработки на склонах талые воды хорошо поглощаются, сток значительно, сокращается и повышаются запасы влаги в почве. В опытах установлена высокая степень коррелятивной связи между плоскорезной обработкой, коэффициентами снегоотложения, стока, и запасами влаги в почве. Исключение составляют годы, когда верхний (5—10 см) слой почвы уходит в зиму переувлажненным и сцементированным морозами, а также при образовании сверху ледяной корки, мешающей впитыванию талых вод.
Наибольший смыв почвы происходит по'чистому пару и кукурузе. По стерне зерновых культур, обработанной плоскорезами, сток талых вод и смыв почвы на склонах бывают не-! значитеьными. Применение осенней плоскорезной обработки,* сохраняющей стерню и малонарушенную корневую систему растений, продлевает, почвозащитное воздействие яровых зер-. новых культур от уборки урожая до следующего посева, т. elJ на 7—8 месяцев. Полученные данные позволяют по-нному-оценивать почвозащитную эффективность яровых зерновых, культур в условиях применения новой технологии обработки' почвы {табл. 3). '
Важным показателем, определяющим защитную ценность
' &
Таблица 3
Весенний сток талых вод н смыв почвы на склоне ]—51 юго-восточной экспозиции при осенней плоско резной обработке после зерновых культур (А. Н. Каштанов, В. Е, М у со кранов)
Культуры Запасы води в снеге+ -Посадки, м7га Сток, м3/га Коэффициент стока Смыв почвы, т/гв
Яровая пшеница....... 674.0 42,4 0,06 0,6
706.0 да.5 0,03 0,5
Кукуруза . ........ 434,2 41,4 0,09 1.3
Люцериа+костер безостый . . . 749,0 зтэ,а 0,55 0.9
Целина........... 933,0 , Я8,3 0,37 0.3
культур, является количество оставляемых ими корневых и пожнивных остатков.
На смытых склонах Приобья многолетние травы оставляют в почве наибольшее количество органических остатков—б! — 80 ц/га, кукуруза — 50—58 ц/га, овес — 48—51 ц/га и яровая пшеница — 39—41 ц/га. В остатках многолетних трав отмече-. но больше тонких корней и распределение их но площади бывает более равномерным, чем у овса и особенно у кукурузы. Общее количество органических остатков этих культур на с мы* тых склонах было меньше, чем на землях с ровным рельефом.
При разработке схем севооборотов важно знать как способность отдельных культур, так и целых групп (звеньев) создавать и оставлять в почве органическое вещество. Наибольшее количество органики оставляло после себя звено: 1) многолетние травы, 2) многолетние травы, 3) яровая пшеница, 4) яровая пшеница (77—99 ц/га), наименьшее — зериопаровое (41—63 ц/га).
Продуктивность полевых культур на смытых почвах. Исследованиями установлено, что урожайность яровой пшеницы, овса и кукурузы, заметно варьирует в зависимости от части склона и степени смытостн почв. На склоне юго-восточной экспозиции крутизной 1—5° яровая пшеница Саратовская-29 и кукуруза гибрид Буковннский-3 оказались наиболее «чувствительными» к снижению плодородия почвы, нежели овес и особенно многолетние травы (люцерна + костер безостый). По всем культурам самый низкий урожай получен на нижией более, крутой и смытой части выпуклого юго-восточного склона. Недобор продукции по культурам составил п сравнении с верхней частью склона: пшеница — 6,4, овес — 5,0, сено многолетних трав — 4,6, зеленая масса кукурузы — 58,6 ц с I га, или в процентах соответственно — 28,6; 18,3; 9,7 и 28,8. В сравнении с водоразделом эта разница была еще больше
Ю
Таблица 4
Урожай полевых культур на разных частях склона юго-восточной экслознцни, «/га (Л. Н. Каштанов, В, Е. Мусохранов)
Культуры и сорта Части . склона• Степень смытостк ПОЧВЫ Крутизна склона в градусах 1971 Год 1972 ы 1973 в среднем за 3 года
Пшеница Верхняя Несмытая 0—1,0 19,5 26,7 20,9 22,4
Саратов- Средняя Слабо- 18.7
ска я-29 смытая 1,0-2,5 24,7 15,2 19,5
Нижняя Средне-
смытая 2,5—5,0 15,7 21.0 11.2 16,0
НСРК 1,8 1,2 1.5 —
Овес Верхняя Неси и та я 0—1.0 33,2 31,1 17,6 27,3
•«Победа» Средняя Слабо-
смытая 1,0—2,5 32,2 31,8 15,7 26.6
Нижняя Средне-
смытая 2,5—5,0 28,3 26,8 П.7 22,3
НОР« 2,6 0,9 1.4 —
Кукуруза Верхняя Не смытая 0-1,0 243 215 153 204
гибрид Бу- Средняя Слабо- 1,0-2,5
ковинекий-3 смытая 248 212 НО 190
(зеленая Нижняя Средне-
масса) смытая 2.&-5.0 196 ; 174 67 145
НСРоб 24,1 14.4 26,4 —
Люцерна+ Верхняя Несмытая О—1,0 40,6 83,2 18,5 47,2
+костер Средняя Слабо-
(сено) смытая 1,0-2,5 40,2 76,8 12,8 43,3
Нижняя Средне-
смытая 2,5—5,0 39,9 75,9 12,5 42,8 ■
НСРЖ 1,9 2,9 3,1 —
(табл. 4). Отмечено,снижение некоторых качественных показателей урожая: абсолютного веса зерна ншеннны на 10— 15%-, натуры на 4—5% и стекловидности на 3—4%.
На склоне противоположной северо-западной экспозиции урожай яровой пшеницы и овса был заметно выше и не наблюдалось большой разницы в продуктивности между частями склона. Так, в 1971 г. сбор зерна яровой пшеницы Саратов-скан-29 составил по частям склона: верхняя — 21,5, средняя— 20,6, нижняя — 24,3 ц с 1 га. Урожай овса «Победа» в 1972 г. но мере перехода от верхней к нижней части склона соответственно равнялся: 35,7; 35,4 и 36,2 ц с 1 гектара. Результаты дисперсионного анализа подтверждают достоверность полученных данных (Рфак1 значительно превышает Ро,о5).
Роль почвозащитных севооборотов в борьбе с эрозией почв
Изучение различных вариантов структуры посевных площадей и севооборотов на эродируемых склонах показало, что наилучшую защиту почвы от эрозии и наибольший выход продукции растениеводства в условных кормонротеиновых единицах (обеспечивают зернотравяные почвозащитные севообороты
и звенья (табл. 5 и 6).
|
1 ! •• ■ ' Т а б л и ц а '5
> Выход растениеводческой продукции в зависимости от структуры посевных площадей и севооборотов на опытной водосборе ОПХ
> ; имени ВлВ. Докучаева (Л. Н. Каштанов, И. М. Мальцев)
Варианты
Структура посевных площадей и севооборотах
Всего продукции с I га севооборотной площади
кормовых единицах (ц/га)
в сопоставимых ценах (РУб.)
[
*П1 ;
I ""
IV
VI
Зерновые — 75%, пар чистый -г 23% ., . .........
Зерновые — 75%, пар чистый ку-
■ ллсный — 25%.....'. .
Зерновые —67%, пар чистый— 15%, кукуруза — 10%, многолетние трави — 10%......
Зерновые — 64%, пар чистый— 10%, кукуруза — !0%, многолетние трави —16%......
Зерновые — 50%, многолетние тра-;
аы — 50%........
Многолетние травы—100% . .
20,0 122—66
21,1 130-22
22,3 128—23
23,3 120—02
121—37
31,6 107—52
Однако они дают невысокий выход зерна, особенно в засушливые годы. Наибольшее количество зерна получено в зернопаровых севооборотах, особенно с применением почвозащитной агротехники (плоскорезные обработки) и влагона-'коплешш (посев кулис) (Г. Т. Руденко, 1972).
Довольно высокую эффективность обеспечивает севооборот, где зерновые культуры составляют 64 %:, чистый пар— 10%, кукуруза—10%, многолетние травы — 16%:. На ! га севооборотной площади в. них получено по 23,3 ц условных кормовых единиц на сумму 129 руб. 02 коп.
.Во все годы исследований наибольший смыв почвы имел место в севооборотах с чистым паром. Даже на полосах пара шириной 50 м проявлялась эрозия. Отмечена довольно хорошая протнвоэрозионная устойчивость поверхности почвы на
Таблица.6
Эффективность различных севооборотов и их звеньев
(ЛНИИЗиС, Г, Т. Руденко, 1969—1973 гг.) ' ' "
на . те о
X « 6 , § * §"5
« « о и £ в И-ca.ii ^ 9м= о в ВС •а , о
Севообороты н звенья ! о £§8 р. сь. (й сйа к" «з а «ч Л ' £ © |аа и а «225 4 " п л • 2-2,3 5 о о ЯюЗ * в в о са «.— х л * & Н 13 « . л о ь £ з я и 0,9 5ок О. н СИ«
2-полышЙ (пар—пшеница) 50 19,8 9,9 11.4 99 , /
З-полышй (пар—2 поля пше-
ница) ......... 4-польный (пар—3 поля пшснн. 67 18.2 12.2 14,0 ' г 99
ца) .■ , . . ; . . 75 16,7 ' 12,6 14,5 ■ 99 . ,
2 - пол ь ниц (кукуруза — пше-
ница) ......... 50 17,7 6,8 32,5 73
3-польный (кукуруза—2 поля
пшеница)....... 67 16,7 11,1 27,9 82
4-польный (кукуруза—3 поля
пшеница) ....... 75 16,0 12,0 25,0 86 ,
7-полышй (пар—2 поля пшени-
ца—2- поля. мн. травы—2 по-
ля пшеница) . . , , . ■57 16,9 9,7 15,8 125
10-польный (пар—2 поля пше-
ница — 2 поля мн. травы—
2 поля пшеница — кукуру-
за—2 поля пшеница) . . . 60 16,7 10.0 19.3 103
занятых парах, которые поздней осенью обрабатывались глубокорыхл ителями на 25—27 см, что практически исключало сток талых вод весной.
2, Почвозащитная эффективность способов основной обработки склоновых земель. В лесостепи Западной Сибири очень важно сразу после уборки урожая обеспечить такое состояние поверхности пашнн, которое бы способствовало лучшему использованию осенних жидких и зимних твердых осадков. Наблюдениями установлено, что на склонах южных экспозиций перед уходом в зиму запасы продуктивной влаги в метровое слое почвы бывают практически одинаковыми при различных способах обработки. В среднем за 7 лет (1968—1974 гг.) они составили по осенней плоскорезной обработке 105,9 мм,'.а По вспашке—100,6 мм. С начала зимы на таких склонах снег лучше задерживается, накапливается, равномернее'распределяется и хорошо сохраняется при осенней плоскорезной обработке с оставлением стерни. Потери воды в результате сноса снега с полей при вспашке составили 61,6 мм, или 53,6% зимних осадков, а при плоскорезной обработке соответственно—
34,1.мм и 29,7%. Почва при такой обработке меньше промерзает и не выдувается зимой.
Осенняя плоскорезная обработка склонов является эффективным средством борьбы со стоком талых вод и смывом почвы весной. Наилучшее поглощение талых вод обеспечивается после'сухой осени. Так, сток талых вод весной 1970 г. (после сухой осени 1969 г.) составил по отвальной зяби 45—50 т/га, а по осенней плоскорезной обработке только 5,3 т/га или практически ' отсутствовал. Осень 1970 г. была более влажной, и почва ушла в зиму с запасами влаги 60—70% полевой влаго-емкости. Сток талых вод весной 1971 г, составил по вспашке 173—202 т/га, а по плоскорезной обработке — 104 т/га.
Лучшее поглощение талых вод на участках с осенней плоскорезной обработкой не только способствует уменьшению стока, смыва й размыва почвы, но и значительно (на 40,3 мм) повышает ее влагозарядку к посеву, особенно в засушливые годы (1969, 1973, 1974), (табл. 7).
; ' Т а б л и Ц а 7
Содержание,продуктивной влаги в метровом слое почвы в мм перед лосевом в зависимости от способов осенней обработки склона 2,5—3° юго-западной экспозиции (А Н. Каштанов, В. И. Столяров)
Способы осенней обработки почвы Среднее за 1960—1974 гг.
Вспашка поперек склона на 20—22 см (контроль) 118,6
Вспашка поперек склона на 20—22 см+луняо-
вание ................ 120,6
Обработка плоскорезом поперек склона на 14—
16 см................ 15^9
Результаты дисперсионного анализа показали, что раэня-пы между вариантами опыта существенны (Р факг =6,70, Ро.оз = 4,10);
Применение осенней плоскорезной обработки на склонах в наших опытах не сопровождалось ухудшением пищевого режима почвы."
В условиях почвозащитного севооборота (без чистого пара) по плоскорезной обработке засоренность посевов яровой пшеницы была несколько выше, чем по вспашке. Отсутствие чистого пара осложняет борьбу с сорнякамн. Однако в целом засоренность посевов яровой пшеницы была незначительной и отмечалась тенденция к ее снижению но мере освоения севооборота, Применение гербицидов облегчает решение задачи борьбы с сорняками.
Изучение влияния различных способов основной обработки почвы на урожай зерновых культур на склоновых землях алтайского Приобья показало достоверное преимущество осенних плоскорезных обработок с оставлением стерни в за-и
сушливые годы. Так, в 1969 г. прибавка урожая зерна от применения плоскорез!юй обработки составила 4,3, а в 1973 г.— 4,4 ц с 1 га. В умеренно-влажном 1971 г. разница в урожае 5] ров ой пшеницы по видам обработки была незначительной, а во влажном 1972 г. некоторое преимущество отмечено на стороне вспашки {табл.8). '
Т а б л и ц а 8
Влияние способов основной обработки почвы склона 2,5—3® юго-западной экспозиции на урожай яровой пшеницы Сарагсвская-29, ц/га - ' (Л. Н, Каштанов, В. И. Столяров)
Способы основной обработки почвы Годи * i ' L Ф м « О га ъ ~
1968 1069 1970 1971 (972 1973 1974
Вспашка поперек
склона на 20—
22 см (кон-
троль) 4,9 9,5 16,6 19,3 31,2 9,4 4,0 13,5
То же+лункова-
нне 5,0 10,7 17,0 20,2 31,8 8,4 3.3 13,8
Обработка
плоскорезом
поперек скло- -
на на 14—
16 см 6,6 13,8 17,1 20,0 28,9 13,8 6,7 15.3
НСР« 1,7 0,7 1,5 1,0 1,8 э,е 2,5 —
3. Эффективность удобрений на смытых почвах. На равнинных землях Западной Сибири минеральные удобрения значительно повышают урожай сельскохозяйственных культур (И. И. Синягин, 1968; А. Е. Кочергнн, 1968; Л. П. Лешков, 1970).
Нашими исследованиями установлено, что внесение минеральных, удобрений на смытых почвах склонов способствует восстановлению нарушенного баланса питательных веществ, улучшает условия произрастания растений. Вегетативная масса и корни лучше развиваются, обеспечивают более раннее и полное проективное покрытие площади. Даже раздельное применение азотных и фосфорных удобрений на среднесмытых выщелоченных черноземах Приобьн заметно повышает урожай яровой пшеницы, особенно во влажные годы. Прибавка урожая составляет: от применения Р« — 3,4 ц/га и от применения N30—2,2 ц/га. В среднезасушливые и особенно в острозасушливые годы внесение азота в дозах N30 и N6o снижало урожай яровой пшеницы.
Совместное внесение азотно-фосфорных удобрений на выщелоченных черноземах средней степени смытости обеспечи-
вает более высокую прибавку урожая, чем раздельное. Прибавка 3,6 ц/га. получена при внесении NeoPao- Па несмы-том выщелоченном черноземе прибавка урожая 3 и/га имела место при внесении NaoPao. что подтверждается и другими многолетними опытами на землях с ровным рельефом. • На эродированных склонах, наряду с недостатком питательных веществ, в дефиците находится влага. Совместное применение минеральных удобрений и влагопакопления с помощью кулис в засушливые годы повышало урожаи яровой Пшеницы в 1,3—1,6 раза. Наибольшая прибавка—7,9 и/га—получена от применения МбоРеоКчо » влагонакоиления. ,
Применение минеральных удобрений' на эродированных склонах Приобья'не только повышает урожай сельскохозяйственных культур, ího и увеличивает запасы органического вещества в почве. Так, на юго-восточном склоне в слой почвы. О—40 см без применения удобрений ежегодно поступает 40— 45 ц растительных остатков, с применением N60 — 50—55 ц, а при внесении МиРео—80—100 ц на 1 га.
Исследования показали исключительно важную роль навоза "как восстановителя плодородия и средства повышения противоэрознонной устойчивости почв. Особенно важно вносить его на иоля, вышедшие из-под интенсивных пропашных культур (кукуруза, сахарная свекла, картофель и др.).
- 4. Особенности применения лесомелиоративных мероприятий на склонах. В условиях Западной Сибири, в отличне от европейской части СССР, почва иод лесными насаждениями глубоко и надолго промерзает, оттаивание ее весной происходит крайне медленно и к моменту схода снега составляет всего лишь 15—25 см. За период наших наблюдений не было ни одного случая полного оттаивания почвы до схода снега. В связи с этим коэффициент использования талых вод на защищенных полях остается низким (около 0,3), особенно после влажной осени, когда почва уходит в зиму с повышенными запасами влаги, Плохое использование почвой талых вод весной сопровождается большим стоком и смывом почвы. В отдельные годы смыв почвы около лесных полос, расположенных на склонах, достигает 100—300 т с 1 га площади. Нередко даже при уклоне 1—2° около лесной полосы плотной конструкции образуются глубокие промоины.
Содержание влаги в ночве зависит от конструкции лесных полос и довольно четко согласуется с распределением снега на поле. На начало вегетации (20—25.V.) за 8-рядной плотной полосой максимальные запасы влаги наблюдались до 25— 30 м, а затем резко уменьшались и на расстоянии 200—250 м сокращались в два раза. За продуваемыми лесными полосами запасы влаги в почве, как и снежный покров, распределя-
ются несколько равномернее на защищенном ноле, но также заметно снижаются на расстоянии 200 м от полосы.
Урожай яровой пшеницы на нолях, защищенных лесными полосами, в среднем на 1,5—3,2 ц/га, «ли на 10—35% выше, чем на открытых полях. Лучшие результаты получены от малорядных продуваемых лесных насаждений. Однако и продуваемые лесные полосы на склонах не обеспечивают получение равномерного урожая со всей защищенной площади, особенно в засушливые годы. Наиболее резкие колебания (от 5 до 25 ц/га) урожаи зерна яровой пшеницы имеют место в зоне действия плотных многорядных лесных полос. Эффективность лесомелиорации на склонах можно иовысить-применени-ем агротехнических приемов, способствующих лучшему распределению снега и предотвращающих сток талых вод (глубокая плоскорезная обработка почвы, щелевание посевов многолетних трав, оставление буферных полос).
5. Агроэкономнческая эффективность комплексного применения протнвоэрозионных мероприятий. Наши исследования показали, что в лесостепных районах Западной Сибири с осадками 400 мм и более в год и расчлененным рельефом в отдельные годы (2—3 из 5 лет) применение.« отдельно взятых агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических приемов нельзя полностью предотвращать сток талых вод, смыв и размыв почвы. После хорошей осенней влагозарядки, глубокого промерзания почвы и многоснежной зимы даже в условиях применения наиболее эффективных агротехнических, лесомелиоративных н гидротехнических способов весной на склонах наблюдается значительный сток талых вод, смыв и размыв почвы. ....
Исследованиями установлено, что комплексное (рис. 2) применение агромелиоративных приемов на сложных водосборах Западной Сибири способствует более эффективному использованию осадков, резкому сокращению стока талых вод и эрозии почв. Урожай многолетних и однолетних трав,кукурузы и подсолнечника на склоновых, лиманах повышается в 1,5—2 раза (табл.9).
Корреляция между урожаями костра безостого, смеси вики с овсом, кукурузы, подсолнечника, и продолжительностью затопления высокая и составляет соответственно 0,94; 0,98; 0,95 и 0,95. .
Орошение склоновых культурных пастбищ водами местного стока увеличивает сбор зеленой массы трав до 300—400 ц с 1 га, или в 0—10 раз, но сравнению с естественными пастбищами.
В пятой главе—«Особенности комплекса мер защиты почв от дефляции в степных районах Западной Сибири»—излагаются результаты исследований почвозащитной способности высе-2 17
Таблица 9
Урожай сена многолетни*, однолетних трав н зеленой массы сил ос ны к культур на склоновых лиманах ОПХ имени В. В. Докучаева (1969—1972 гг.). ц/га (Л. Г. Турбин, Н. М. Кочегаров)
Культуры Без затопления (контроль) Продолжительность затопления в сутках и урожай, ц/га
6 12 18 24
Костер безостый . . , 29.2 37,7 45,5 53,6 51.6
Люцерна...... 36,9 47,9 56,1 47,8 47,0
Эспарцет...... 29,4 45,1 51,9 ЗЭ.2 ■ 42.1
Вика+овес..... 25,9 31,9 35,2 40,3 36,0
Кукуруза...... 257.0 326,0 326,0 406,0 4КУ)
Подсолнечник , , . 402,0 505,0 546,0 571,0 610,0
ваемых полевых культур, структуры посевных площадей н севооборотов, раскрываются особенности агротехники и роль минеральных удобрений в повышении защитных свойств посевов, показываются эффективность применения химических средств и мульчирования почвы соломой, лесомелиоративных мероприятий и способы повышения продуктивности дефлированных почв Кулундинской степи с помощью орошения.
1. Структура посевных площадей и система почвозащитных севооборотов. Изучение почвозащитной эффективности культур, возделываемых в Кулундинской степи, показало, что многолетние травы (житняк, люцерна, эспарцет) обладают наилучшими почвозащитными свойствами. При посеве в севооборотах или при длительном залужеинн (выводное поле) они в течение всего года хорошо защищают почву от дефляции. Наибольшее проективное покрытие наблюдается на 2— 3-й годы жизни многолетних трап. В последующем их почвозащитные свойства н продуктивность свижаются.
, Озимые культуры, в отличие от Европейской части СССР, в степных районах Западной Сибири практически не высеваются, что снижает почвозащитную способность посевов и севооборотов. Отсутствие зимостойких сортов озимой ржи и пшеницы в настоящее время осложняет решение этой проблемы.
Яровая пшеница, овес и ячмень характеризуются кратковременностью (июнь, июль, август) защитного воздействия на почву. Кукуруза и подсолнечник обеспечивают удовлетворительное проективное покрытие лишь в июле и августе, т. е. в течение 60—70 дней (рис. 3).
Чистый пар, занимающий в Кулундинской степи 10—20% пахотных земель, является наиболее дефляционноопасным нолем в севооборотах и нуждается в дополнительных почвоза-
щнтных мероприятиях (сокращение числа обработок, полосное размещение и др.).
Нашими наблюдениями установлено, что на сильнодефли-рованных каштановых почвах Кулундинской степи наиболее эффективно сплошное залужение (задернение) на период до 5—6 лет. Для посева можно использовать житняк гребенчатый, люцерну «Табунскаях-, эспарцет «Песчаный», донник и в ряде районов регнерию волокнистую с костром безостым.
На среднедефлированних почвах высокий почвозащитный эффект обеспечивают севообороты с удельным весом многолетних трав 40—50%: 1) многолетние травы, 2) многолетние травы, 3) яровая пшеница, 4) яровая пшеница; или 1) многолетние травы, 2) многолетние травы, 3) чистый нар, 4) яровая пшеница, 5) яровая пшеница, где травы в каждом иоле севооборота размещаются полосами, чередующимися с полосами однолетних культур и чистого пара.
На ела бодефлирова иных и недефлированных почвах лучшие экономические результаты получены при введении зерно-паровых севооборотов с короткой ротацией: 1) чистый пар,
2) яровая пшеница, 3) яровая пшеница, 4) зернофуражные. Однако следует иметь в виду их существенный недостаток — возможность проявления дефляции в паровом ноле при раз* мещенин его большими сплошными массивами и многократных обработках, особенно на легких супесчаных почвах.
Зернопропашные севообороты: 1) кукуруза, 2) пшеница,
3) пшеница, 4) зернофуражные—несколько снижают урожай и выход зерна, но обеспечивают наибольший выход растениеводческой продукции в кормовых единицах с 1 га. Следует отметить низкую (78—86 г/к. ед.) обеспеченность продукции белком. Недостатком зернопропашных севооборотов является довольно высокая петенцнальная опасность проявления дефляции в первом поле (кукуруза) весной и осенью, особенно при вспашке зяби. В годы с малоснежными зимами может проявляться зимняя дефляция.
Зернопаротравяные (7—10-польные) севообороты уступают зернопаровым и зернопропашным но урожайности и выходу зерна на единицу севооборотной площади, но в них наилучшая обеспеченность (103—125 г/кг) белком условной кормовой единицы и высокие почвозащитные свойства звеньев с многолетними травами (1 — многолетние травы, 2 — многолетние травы, 3 — яровая пшеница, 4 — яровая пшеница или зернофуражные). К недостаткам этих севооборотов в Кулундинской степи следует отнести неудовлетворительную влаго-обеспеченность посевов яровой пшеннцы по пласту многолетних .трав. Поэтому за год до подъема пласта на поле распахиваются неширокие (чаще 2-метровые) полосы через 10—12 метров, которые паруются с последующим созданием на них
{
кулис из горчнцыгдля снегонакопления и лучшего увлажнения
почвы. v ■ - y
2. Почвозащитная технологнявозделывання сельскохозяйственных культур.. В большинстве степных районов Западной Сибири 60—70%"пашни ежегодно ."занимается зерновыми' культурами, 10—20%. отводится под чистые пары. Остальная площадь засевается пропашными (кукуруза и подсолнечник на силос), многолетними, однолетними травами и техническими культурами, Как показали исследования, лучшими предшественниками под яровую-пшеницу являются чистые пары и кукуруза, - который в то ¿же время наиболее подвержены дефляции,:'особенно' на^каштановых-почвах.. Поэтому в задачу почвозащитной технологии-возделывания сельскохозяйственных культур в стёпных районах прежде всего входит .предупреждение дефляиии на этих полях севооборотов. ^ :
Подготовка частого'пара;' Наши исследования и производ: ственный опыт - хозяйств Кулундинскон степн показали, что для подготовки частого пара в основном приемлемы рекомендации ВНИИЗХ.' : - -
Вместе с тем установлено, что независимо от способов основной обработки .вдетых паров к осени стерня на них почти полностью уничтожается; ¿.верхний (0—5 см) слой почвы становится "распыленным и может подвергаться дефляции. Сокращение числа механических обработок и применение вместо них химических средств борьбы ..с сорняками повышает устойчивость почвы., По данным ;Кулундинской сельскохозяйственной опытной станции (И.1 Г. Иванков,1972), последние осенние глубокие плоскорезные'обработкн на чистых парах в сухие годы приводят к излишней рыхлости почвы пахотного слоя и сопровождаются значительными потерями влаги. В этих условиях лучшие результатыполучены при обработке на глубину в 14— 16 см в октябре, когда спадут, высокие температуры н уменьшится испарение влаги.
Изучение технологии подготовки и эффективности чистых наров в Алейской , степи '(Алтайская машиноиспытательная станция) показало,-что на полях с плоскорезной обработкой мощность снежного покрова колебалась от 35 до 41 см, а запасы воды в снеге на стерневых фонах соответственно достигали 851—1053 тонн. Это способствовало лучшей влагозарядке почвы. Послелоследней обработки чистого пара сохранялось лишь 9—11% стерни.-3апасы влаги в метровом слое почвы к концу октября составляли: на парах с отвальной обработкой — 1442—1583 .т/га,> с плоскорезной — 1718—1877 - т/га, с мелкой (10—12 см), плоскорезной обработкой —до 2114 т/га. Средний урожай зерна яровой пшеницы за три года (1966— 1968) составил по пару, вспаханному плугом,—13,3, с плоского
резной обработкой на 10—12 см— 14,8 и обработкой по методу ВНИИЗХ — 15,3 ц/га.
Исследованиями и практикой хозяйств Кулундинской степи также установлена высокая почвозащитная эффективность полосного размещения чистых паров при чередовании их с полосами посевов зерновых культур. В этом случае чистые пары размещаются не в одном, а в двух полях севооборота, занимая площадь целого ноля. Каждое поле чистый пар проходит не за один, а за два года. На легких дефляционноопасных каштановых почвах Кулундинской степи наилучшей шириной обрабатываемой полосы чистого пара является 50—100 м.
Создание на чистых парах кулис из горчицы с межкулисным пространством 12 м способствует раннему и лучшему накоплению снега, предотвращению зимнего выдувания и хорошей влагозарядке почвы до полной полевой влагое.мкости.
Особенности основной обработки почвы под кукурузу и первую пшеницу, идущую после кукурузы. В опытах Кулундинской сельскохозяйственной опытной станции на каштановых почвах более высокий урожай зеленой массы кукурузы получен по осенней плоскорезной обработке. В средневлажные и влажные годы лучшие результаты отмечены по вспашке на глубину гумусового горизонта. Осенняя обработка почвы после уборки кукурузы на силос во многих хозяйствах Кулунды и других степных районов Западной : Сибири производится культиваторами-плоскорезами КПП-2,2 или глубокорыхл и гелями КПГ-250 и КПГ-2-150. Качество такой обработки бывает ниже, чем после зерновых культур, т. к. при этом на поверхность поля могут выворачиваться большие глыбы почвы с корневой системой кукурузы. Оставшаяся кукурузная стерня хуже справляется с задачей задержания снега, нежели стерня зерновых культур. Применение вспашки после кукурузы в сухую осень нередко споровождается проявлением зимней н весенней дефляции, особенно на больших массивах (300— 400 га). Эффективным средством зашиты почвы от дефляции является размещение этой культуры полосами с зерновыми культурами.
Обработка пласта многолетних трав.' Пласт многолетних трав после влажных лет является хорошим предшественником для яровой пшеницы. После сухих и засушливых лет его эффективность "резко снижается нз-за недостатка влаги в почве. Подъем пласта после первого укоса под июльско-августовскне дожди позволяет накапливать больше влаги п почве и иопы-шать урожай яровой пшеницы. Более эффективна вспашка плугами на глубину гумусового горизонта полосами по 50— 100 м. На изреженных многолетних травах с плохой дерниной лучшие результаты получены но плоскорез ной обработке.
Осенняя обработка почвы под вторую н третью культуры,
высеваемые после чистого пара, кукурузы и пласта многолетних трав. Изучение почвозащитной эффективности осенних обработок почвы на Кулундннской сельскохозяйственной опытной станции позволило*.установить, что наибольший вынос мелкозема имеет место при вспашке,-сопровождающейся полным уничтожение^ стерни. Применение плоскорезной обрабог-ки снижало выдувание почвенных частиц в 6—7 раз. В содержании комочков крупнее, I мм, верхнего (0—5 см) слоя почвы по различным! способам, осенней обработки существенной разницы не установлено. В среднем за 6 лет изучения комковатость почвы (удельный вес комочков крупнее 1 мм) к моменту посева составила по ^вспашке 41,8%, по обработке плоскорезом — 46,4%; по весновспашке — 40,7.%'. Глубина обработки также существенно не влияла на устойчивость' почвы к дефляции (И; Г. Иванков, 1972). : .
Исследованиями установлено, что решающую роль играет не комковатость почвы, а наличие стерни на поле. В условиях Кулундннской} степи ^наибольшее количество стерни (80— 90%) сохраняется при осенней обработке почвы плоскорезом КПП-2,2 на глубину 16—18 см. Увеличение глубины обработки сопровождается уменьшением ее количества и повышением опасности проявления дефляции. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту посева, как правило, выше по плоскорезным; обработкам,, особенно в засушливые годы.
. Наряду с предотвращением дефляции, накоплением и сохранением влаги в почве, осенняя обработка в степных районах должна обеспечивать успешную борьбу с сорняками. Лучшие результаты получены по ранней плоскорезной обработке (август—сентябрь). Применение боронования орудием БИГ-3 перед или после обработки плоскорезом позволяет с осени заделывать в почву.семена овсюга и обеспечивать более раннее и дружное прорастание их.весной, а следовательно, и уничтожение при культивации. Создавая сверху неглубокий (2—3 см) рыхлый слой почвы, этот прием способствует сохранению влаги на полях, а некоторое уплотнение нижних слоев создает лучшие условия для развития растений яровой пшеницы и других зерновых культур.-Урожай в завис11мости от погодных условий повышается на 1,5—4,5 ц с 1 га.
Предпосевная обработка почвы и посев. В степных и южных лесостепных районах Западной Сибири наиболее дефля-цпонноопасным является период от.схода снега до появления массовых всходов зерновых и других культур. Нередко он достигает 30—35 дней; В это время почва бывает лишена живых растений, а при вспашке и пожнивных остатков. Число дней со скоростью ветра 15 м/сек и более в районах КулундинскоЙ степи в апреле-мае достигает 10—15. Распыленная же почва, как показали исследования, может подвергаться дефляции при
скорости ветра 4—6 м/сек. В таких условиях наиболее высокий эффект в сравнении с обычными приемами обеспечивает ранневесеинее боронование игольчатыми боронами БИГ-3, позволяющее лучше сохранять влагу н почве, заделывать семена овсюга и других сорняков, которые в последующем дружнее прорастают и уничтожаются при культивации.
К моменту основного сева яровой пшеницы и других зерновых культур (15—20 мая) почва в степных районах, как правило, просыхает на глубину С—8 <см, что, с одной стороны, затрудняет заделку семян во влажный слой, а с другой — при посеве дисковыми сеялками сильно разрыхляет и еще больше иссушает почву. При таком посеве верхние сухие и более влажные ншкние слои почвы перемешиваются, вследствие чего ухудшаются условия набухания и прорастания семян, особенно без прикатывания.
Сеялки-лущильники ЛДС-б одновременно обеспечивают проведение предпосевной обработки почвы и посева, сохраняя на поверхности поля 20—25%- стернн. Сеялки-культиваторы СЗС-2,1 дают возможность одновременно проводить предпосевную обработку почвы, внесение гранулированных удобрений, посев и прнкатыванне рядков. После посева ими сохраняется 35—40% стернн. Оба типа стерневых сеялок при работе образуют гребнистую поверхность поля, устойчивую против дефляции, особенно при посеве поперек господствующих ветров. Они заделывают семена во влажную почву, даже если верхний слой пересыхает на 6—8 см. Семена уклады--ваются на плотное влажное ложе и прикрываются сверху слоем почвы в 4—5 см. Каточки уплотняют почву, обеспечивая хороший контакт семян с ней.
Выбор оптимальных сроков сева яровой пшеницы и других зерновых культур в условиях степных и южных лесостепных районов Западной Сибири имеет исключительно большое значение. От этого зависят урожай, качество выращенного зерна, чистота посевов и защищенность почвы от дефляции. Лучшие результаты дает посев в сроки с 15 по 25 мая сеялками СЗС-9 и СЗС-2,1, позволяющий очищать ноля от сорняков, особенно от овсюга, передвигать критические фазы развития яровой пшеницы (кущение, выход в трубку) ближе к нюньско-июльским осадкам и выращивать более высокие урожаи.
3. Роль минеральных удобрений в повышении защитных свойств посевов на почвах, подверженных дефляции. Опытами, проведенными на Кулундпнской сельскохозяйственной станции, наблюдениями в колхозах и совхозах установлено, что применение фосфорных удобрений, особенно при посеве но чистым парам, практически в любые годы способствует более дружному появлению и повышению густоты всходов, лучшему развитию вегетативной массы (листьев, соломы), корне-
вой системы яровой пшеницы^ и других зерновых культур, а следовательно, повышает/,почвозащитные свойства посевов. Так, всходы наиболее / распространенного в Кулундинской степи сорта яровой пшеницы;Саратовская-29 при посеве с гранулированным суперфосфатом'отмечены >на 1—2 дня раньше по сравнению с неудобренными участками. Кущение растений происходит лучше, быстрее:, обеспечивается проективное покрытие площади, соломина/бывает прочнее, а число продуктивных стеблей" (и стёрни);^вфрастаёт~на 10—20%. Корневая система растений 'на удобренных участках развивается лучше, глубже проникает и охватываем собой больший объем почвы. Общий вес корней .возрастает на 8—16% в сравнении с контролем (посев без удобрений). Урожай яровой пшеницы
повышается на 1,5—3,5 ц с l.ra^1. . . .
4. Использование' соломы в " качестве почвозащитного средства и удобрения. Исследованиями установлено, что.мульчирование полей измельченной соломой в степных засушливых районах Кулунды способствует, повышению ветроустойчивости почвы. Будучи/'; разбросанной по полю в измельченном или даже цельном/виде, особенно повышенными (5—10 т/га) дозами, солома хорошо защищает верхние слои почвы от выдувания. Наблюдения'за динамикой влажности показали, что почва, покрывая мульчирующим слоем соломы, меньше испаряет, лучше сохраняет, выпадающие атмосферные осадки « повышает запасы влаги на 150—200 т на 1 га. Мульчирование повышенными дозами также увеличивает запасы органического вещества в почве. Положительно воздействуя на почву, как защитное "средство и удобрение, соломенная мульча способствует повышению урожаев. Средняя прибавка урожая зерна яровой пшеницы Саратовская-29 за 5 лет изучения на слабодефлированных почвах-Кулундинской сельскохозяйственной опытной станции составляла от 1,5 до 2,5 ц с 1 га.
5. Эффективность применения химических средств для борьбы с дефляцией почв. Почвозащитная эффективность химических препаратов изучалась на Кулундинской сельскохозяйственной опытной станции (И. Г. Иванков, И. М. Димов). Применялась сланцевая смола. Установлено, что при нанесении на поверхность-почвы смола пропитывает отдельные мнк-роучастки и почвенные комки, которые после подсыхания приобретают лучшую связность и прочность. В поверхностном слое почвы содержание дефляциоиноопаснои фракции размером комков менее! мм. уменьшил ось в .1966 г. с 54,7 до 37,0%, а в 1967 г. — с 61,3 до 46,0%*.-Пыльные бури, имевшие место весной 1967 года, после внесения смолы не ухудшили агрегатный состав.почвы. Со,временем прочность и связность комков и агрегатов, обработанныхсмолой, снижается. Но ria поч-
ве формируется растительный покров и процесс дефляции затухает. На паровых полях положительное действие сланцевой смолы прекращается после проведения поверхностных обработок; Заметного положительного влияния смолы на водный режим почвы не установлено. Лишь в первый период действия незначительно снижается физическое испарение. Средний урожай зерна яровой пшеницы за годы опытов составил 7,0 ц/га против 6,5 ц на контроле (без внесения смолы) ,
6.* Почвозащитная эффективность лесомелиоративных мероприятий в степных районах Западной Сибири. Согласно существующим инструкциям и рекомендациям главное назначение лесных полос в открытых степных и лесостепных районах заключается в снижении скорости п турбулентности ветрового потока. Ослабляя ветер, они должны защищать почву от выдувания летом и зимой, задерживать и равномерно распределять снег, улучшать влагозарядку почвы и микроклимат на полях, повышать урожай сельскохозяйственных культур.
, Исследованиями установлено, что лесополосы плотной конструкции снижают скорость ветра внутри себя и на заветренной опушке на 5—15% от скорости в открытой степи. По мере удаления от такой лесной полосы скорость ветра быстро нарастает и на расстоянии 25Н (Н — высота лесополосы в м) достигает скорости в открытой степи или даже выше (зона выдувания). Знмой.плотные лесные полосы собирают много снега в себе и вблизи с обеих сторон. Короткий (до 100 м), но высокий (до 3 м) шлейф создает большую концентрацию снега непосредственно около лесной полосы и нередко лишает снега остальную, особенно центральную часть поля. Весной снеготаяние затягивается, что сдерживает и нарушает нормальный ход весенне-полевых работ. При дружном снеготаянии около лесной полосы формируются потоки талых вод, смывающих почву, ведущих к образованию промоин на полях.
Ажурные лесные полосы, в отличие от плотных, более продуваемы ветром. На заветренной стороне полос (3—5Н) скорость ветра снижается до 15—30% от скорости ветра в степи. На расстоянии 25Н от лесной полосы она снова возрастает и достигает 85%-скорости ветра в открытой степи. С наветренной стороны действие ажурной лесной полосы сказывается на расстоянии 5—-10 высот, т. е. так же, как и у плотной конструкции. В системе ажурных лесных полос снег на защищенных полях распределяется несколько равномернее, чем в системе плотных лесных полос. Однако концентрация снега в самой полосе и около нее остается еще высокой, что значительно снижает ее мелиоративную и водорегулирующую роль. Весной при таянии снега много воды сбрасывается в пониженные элементы рельефа, сопровождаясь смывом и размывом почвы.
Продуваемые лесные полосы имеют 60—70% просветов
между стволами в нижней приземной части. Верхняя часть (крона) бывает мало или вовсе ветронепроницаемой. Такая конструкция лесной полосы обеспечивает наибольшеесниже-ние скорости ветра (на 30—50%) чт расстоянии 5—8Н в заветренную сторону. На расстоянии 25Н скорость ветра падает на 20%. Дальность защитного действия продуваемых полос по сравнению с исиродуваемыми возрастает. Продуваемые лесные полосы способствуют более равномерному распределению снежного покрова и увлажнению почвы на полях. Снеготаяние на полях, защищенных продуваемыми полосами, протекает медленнее, чем на открытых, и значительная часть талых вод, особенно при глубокой осенней обработке, впитывается в почву.
В целом'следует отменить, что.ни одна из перечисленных конструкций лесных полос не обеспечивает необходимую равномерность распределения снежного'покрова, а следовательно, и увлажнения почвы на территории, занятой системой лесных полос. В связи с этим на полях сохраняется высокая пестрота урожая зерновых и других культур. Для устранения отмеченных недостатков необходимы новые исследования и решения. Имеющиеся в хозяйствах Западной Сибири лесные полосы плотных конструкций нуждаются в прореживании с целью повышения продуваемости. В ближайшие годы до выявления более эффективных конструкций, видимо, следует ограничиться посадкой малорядных продуваемых лесных полос в сочетании с почвозащитной агротехникой. .
7. Повышение продуктивности дефлнрованных почв Кулун-динской степи путем орошения. Эффективность орошения каштановых почв длительное время изучается Кулундинской сельскохозяйственной опытной станцией (А. Г. Турбин, Л. В. Иванов). Один осенний влагозарядковый полив обеспечивает прибавку урожая сухого сена люцерны в размере 14 ц, а один вегетационный полив в фазе ветвления растений— 14,9 ц с I га. При поддержании влажности корнеобнтаемого слоя почвы в пределах 100—55% ППВ урожай сена люцерны ровнялся 54,1; при 100—65%—68,1; при 100—75%—81 ц с 1 га. При проведении четырех вегетационных поливов: (первый — в начале ветвления, второй — & начале бутонизации, третий — после первого укоса, четвертый — в начале бутонизашш второго укоса) урожай сена составил 73,4 ц с!.га (табл. 10),
Между урожаем люцерны и , нормой орошения имеется существенная средняя связь, равная 0,58.
Выявлен высокий эффект возделывания кукурузы на силос и зеленый корм. Прн орошении урожай зеленой массы кукурузы повышался со 136 до 560 ц/га, или на 312%;
На каштановых легкосуглинистых слабодефлированных почвах Кулундинской степи при дефиците влаги перед посевом
Таблица 10
Урожай люцерны (ссно) npsi различных нормах орошения (Кулундинская СХОС, 1907—1072 гг.)
Ороситель* ' пая норма, мУга
О
630 1564 2126 2635 £650 2ЭТ6-3226 336S 359Э
Число вегетационных поливов
3
3
4 4 4 4 4
УрожаП, ц/га
8.7 23,6 54,5 55.1 S3.1 69.4 66,8
51.3
73.4 81.0
Прибавка
а/га
14,9
45.6 46,4 44.3
60.7 53.1
72.6
64.7 72,3
%
171
525 532 510 697 663 835 744 830
один влагоза рядковый полив обеспечивает прибавку урожая зерна яровой пшеницы Саратовская-29 в размере 4—5 ц с 1 га но сравнению с контролем. При сочетании влагозарядковых и вегетационных поливов получено по 32—36 ц зерна с 1 га. Чистый доход в зависимости от величины оросительных норм составил от 42 до 91 руб/га, а себестоимость дополнительного урожая — 3,15—2,35 руб/ц.
В шестой главе—«Внедренне почвозащитных мероприятий в производство и их эффективность»—на примере Алтайского края раскрывается опыт внедрения почвозащитных мероприятий, разработанных автором, и их эффективность. В соответствии с Генеральной схемой почвозащитных мероприятий в каждой эрозиошго-дефляцноннои зоне Алтайского края были определены базовые хозяйства по внедрению и широкой производственной проверке эффективности разработанных рекомендаций: а) по борьбе с дефляцией почв и засухой — в совхозе «Кулуидинский» (Кулундинская степь); б) по борьбе с эрозией почв — в колхозе «Красное Знамя» Первомайского района (Бнйско-Чумышская лесостепь); в) по борьбе с эрозией и дефляцией почв — в опытно-производственном хозяйстве им. В. В. Докучаева Алтайского НИИ земледелия и селекции (Приобская лесостепь).
В диссертации дается подробное описание почвозащитных комплексов, внедряемых в Алтайском крае. В настоящее время в Алтайском крае почвозащитные мероприятия внедрены более чем на половине (3,8 млн. га) площадей всех пахотных земель, а в Западной Сибири — на площади около 5 млн. гектаров. В таблице 11 показана экономическая эффективность и окупаемость запроектированных п Генеральной схеме комплекса почвозащитных мероприятии по Алтайскому краю.
Агротехнические почвозащитные мероприятия являются
самыми эффективными,-затраты на ил проведение окупаются в год применения и д а ютгэкон ом и ч е ск и й эффект в сумме 94153 тыс. рублей дополнительного .чистого дохода. Капитальные вложения, направленные'на лесомелиоративные мероприятия, окупаются на 6-й год ■действия или-на И-й год жизни насаждений. Гидротехнические мероприятия окупаются на 9-й год. Окупаемость комплекса ^почвозащитных мероприятий в целом обеспечивается на 2—3:н год применения.
" ' .-.■" Таблица 11
Экономическая эффективность и 'окупаемость применения комплекса почвозащитных мероприятий по Алтайскому краю -"■;■- (Генеральная схема).»'
■ - . - " ' Мероприятия V
6 4
Показатели ■■ '3 а*.- г Я О. ■ Л з .. В я ■ д Л 41 о к а ч и . г? в
. : 2 Ь 1 о 8 ъ Я 9 5 ё а С Р в- £ £ « г.;
' Щ я я «Ра* Ч о. В ч в. а;
Капитадьные в ло- . - '
жен» я -; ' ' Т. руб.-' 28628 63098 32927 102537 2271Э0
Потери от изъятия -. " * ' „ . "" И"
земель под лесо-1
насаждения до_ - - ' - ■
начала нхдей- ■'-
■ ствня ■ "Л* .. '' . — 33626 _ _ 33626
Амортизация — ' 315 - 315
Затраты на пронз-
. водство допол- . , ' Д " " -
нительной про- —
" ' 'дукции г - ' . .23048 9135 1874 15640 49697
Стоимость допол- '' * *
нительной про- - " V 5710 196704
дукции П7201 26161 ■17632
■ Среднегодовой пре-
дотвращаемой . ' V. 222,3 222,3
ущерб ; \ ■- » «-рч * — —
Чистый доход 91153 17026 3521 31992' 146092
- Окупаемость капя- , ,- . - . - '"0,3. - ■ 9 3,2 1,6
таловложеннй 6+5
. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
• 1. Западная Сибирь* является, весьма эрознонно- и дефля-циоиноопасным регионом "страны., В ^наибольшей степени де-фляционноопасны каштановые почвы Кулундинекой степи, эро-зионноопасны почвы предгорных районов Алтая. В Приобской;, лесостепи возможно совместное проявлёние,эрозии и д¿фляv ции почв. - •- - ■„ , :
2. К природным, факторам, определяющим степень потен-
28 .' V ■ ■ . ■
цнальной опасности проявлении эрозии н дефляции почв в Западной Сибири, относятся следующие:
1) Факторы эроэнн почв; наличие склоновых земель значительной крутизны, большая длина склонов, крупные водосборные площади, преобладание склонов южных экспозиций, глубокие (100—300 м) базисы эрозии; большие запасы воды н снежном покрове, высокая интенсивность снеготаяния и большой объем стока талых вод; низкая водопроницаемость почв в весенний период в связи с глубоким (до 2,5—3 м) промерзанием, медленным оттаиванием почв и почвообразующих пород на склонах; невысокая противоэрозионная устойчивость серых лесных почв, выщелоченных и" обыкновенных черноземов, легкоразмываемые почвообразующие породы (лессовидные суглинки); почти полное отсутствие растительности на пахотных склонах в период снеготаяния и стока талых вод в связи с преобладанием в посевах яровых культур; изреженный со слабыми почвозащитными свойствами растительный покров на естественных склоновых сенокосах и пастбищах.
2) Факторы дефляции почв: частые (2—3 года из 5 лет) сильные засухи и ветры больших скоростей; крайне неблагоприятные погодные условия для развития растительного покрова в июне-июле, сннжающне почвозащитную роль посевов; преобладание каштановых почв легкого механического состава (Кулундинская степь) и южных черноземов (степи Омской и Новосибирской областей) с малой мощностью гумусового горизонта; посев преимущественно яровых культур, способных защищать почву от дефляции всего лишь 2—3 месяца, и от-' сутствне растительного покрова на пашне в наиболее дефля-ционноопасные периоды года (весна, осень); ослабленный и изреженный растительный покров на естественных сенокосах н пастбищах; равнинный рельеф в Кулундинской степи, создающий • благоприятные условия для ветра, полого-увалистый рельеф с ложбинами древнего стока, расположенными вдоль направления' господствующих ветров и ветроударных возвышений в Приобской лесостепи.
3. В Приобской лесостепи Алтайского края взаимодействие факторов эрозии и дефляции создаст возможности для совместного их проявления. В весенннй период во время наиболее активного стока талых вод (конец марта — начало апреля) здесь создается наибольшая опасность для проявления эрозии, а затем в период жаркой, сухой погоды и сильных ветров (вторая половина апреля, май, июнь)—дефляция почв.
4. Развитие ускоренной эрозии и дефляции почв п Западной Снбирн также связано с недостаточно обоснованным размещением угодий, неправильной организацией территории хозяйств, отсутствием почвозащитных севооборотов, непра-
пильном технологией возделывания культур и- создания лесонасаждений. ; ; ' '" ■ _ i. -' -
5. С учетом природных, антропогенных факторов и их со* метаний, в наибольшей мере определяющих степень потенциальной опасности! и фактического проявления эрозии и дефляций, территорию Западной;Сибири можно подразделить на три основные зоны: I —-зона .проявления дефляции почв (степь и южная лесостепь);-И — зона совместного проявления эрозии и дефляции почв! (центральная и"северная лесостепи); III— зона проявления -эрозии почв", (северная "лесостепь, предгорья Алтая и Салаира). г < " -
6. Исследованиями/установлена высокая почвозащитная эффективность севооборотов и;их звеньёв'с многолетними траппами как в Кулундинской степи,;так н на склонах лесостепных районов Западной, Сибири. :" Наибольший выход зерна с ] га севооборотной ^площади^обеспечивают', зерно'паровые н-'Зёрнопропашные'севообороты с короткой ротацией (4—5-поль-
ныё) н полосным' размещением"'чистого пара и'кукурузы (по 50—100 M). - '..;_ У У . , г-у, 'ч'
. Вспашка отвальными?:/плугами; лишая, почву защитного растительного покрова на 8—9 месяцев, способствует, развитию в степных р ан он а х "деф л яц и и ,а в лесостепных на склоновых землях — эрозии; почв, или их\ совместному проявлению. Осенняя плоскорёзиая;0брабЬтка' почвы, сохраняя стерню и м алонарушенную,'корневую, систему яровых зерновых культур, продлевает их почвозащитное/действие?до весны следующего года. При такой обработкёгобеспёчйваютсяУраинёе накопление и наиболее равномерное-распределение снежного покрова на полях, предотвращение осеннего-и ,зимнего выдування1 почвькветром, хорошее-впитывание и.резкое'.сокращенне сто-1 ка талых вод весной. ; л ,
Установлена высокая "эффективность" применения удобре--ний на эродированных и дефлнрованных* почвах Западной Сибири. Способствуя лучшему развитию.надземной вегетативной массы и корневой -системы ^растений; удобрения значительно повышают почвозащитную эффективность яровых зерновых и других культур. Сокращается расход'воды на 1 ц зерна и зеленой массы. Урожай повышается на 20—40%.
Имеющиеся d хозяйствах-Западной^.Сибири лесные полосы, особенно плотной непродуваемой конструкции,- не обеспечивают равномерное распределение1 снежного покрова и увлажнение почвы на полях. ^ Образующиеся ;Э31М0Й \ около лесных полос сугробы, глубокое промерзание;; почв и почвообразую-щих пород при весеннем снеготаянии создают^ концентрированный сток талых вод, сопровождающийся.смывом и размывом почвы. Поэтому в .условиях Западной Сибири, особенно на склоновых землях, лесные полосы должны закладываться
обязательно в сочетании с агротехническими и мелиоративными приемами, способствующими лучшему поглощению и сокращению стока талых вод весной (глубокая обработка прилегающих к лесополосам площадей, сооружение водорегулирующих валов, канав и микролиманов).
7. В специфических природных условиях Западной Сибири, характеризующихся .широким диапазоном л интенсивностью природных факторов, способствующих развитию эрозии и Дефляции почв, наибольший агроэкоиомичсский эффект обеспечивает комплексное применение почвозащитных мероприятий. Этот вывод подтверждается многолетним научно-производственным опытом базовых зональных хозяйств, а также других колхозов и совхозов Алтайского края и Западной Сибири.
8. Научную основу защиты почв Западной Сибири от эрозии и дефляции составляют зональные системы почвозащитного земледелия, разработанные с учетом факторов, определяющих потенциальную опасность проявления эрозии и дефляции, и включающие в себя противоэрознонную и противоде-фляционную организацию территории в соответствии со специализацией хозяйств, почвозащитные севообороты, способы обработки почвы, посева и ухода за растениями, применение удобрений на смытых и дефлнрованных почвах, лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия, эффективность которых доказана исследованиями и практикой хозяйств.
Противодефляционная система земледелия в степных районах включает почвозащитные, зернопаровые и зерноиропащ-ные севообороты с короткой ротацией, полосным размещением чистого пара и кукурузы, плоскорезную обработку почвы с максимальным сохранением стерни, посев зерновых культур стерневыми сеялками, применение минеральных удобрений, орошение, полезащитное лесоразведение.
Протнвоэрозионная система земледелия в предгорных районах на склонах включает почвозащитные севообороты, полосное размещение чистых ларов и пропашных культур, залуже-иие сильносмытых почв, обработку поперек склонов и по горизонталям, мелиоративные 1! гидротехнические мероприятия по регулированию, задержанию и использованию вод местного стока (водорегулирующие и водонаправляющие валы, склоновые лиманы-аккумуляторы, водоемы), лесоразведение.
Противоэрозионно-дефляционная система земледелия в лесостепных районах сочетает в себе противоэрозиенные и про-тиводефляционные мероприятия с учетом потенциальной опасности и степени проявления эрозии и дефляции в данном районе и хозяйстве.
9. Принимая во внимание сложность ведения земледелия, защиты почв от эрозии и дефляции в условиях Западной Сн-
бнри, крайне необходимо расширить исследования по этой проблеме. Особого внимания,- на' нагшвзгляд, заслуживают вопросы дальнейшего ; изучения/закономерностей проявления ^рознойно-дефляционных'процессов ивлияния их на плодородие почв, совершенствование.неповышение"почвозащитной эффективности севооборотов, технологии возделывания сельскохозяйственных культур, -лесомелиорации и/др. приемов, разработки новых теоретических вопросов зональных систем почвозащитного земледелия,' предусматривающих интенсификацию ■ сельскохозяйственного . ¡ производства, предупреждение эрозии и дефляции, восстановление* и повышение плодородия почв. : ■-. , v • ■
ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМ ОРГАНАМ, ПРОЕКТНЫМ ОРГАНИЗАЦИЯМ, КОЛХОЗАМ И СОВХОЗАМ
■ 1, При проектировании.Генеральных схем почвозащитных мероприятий для краев и областей, схемдля дефляционноопас-ных районов н водосборных:бассейнов, а также при составлении новых проектов землеустройства колхозов и совхозов Западной Сибири необходимо обязательно учитывать факторы, вызывающие эрозию и дефляцию, почв в местных условиях. При этом особое внимание,следует обращать на глубокое (до 2,5—3 м) промерзание почв и большие -объемы стока талых, вод, которые значительно снижают почвозащитную эффективность многолетних трав и озимых, культур, агротехнических приемов и особенно лесомелиорации.-В условиях Западной Сибири первостепенное значение имеет;комплексное применение почвозащитных мероприятий. ; ч '.'- Y.. . , v _ 2,- В лесостепных и предгорных районах Западной Сибири, с осадками более 400 мм и:расчлененным рельефом для борьбы с эрозиен почв; а также совместным: проявлением ее с дефляцией, на водосборных бассейнах рекомендуется противо-эрозионный комплекс," включающий в себя почвозащитные полевые и кормовые севооборотьг (сенокосо-пастбшцеобороты), полосное (по 50—100 м^размещенне чистого пара и пропашных культур, глубокую плоскорезную обработку почвы и посев, поперек склонов, применение повышенных доз минеральных и органических удобрений, посадку леса в оврагах и логах, скло-: новую мелиорацию (водоурегулирующие валы — ложбины, ли-'маны н водоемы) и гидротехнические сооружения в логах, ов рагах и руслах рек. . ' " 1 .'*"■"' „ * '
. 3. В степных и засушливых лесостепных районах с осадка ми 250—350 мм, где проявляется-дефляция почв, рекомендует-, ся комплекс, состоящий из почвозащитных, зернопаровых и зернопропашных севооборотов с короткой ротацией, полосным
(по 50—100 м) размещением чистого пара и пропашных культур в сочетании с почвозащитной технологией обработки почвы и посева (плоскорезная обработка, посев стерневыми сеялками СЗС-2,1). применения минеральных удобрений, полезащитного лесоразведения с преимущественной посадкой 2—3-рядных продуваемых и ажурно-продуваемых полос.
4. Учитывая довольно высокую потенциальную опасность проявления на землях Западной Сибири эрозии и дефляции, осуществление почвозащитных мероприятий в зоне должно носить строго обязательный плановый характер для каждого колхоза и совхоза. В хозяйствах необходимо иметь перспективные планы проведения этих работ.
Список работ, опубликованных по материалам диссертации
1. Опыт ярусной вспашки плугами Чекалнкп и Да.тъского «С0о[>;шк научных работ», СибНИИСХоз, № 2, 1555, 0,2 п. л.
2. Целине — свою систему обработки почвы, ж. «Сельскохозяйственное производство Сибири и Дальнего Востока», 3, 1061. 0,5 п. л,
3. Обработка почв в Омской области. Ж, «Земледелие», Л* 9, 1 !Хю. 0,2 п. л.
4. Результаты изучения способов основной обработки черноземов Омской области. «Доклады ВАСХНИЛ», ^й 12, 1965. 0,5 п. л.
5. Борьба с ветровой эрозией почв, Алтайский ЦНТИ, Информационный листок № 2С6-—09, 1969. 0,3 н. л.
6. Борьба с водной эрозией поча в Алтайском крае. Алтайский ЦНТИ, Информационный листок № 229—60, 1909, 0.5 п. л,
7. Борьба с эрозией почв в Алтайском крае. Бюллетень НТИ—И выпуск, Барнаул, 1309, 0,5 п, л.
8. Проблемы зашиты поча от эрозии, Ж. «Земля Сибирская, Дальневосточная», № 4, 1С69, 0,4 п. л.
9. Рациональное использование н охрана земли — основа дальнейшего увеличения производства зерна. Сборник «.Материалы 111 съезда специалистов и передовиков с, х. Алтайского края», Барнаул, 1970, 1,6 п. л,
10. Борьба с эрозией почв и засухой — решающее условие повышения урожаев и увеличения производства зерна. Сборник »Комплекс мер по борьбе с ветровой эрозией почв», Барнаул, 1970, 0,6 п. л.
И. На склоновых землях, Ж- «Земледелие», № 10, 1970, 0,4 г, л.
12. Почвозащитное земледелие в восточных районах страны. Ж. «Зерновые и масличные культуры», 10, 1970, 0,0 п. л.
13. Борьба с водной эрозией лочв в Алтайском крае. Алтайский ЦНТИ, Информационный листок .*й 101—71, 102—71, 103—71, 0,5 п. л
14. Направления и результаты научных исследований по борьбе с эрозией почв. Ж- «Сибирский всстник с.-х. науки», Л> 2, 1971, 0,6 п. л.
15. Урожай в эпицентре эрозии, Ж. «Сельское хозяйство России», № 11, 1971, 0,6 п. л.
16. Опыт разработки и внедрения почвозащитных систем земледелия в условиях Сибири. Сборник МСХ РСФСР, Москва, 1971, 0,6 п. л.
17. Плоды содружества науки и производства, Ж. «Зерновое хозяйство», 4, 1972 (в соавторстве с А. Б. Мишиным), 0,6 и, л,
18. Агротехнические мероприятия по борьбе с водной эрозией почв в Алтайском крае. Сборник докладов на Всесоюзном советаинн-семннаре, Курск, 1972 (в соавторстве с Н. С, Тумайкшшм), 0,2 п. л.
19. Агротехнические меры борьбы с водной эрозией на склоновых землях. Сборник докладов научно-производственной конференции ло овоте-
водству Сибири и Дальнего Востока,. Барнаул, 1972 (в соавторстве с Н. С, Тумайкиным); 0,Э п. л. .
20. Научные основы производства зерна. Ж. «Земля Сибирская, Дальневосточная», .Чг 12, 1972, 0,5 п. л.
21. Задачи специалистов по ускорению научно-технического прогресса в с. х, в свете решений,XXIV съезда КПСС, Сборник «Материалы IV съезда специалистов сельского хозяйства Алтайского края», Барнаул, 1972,' 2,0 п. л.
22. Союз, науки н производства. Ж. «Земля Сибирская, Дальневосточная*, № 3, 1973, ОД п." л. -V;- - -. . ■ .-■>-.
23. Научные основы -защиты почвы от эрозии. Сборник «Материалы Всероссийского семинара-по защите" почв от эрозин», Москва, 1973, 0,5 п. л.
21, Комплексная задача земледелия.'Ж, «Сельское хозяйство России», .V« С, 1973, 0,4 п. л. ' ......" '
25. Комплексная зашита почв от ветровой н водной эрозии. Сборник «Опит жатвы-72 на Алтае»; Новосибирск, 1973, 0,5 п. л.
26. Продуктивность склоновых земель. Ж. «Земля Сибирская, Дальневосточная», Х» 8, 197Э (в соаэторстве с В. Е. Мусохрановым), 0,5 п. л.
27. Научные основы производства зерна на Алтае. Сборник «Земледелие», Барнаул, 1973, 1,0 п, л. .'■■,.''
28. Почвозащитные свойства основных с.-х. ■ культур на склоновых землях Алтайского Приобья, «Сибирский вестник с.-х. пауки», Ха 6, 1973 (в соавторстве с В. Е. Мусохрановым),,0,6 п. я.-'
29. Совершенствование: системы ведения-хозяйства. Ж. «Земледелие», № 1, 1974, 0,7 я. л. -. ■;.:■ ■ , - . ■■'/.■
30. Использование земельного фонда в Алтайском крае. Ж. «Экономика сельского хозяйства», № 4, 1974(в соавторстве с М. С. Бородаенко), 0,8 л. л.
31. Научные основы защиты почвы от эрозии в Алтайском крае. Сбор-пик «Наука—производству», Барнаул, Алтайское книжное издательство, ■ 1074, 1,5 п. л, ._■ , . ;..-.:*',- :
32. Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве Алтайского края. Барнаул, тнпогафия «Алтайская правда»; 1974, 2,0 я. л, - :..
33. Защита почв-от ветровой ■ и водной эрозии. Монография, «Рос-сел ьхоз из да т>, 1974, 11,0 п. л.
Объем 2'Д п. л.
Заказ 1357.
Тираж 200
Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44
- Александр, Николаевич Каштанов
- доктора сельскохозяйственных наук
- Москва, 1975
- ВАК 06.01.01
- Исследование диагностических показателей податливости почв ветровой эрозии для отдельного землепользования и крупного региона
- Изменение агрофизических свойств эродированной каштановой почвы в связи с длительным использованием под пашню и искусственным измельчением почвенных частиц
- Деградация почв на юге Западно-Сибирской низменности
- Изменение основных показателей свойств зональных почв юга Западной Сибири под влиянием эрозионных и дефляционных процессов
- Агроресурсная оценка дефляции почв степного Предуралья