Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Почвоводоохранная роль буферных полос из многолетних трав на пахотных склонах южных черноземов Оренбургского Предуралья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Почвоводоохранная роль буферных полос из многолетних трав на пахотных склонах южных черноземов Оренбургского Предуралья"

ВСЕРОССИЙСКИ? НАУЧНО-ИССЛВДОВАтЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ ' •

■ , На правах рукописи БИСКАЕВ Никола? Цуэьмш

ПОЧВОВОДООХРАНБАЯ РОЛЬ БУФЕРНЫХ ПОЛОС ИЗ МНОГОЛЕТНИХ ЇРАВ НА ПАХОТНЫХ СКЛОНАХ ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗШОВ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Специальность - Об.ОІ.ОІ - Общее земледелие

Автореферат

■ диссертации ка соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Работа выполнена в Научно-производственном объединении "Южный Урал"„ .

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор1Г.Н.Лысак 1

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук

А.Г.Рожков

Официальные оппоненты- доктор сельскохозяйственных: наук

М.М.Ломакин

- кандидат сельскохозяйственных наук А.И.Стифеев

Ведущее предприятие - Оренбургский сельскохозяйственный

институт

Запдата диссертации состоится 1993 I

?'? г_3

в /О " «ас. в ауд.______________на заседании специализированного

совета К.020.61.01 Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии.

Адрес: 305021, г.Курск, ул.К.Маркса,.70-6,

ВНИИЗ и ЗПЗ, ауд.__________■ секретаре Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан "_____"__________________1992 г.

Учёный секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

Названова В.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность теш. В Оренбургской области взращивается чти 10# товарного зерна, заготавливаемого в России к около

* - на &шом Урале. Вместе с тем, эффективность зернового зизводства в целом остаётся на низком уровне. В среднем за лет (1966-1951) урожайность, зерновых в области составила зь 11,2 ц/га. Наметилась тендениия дальнейшего ее снижения, ивные причины этого - катастрофическое снижение уровня почвек-’о плодородия (содержание гумуса снизилось на 20^), вызванное ^нсР эрозие?% дефляцией и юс совмести™ проявлением, и возрастив жёсткости климата. Из 6,3 млн.га пашни, 87Я ее подвержены ззии и эрозионноопаснн, 2/3 расположены ка склонах 01' I до 7° * 5уждаются в почвоводоохранных мероприятиях, Злагообеспечеккость :евов не превышает 60^ оптимальной, 50-607 зимних осадков, а зтдельньте года до 8СД не усваиваятся почвой.. Только с 5нбургского Предуралья ежегодно теряется при весеннем снего-даик к ливневых дождях более I шрд.м3 воды и более 1 млн.т ' )дородно« почвы, содержащей около б тес.т'азота, 3 тыс.? фос-п, 40 тес»? калия. Поэтому разработка и научное обоснование '.более эффективных почвоводоохранкых мероприятий, исследования их совершенствования вызваны производственно? необходимостью шляются актуальными. Система буферных полос из многолетних 1В в контурно-полосном земледелий для Оренбургской области не фабатнвалась. По Шному Уралу таких материалов шло, что уси-!ае? актуальность исследований. ’

Представленная работа является составной частью координатной программ*? МСХ СССР и ВАСХНИЛ по заданию 01.03.01 (Поста-|Ление ГКНТ от 8.07Л931г. 0 227) 'Таэработать и вндать реко-щации производству по системе земледелия для склонов на !0вэ контурной организации территории”, выполнена в течение 12-1987 гг» ‘ . ,

Паль и задачи исследований. Цель - вкявить почвоводоохран-I к агрономическую эффективность буйгрннх полос из многолетних .в, размеренных контурно-параллельно на пашне эродированных 'окон, при возделывании сельскохозяйственных культур В ЫО.жбу-'ном пространстве по почвозащитной технологии и разработать чно-ойосноэаниие рекомендации яо >гг создания и применению.

Задачи: изучить по элементам склока (верхняя и средняя части) влияние буферных полос на развитие эрозии (сток, сшв), влаго-запасы и плодородие почви, скорость ветра, урожай возделываемых ;<ул ъ тур; определить параметры буферных полос и мелсбуферного расстояния при различной крутизне склока; дать эколого-экономи-чеСкуя оценку почвозащитных свойств буферных полос.

Научная новизна исследований. Впервые для условий Оренбургского Предуралья разработана система буферных полос с контурнополосным размещением многолетних трав, зерновых зсультур и пара „'I' пашне эродированных склонов крутизной до 5°„ обеспечивающая стабилизйм-1?0 гумусового состояния, уменьшение эрозионных процессов, повышение йкологическор устойчивости агроландпафтов н рентабельности производства продукции земледелия.

Основные положения выносите на защиту. Установлены почвозащитная к агрономическая эффективность буферных полос, количественные показатели их влияния на влагонакопление, снижение эрозионных проЦёСйОБ, восстановление плодородия почвы и повьке-н;;й ^Слаиностк зерновых культур в межбуферном пространстве.

Выявлено воздействие щелевания буферной ПОЛОСЫ 5І в межбу-фсрном пространстве на эрозионные процессы, водно-физические своРстза почвы, урожайность возделываемых культур.

Обоснована целесообразность размещения многолетних трап в буферных полосах на каждом поле почвозащитного севооборота^ с обязательным их обновлением через 3-6 лет. .

Практическая данность и реализация результатов исследований» Результаты исследований использованы при разработке "Систему сухого земледелия Оренбургской области" (1990 г.), б совместной работе е Оренбургским филиалом проектного института "Волгогипро-зйм" при разработке моделей "Контурно-ландшафтного земледелия" для районов со сложным рельефом, с преимущественным развитием водной яроэии. В течение 1982...1992 гг. разработано 8! освоено полностью контурпо-буферпо-полосное землеустройство в БГ1Х кл.Куйбышева НПО "КкньгР Урал" и колхозе "Родина" Сакмарского- района (3658 га), разработано и осваивается в колхозах "Дуть Ильича” и "Дуть к коммунизм* Александровскогов "Родина" Красногвардейского" "Дружба" ТЫалмнского районов (5611 га).

Апробация работы. Результата исследований докладовалксь на

з

кафедре земледелия, учених советах агрономчеекого факультета, научных конференциях профессорско -преподавательского состава Башкирского СХИ ъ 1984...1988 гг„ (г.Уфа), на ученых советах НПО "З&кныР Урал”, научно-практических конференциях Оренбургского АПК в 1983...1992 гг. (г.Оренбург), на XI научно-производственной конференции "Научные основы и практические приемы повышения плодородия почв Урала и Поволжья" (г.Уфа, 12-17 сентября 1988 г.!, на выездном заседании секции агрохимии ЕРО ВАСХШЛ "Воспроизводство органического вещества в эродированных почвах при почвозащитных технологиях возделывания сельскохозяі’ственіии культур" (г.Оренбург. 22-25 ноября 1988 г.), на семинаре “Контурно-мелиоративное земледелие” на ВДНХ СССР (г.Москва, 24-23 января Ї989 г.), на ВсесовзноР научно-практической конференции "Потгпозащитное земледелие с контурно-мелиоративной организацией 'территории з степной зоне" (г.Луганск, 6-7 июня 1990 г.), на первоР сессии Российской академии сельскохозяйственна наук "Научные основы систем земледелия в степных районах Урала, Поволжья и Северного ІСавказа" (г.Оренбург, 9-13 июля 1990 г.), на симпозиуме "Плодородие почвы, охрана окружающей среда и биокоігверсия органических отходов" (г.Оренбург, 26-27 февраля 1992 г.).

Публикация. Основные положения диссертации опубликованн в пяти печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация написана на русском языке. Изложена на 203 страницах машинописного текста, иллюстрирована 41 таблице? и б рисунками. Она состоит из введения,

4 глав, выводов, рекомендаций производству, спчскі литературы (189 натренований, в т.ч. 5 иностранных, 15 приложений, копии актов внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТН

Условия и методика проведения исследований. Исследования проводились в 1982-1987 гг. в БПХ им.Куі’бьшева НПО "Ючнн!' Урал", расположенном в центральной зоне сельскохозяйственного и потаенно-эрозионного районирования Оренбургской области. Климат гоны резко континентальный, с суровой И ПРОДОЛЧИТЙЛЬНОР ЗИМО Л, ч^рким» сухим и хоротюкл летом. Среднегодовая температура роздуто -+3,1 °С с максимумом (+42°С) в гало и минимумом (-42°С) п янгаре.

Меньше годовой яормн на II...24і? вішало осадков в IС-02-63,

1983-84 и 1965-85 гг., норма - в 1984-85 и на 7$ вше нормы в 1986-87 гг. (норма 367 мм). Почва опытного участка - чернозем южннР, карбонатный, среднемощный, тяжелосуглшисты?, среднесда-тый. Содержание гумуса в пахотном (0-30 см) слое 3,4-3,9?

(по Тюрину), осщего азота - 0,15-0,17%, Р2О5 - 2,3-3,6 мг„

КдО - 20-26 мг на 100 г почвы по Мачигину, pH водный - 7,0-7,4.

Поставленные задачи решались в. полевом опыте, в трехпольном звене почвозащитного севооборота: I - пар, 2 - озимая рожь, 3 - яровая шеница. Изучались следующие варианты:

1. Склон без буферных полос - контроль. .

2. Склон с буферными полосами шириной 21.6 м. .

3. То же + щелевание буферной полосы.

4. Склон с буферными полосами шириной 10,8 м.

5. То же + щелевание буферной полосы.

6. То яе„ что и 5-й вариант + .щелевание в межбуферном пространстве.

Повторность опыта в пространстве и во времени трехкратная. Метод размещения вариантов рендомизированныЯ, в один яруе0 длинной стороной вдоль склона. Общая площадь делянок 43,2 га (20 ш х 400 »,;} „ Сток и смыв изучался на стоковых площадках (Г.П.Сурмач,1967; Методика ВВДИЗ и ЗПЗ, 1975). Размер каждой из них 0,36 га (18 м х 200 ы). Для выявления зоны влияния бу-ферноР полосы на снегораспределение, влагозапасы, смыв иочвы3 уро;каГ-ность в межбуферном пространстве ввделялись площадки (20 м х 20 м) с интервалом в 20 м от нижней кромки буферной полосы, на которых проводили соответствующие учЗтн. Все исследования и наблюдения приурочивались к элементам склона: верхнеР (1-3°) и средне? (3-5°) его пасти, Полученные данные использовались при расчёте и установлении оптимальных параметров буферной полоса и межбуфсрного пространства з зависимости от крутизны склона. Сопутствующие наблюдения и учёты проводили по общепринятым.методикам. Уборку и учёт урожая зерновых культур на межбуфернои пространстве проводили прямым комбайнированием комбайном ”Са1Шо-500к. Результате обрабатывали методом дксперск кого анализа по Доспехову Е.А., (1979). •

Паровое поле обрабатывалось по типу черного пара по почвозащитной технологии е применением противоэрозионных орудий 9 с посевом 2-рядных (через 15 см) т^улис из горчицы во второй декад4

іголл через 12 м, параллельно буферным полосам. Озимую рожь Саратовская 4 сеяли в третье? декаде августа противозрозион-ными сеялкам” СЗС-2.І с нормой высева 3.5 или.шт. всхожих зёрен на I га. За 8-Ю дне!* до посева вносили двойной суперфосфат (Рвд) сеялкой СЗС-2.І. Яровую твердую пшеницу Оренбургская 2 воздельтзали по почвозащитной технологии: плоскорезная зябь на 25-27 см, весеннее боронование БИГ-3, предпосевная культивация КПЭ-3,8, посев СЗС-2,1 с зональной нормой высева, внесением минеральных удобрений (К^Р^ при посеве в рядки. Щелеваниз буферных полос (через 2 м) и плоскорезной зяби (через 5 м) проводили поздней осенью, при устойчивом переходе температуры воздуха через +5°С, в пару - в день посева озимой ржи переоборудованным для этих целей плоскорээом-глубокорыхлитолем .; КПГ-250 на глубину 35-40 см. Ширина каждой цели - 5-8 см.

Все виды обработок и посев выполнялись вдоль буферных полос, т.е. поперек склона. ...

' РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ , ' .

' • Влияние буфетных полос на скегоотлокение. Буферные полосы способствовали большему накоплению зимних осадков на склоне (рис.1). В среднем за 1982...1987 гг на склоне с буферными по-лесами запасов воды б снеге было на 12...17 мм больна, чем без них. На буферной полосе снега накапливалось больше на 8. .‘.34 та и стаивал он на 2-4 дня позже, чем на контроле и меибуфорком пространстве. Это способствовало перехвату поверхностного стока с выиерасположенной части склона, дополнительному задержанию талых вод п увеличения влагозапасов в почве во время снеготаяния. Без применения механических способов снегозадержания ка стерневых агрофонах и озимой ряси по кулисному пару в комплексе с буферными полосами накапливалось 162...236 мм снеговой воды, что а 1,4..Л,9 раза больно, «ем выпадало твердых осадков за осеннв-зикний период. •

" Сток талых зол. Изучение стока и поглощения талых вод в течение 1982-1987 гг. показало,’ что их объем существенно зависит эт условий погода, запасов води а потао и снеге, глубпнппра~ •орзаиия почвп и агрофот (табл.І). В 1983 и 1584 гг из-за зчень малого предзимнего увлажнения и слабого промерзания ’

(5-Ю см) почва зимой весеннего стока не Сило. При хорошем

240

220

200

180

160

140

120

100

220

200

180

160

140

120

100

200

180

160

140

120

100

Ш Плоскореза зябь

(1984-1987

194 173 Ш _ __ ( __ _. _ 1 1 1 . 217^ П Озимая ро; (1983-1986 174 168

• 178 / 107 "" • А П5 , . 1 1 > 201 \ 18% \ N \ N \ Ч \ ч\ ч \ Ч \ I Плоскореза черный пар , (1582-1585 136 135

БП 20 40 60 8< ) БП 20 40 60 8( > • ' _

Зоны влияния буферных ПОЛОС ' ,

’кс. ^ Влияние буферных полос на снегонакопление

А - верхняя (1-3°), Б - средняя (3-5°) чаек: склона

___- склон с буферным полосами , .

. '------склон без буфериих полос (контроль)

---твердью осади! ОСеНШ-ЗКМНОГО периода

БП - буферная полоса / 11 ' ,

' Таблица І

Сток и усвоение талях вод (і,м), сшв почвы (т/га)

іриантн! Показа-!

! тели Г I т.

і

Гольт, агрофон

1983! 1984

!

1985

! 1986

! 1987

!плос-!плос-

ози-!плос—! 0311—! плос—! ози-! плос-* плос

і !ко-!рез-* !ннй ! !чер-1 !ный 1 !пап ! ко-Ірез- ІІШЙ !чер- !шп !пат> !тя !ко-!роясь!рез-! !ный І !ЧеГ ! ши ! 'пар !мая 1 ко-!рожь!реэ-! !тя ! !зпбь 1 5 ! ! !мая ! ко-!рожь!рез-! ! пая ! !зябь ! » І і і ко! рез-| нал ! зябь

Верхняя часть склона,1-3°

нтроль з БП сток 0 0 3 144 178 149 87 77 106

просачиваний 172 153 150 57 85 75 78 105 122

сиге . 0 0 0 5,6 4,5 5,6 5,1 5,7 5,7

-21,6 О О О 0 ’ I 150 175 151 •79 78 95

просачивание 183 167 167 69 107 89 105 127 147

смыв 0 0 . 0 3,8 3,3 3,6 3,8 4,2 3,9

-10,8 сток 0 0 4 152 170 150 85 81 100

проса^і- тзанке . 179 166 163 64 104 88 96 123 140

смыв- 0 0 0 4,0 3,5 3,7 4,4 4,7 4,4

Средняя пасть склона. 3~5С

ітооль 5 БП сток 0 0 6 196 181 180 104 104 129

просачивание 196 168 157 46 . 69 80 77 105 129

смыв 0 0 0 13,Я 10,9 12,4 13,4 15,5 16,5

■21,6 сток 0 0 6 211 186 185 128 103 128

просачивание 219 190 169 55 90 95 99 125 138

сшв 0 0 0 ' 10,Ь 7,8 8,9 10,9 11,9 12,8

10,8 стоя 0 0 7 202 165 179 128 99 135

просачивание 208 183 162 54 82 92 99 121 135

сшв 0 0 0 11,4 8,6 9,4 11,7 13,2 14,2

буферная полоса

зачігаании талой води в почву средиссууочнсо водопоглощенив гавляло 22...27 мм. В 1985, 1566, 1937 гг вссешиП сток по

шкале интенсивности (Г.П.Сурмач, 1976) варьировал от сильного до чрезвычайно сильного (67...211 мм), с коэффициентом стока от

0,35 до 0,81. Потери от стока составляли от 15 до 403 годового количества осадков. Этому способствовали хорошее осеннее увлажнение, глубокое промерзание почвы, большие снегозапасн перед таянием и экстремальные условия весеннего снеготаяния, как, например, в 1985г., ксгда в начале апреля за 4 дня выпало 64 мм ливневых довдеР на снег. Среднесуточны? объём стока в 1985г. повкзался до 24...35 да, средний модуль стока - до 0,5...0,7 л/с, с максимумом до 3...7 л/с. Сток-талых вод сопровождался значительным смтаом почвы, который составлял на различных агрофонах

4.5...16,5 т/га. Буферные полосы способствовали увеличению суммарного водопоглощения талой воды почвой (табл.2). В среднем за ггдьг исследований на вариантах с буферными полосами просачивалсс! тальк вод на 9...21 ш больше, чем на контроле.

I. Штоскорезный чёрныЯ пар (I983-1985 гг)

Запас в снеге+осадки,мм Верхняя 175 190 185 187 184 185

Просачив.+испарение,мм 1-3° 127 140 138 136 135 136

Запас в снеге+осадки.мм Средняя 202 • 225 210 215 209 209

Просачив,+испарение,мм 3-5° 137 155 147 148 145 144

. П. Озимая рокь по кулисному пару.(1984-1986 гг)

Запас в снеге+осадки.мм Верхняя 196 ■ 211 215 207 205 203

Просачив,+испаренио,мм 1-3° 107 126 131 121 126 128

Запас в снеге-юсадкл,ш Средняя 198 225 222 -221 203 204

Просачив.+испарение,мм 3-5° 101 119 122 115 118 116

Л1. Пяоскорэзная зябь после озимо? ряси (1985-1987 гг) Запас в снеге+осадки.мм Верхняя 211 229 227 228 220 221

Просачив. ч испарение ,'мм 1-3° 100 121 123 117 118 119

Запас в снеге+осадки,мм Средняя 242 261 254 254 250 248

Просачив.4испарение,кл 3-5° 105 119 124, 116 119 118

Таблица 2

Влияние"буферных полос на подопоглощеике при весеннем снеготаянии в 1983.,.1987 гг '

Показатели / ' . .

Потопи питательных веществ. С поверхностным стоком отчуждаются не только частипу смытой почвы, но и растворенные питательные вещества, вымываемые из почвы и удобрений (табл.З).

. Таблица 3

Суммарный вынос гумуса и питательных веществ с жидким и твёрдым стоком в среднем по агрофонам (плоскореэныА пар, озимая рожь, плоскорезная зябь) в 1985-1987 гг

варианты 1 Часть склона, крутизна, вынос. кг/га

! Верхняя, 1-3° г Средняя, 3-5°

!Гумус !Азот [фосфор ЖалиР ! Гумус !Азот 'Фосфор !Р&лий

•Сонтроль 5ез БП 70 12,7 4 38,9 129 20,7 6,4 67,7

Ш-21,6 42 8,6 2,5 23,8 88 15,5 4,3 47,5

Ш-10,8 46 9,7 2,7 26,3 95 17,2 4,7 50,9

1о результатам химического анализа твердого и жидкого стока установлено, что в верхней части склона на кот-роле в среднем ю агрофонаы ежегодные потери гумуса составляли 70 кг, азота

- 13, фосфора - 4, калия 39 кг/га. С повышением крутизны склона

5 1-3° до 3-5° потери увеличивались в 1,6..Л,8 раза. Буферные гслосы уменьшали на 22...43% мутность стекающей воды (на контро-16 1,2...3,0 г/л), и, как следствие,.сникалисо на 24...40% ютери гумуса' и питательных веществ. С уменьшением ширины бу-верной полосы с 21,6 до 10,8 м потери увеличивались ка 7...13?. :нияая сток,'потери пита тельных веществ, буферные полосы тем :агам еще защищали и водоеил от загрязнения и заиления, т.о. )ыполняли природоохранные функции. .

Защита чистого, пара от ливневоР эрозии. Почвоводоохранныа !ВОйстаа буферных, полос особенно ярко и многогранно проявились гри защйто чистого пара от ливневой эрозии. В среднем за !983-1985 гг интенсивность смыва почвы на пару без буферных голос достигала больших величин и варьировала от 6,4 до 86,6 и3/г$ рис..2), а в отдельные годы (1983г.) - от 9,1 до 133,5 и3/т.

! повышением крутизны склона с 1-3° до 3-5° сшв почвы возрастал I 2,4 раза. На буферных полосах смыв почвы отсутствовал годностью. В то же время на-контроле по это? горизонтали он оставлял от 6,7 до 98,3 иэ/га. Под действием буферных полос

БЛ 20 40 60 80 БП 20 ■ 40 60 80

Зоны влияния буферных полос, м ,

Рнс.2. Интенсивность смгаа почвы (м /га) от ливневой эрозии на пару без буферных полос ив буферном-пару на одних и тех же горизонталях (1983—1985 гг) '

----------------- чистый пар (контроль) ’ '

------ ■ - пар между буферными полосами шириной 21.с м

------ - пар между буферными полосами пириной 10,8 м

Л - верхняя (1-3°), Б - средняя (3-5°) части склона

смыв почвы в межбуферном пространстве на■одних и тех же горизонталях по сравнению с контролем снижался от 6...13% до

9,1...13,3 раза, а в 20 и. зоне ниже буферной полосы при крутизне 1-3° отсутствовал полностью. Зона эффективного влияния буферных полос га снижение смыва почвы (не более.10...12 м3/г< в межбуферном пространство распространялась при ширине 21,6 ы

- до 40...60 и, при ширине 10,8 ы - до 20...40 м (в 1,5...2 раса яеньво). . ' ■ . . '

Еелевание буферных полос сникало их почвозащитную оффек-тавность на 1,1,..3,2 и3/га из-за изреженности и уничтожения травостбя по ходу стойки щелероза (табл.4). Буферные полосы в комплексе с кулисами из горчицы и нанорельефом, созданным п] контурном посеве озимой рай противоэроэионными сеялками СЗС-2

. Таблица 4

Смыв почвы после ливневых осадков на плоскорезном пару без буферных полос и по буферному пару (по водорсинам)

1асть склона, футизна, длина, м ■ Годы 1 Вапнант

Конт- роль без БП ! БП— ! 21,6 ! | - ! БП— >21,6 ! +щ ! БП- ! БП-!10,8 >10,8 ! ! -кц ! 1 ' БП-! 10,8 ! -кя+ч 1

Объём смыва на МБП, I 13/га

верхняя, 1-3° 1983 39,4 14,6 17,8 26,7 28,2 29,9

)-.<00 1984 23,0 8,9 11,0. 15,7 16,8 17,3

1985 15,6 5,8 7,2 10,8 11,4 11,3

Среднее 26,0 9,8 12,0 17,7 18,8 19,5'

!рэдняя, 3-5° 1983 91,3 44,9 46,3 64,5 69,0 6*4,6

>00-400 1984 57,9 25,9 29,6 39,9 42,8 40,7

1985 37,2 16,5 20,3 25,5 27,7 26,2

Среднее, 62,1 29,1 32,2 43,3 46,5 43,8

>П - буферная полоса

1БП - межбуфзрное пространство

| межбуферном пространстве, способствовали предотвращен™ ла:зин-юго эффекта и спасали неокрепшие растения озимой рэдг на ранних пзах развития от смыва при раннеосенних ливнях (1935г)'. При гивнях скорость взмученного потока гасилась на линии буферных -юлос, и взвешенные частицы оседали у буферной полосы. Отложения розненного мелкозема,в различные годы достигали 2,4...23,5 м3/га.

Буферные‘полосы в летний суховейный период снижали ско-юсть ветра на высоте 0,5 м в 1,4.;.2,2 раза в зоне 40 м перед 40 м за буферной полосой (на высоте 2 м скорость ветра -,1...7,4 м/с). Они смягчали отрицательное действие суховеев, редо'твращали развитие местной дефляции и способствовали уменьпе-ш испарения рлагк с парового поля.

К началу посева озимой ржи и верхней части склона на ва-пантах с шириной буферной полосы 21,6 м накапливалось - .

6...34 мм дополнительной влаги по отношению к контроля (рис.З).• она действия буферной полосы на увеличение влагозапасов распро- ■ транялась до 80 м вниз по склону. На вариантах с шириной • уферной полосы 10,8 м эта зона (10...27 мм) была в пределах

Зоны влияния буферных полос, м

Рис.."3. Изменение запасов продуктивной влаги (в мм) в слое 0-100 с ка пару без буферных полос и в буферном пару на одних и то: . не горизонталях 11983-1985 гг)

-----. - чистый пар (контроль) '

------ - пар между буферными полосами шириной 21.6 м ' '

- - - - пар между буферными полосами шириной ,10.8 м , , : ;

А - верхняя (1-3°), Б - средняя (3-5°) части склона

40.,,60 м. С увеличением зсругазкы склона с 1-3° до 3-5° зоны ■влияния буферных полос ка увеличение влаги уменьшались в 2 раз ; Лучшее увлажнение на вариантах с буферными полосами в пару 'сохранялось в дальнейшем и под озимой рожьюг и под,яровой геле-шщей - второй после пара. . ■ . * ;• \\..'

.у-' 3$6ект от шелевания буферных полос. Щелеваниа буферных ; -полос повитало весенние запасы Елаги на них в слое 0-100 см на ',26..,33-мм.. Вместе с тем, цели весной остаются открытыми, что усиливает испарение влаги. Примерно 15-2® растений травмирует

13 ,

ісмотря на это, щелевание повышало на 4,2...6,3 ц/га урожай юголетних трав.

Изменение плодородия почвы в буферных полосах. 11а сухих и дных питательными веществами почвах в бобово-злаковой траво-еси формировалась мощная корневая масса, хорошо закрепляющая чву. В слое 0-20 см накапливалось в среднем 60...66 ц/га корне-х остатков в первый год, 43...‘15 - во второй, 42...46 - в етий, 33...37 - в четвертый, 28...30 ц/га - в пятый год испо-опвагеш и, кроме того, - 10,8...11,2 ц/га погнивши остатков егодно. В результате повышалось содержание гумуса ка

28...0.31^ в слое 0-20 см, ветроустойчивых частиц (более I ки) с 62 до 81,8е? (1,3 раза), водопрочных (болео 0,25 мм) - с

до 71,4% (1,8 раза) в слое 0-30 см, что свидетельствует о сстановлении плодородия'смытых почв и увеличении их противо-озионной устойчивости. .

Урожайность'зерновых культур в мэжбуфарном пространстве. ферные полосы эффективно влияют на урожай зерновых культур в гкбуферпем пространстве (табл.5). ,

Озимая рожь Саратовская 4. При ширине буферной полосы ,6 м прибавка урожайности составила в верхней части склона

4...4.4 п/га, в средней - 2,2...4,0 ц/га; при ширине - 10,8 м, ответственно - 1,6...3,1 и 0,9...3,0 ц/га. Самый высокий

окай зерна озимой рій (30,2 ц/га) получен на варианте с иири-й буферной полосы 21,6 м в зоне 0-20 м в верхней части скло, самый низкий (17,8 ц/га) - на контроле в зоне 60-80 м вредней части. .

Яровая твёрдая пшеница Оренбургская 2. Урожайность яровой ?ницы, второй культурой после пара в среднем за 3 года эквалась: в верхней части склона при иіфтіз буферной полоси ,6 и на 1,6..,2,5 ц/га, при вирине 10,8 м - га 0,4.,.1,4 п/га; зреднай - соответственно .на 0,9. ..2,1 я 0,3.,.1,6 ц/га. Измз-'л\п в урожайности от щелеванпл буферных полос не превтали ,1...0,4 ц/га (озимая рояь) и 3,9% (яровая пшеница).

Урожайность озїїмой ржи и прозой пзеницы снижалась: от пеле-шя з мсябуфериоы пространства - на 2... 8^, от сучения бу-55лсс полос с 21,6 до 10,8 м - на 4...8*, с повгаениса крутиэ-склсна с 1-3° до 3-5° - на 22...25^ (озимая роль) и 1Гь ювая паешгаа).

14 '

. Таблица 5

Влияние буферных полос и крутизны склона на урожайность оерновых культ^^на межб^ерном пространстве

Зоны влияния I Варианты

БП, м ! Контооль ! БП- Г БП- ! БП- ! БП- ! БП-

! без БП 1-21,6 ! 21,6 ! 10,8 ! 10,8 ! 10,8

! . ! 1 | +щ 1 I ! +щ ! ! ! ■НЯ-Н!' МБП

I. Озишя рожь Саратовская 4 по кулисному черному , пару.(среднее 1983...1986 гг)

Верхняя часть склона, 1-3°

0-20 25,9 30,1 . 30,2 28,5 28,1 27,9

20-40 24,3 28,7 28,3 27,2 27,4 25,9

40-60 . 23,3 27,6 27,4 25,0 24,9 23,1

60-80 22,0 26,3 26,1 24,7 24,7 23,4

Средняя часть склона, 3- ■5°

0-20 . 20,9 24,9 24,7 23,9 23,8 23,1

20-40 20,2 ' 24,2 24,1 22,5 22,3 . 21,7

40-60 18,8 21,0 . 21,1 19,9 20,1 19,6

60-80 17,8 20,0 ..20,0 18,7 19,0 18,7

П. Яровая твердая пшеница Оренбургская 2, второй культурой после пара (среднее 1985.. .1987 гг)

Верхняя часть склона, 1-3° •

0-20 15,9 ■ 17,9 17,8 17,3 ' 17,3 16,7

20-40 15,6 18,1 17,6 17,0 17,1 16,9

40-60 16,7 18,7 18,3 17,5 ' 17,5 16,7

60-80 17,2 18,8 18,1 17,6 17,5 16,9

Средняя часть склона,' 3- •5°

0-20 15,8 17,9 17,7 17,4 17,1 16,9

20-40 , " 15,2 17,0 17,1 16,6 16,4 16,0

40-60 . 14,4 - 16,0, 15,8 14,8 15,0 14,5

60-80■'■ * 14,0 • 14,9 14,8 14,3 13,8 14,3

Урожайность многолетних трав на буферных полосах. В среднем за 1982-1987 гг. урожайность многолетних трав (сено) на буферных полосах составила 27,4 ц/га в верхней части склона и 25 ц/га - в средней. Наивысшая продуктивность буферных полос . была в первые 3 года пользования (40...21 ц/га). Ка четвертый и пяты» годы урожайность многолетних трав на них снижалась в

1.5...2 раза в верхней и в 2...2,5 раза в средней частях склона, в основном из-за выпадения бобовых (донник, эспарцет, люцерна)

и преобладания з посевах злаковых трав (житняк, костер). Щелэ-вяние буферных полос продлевало е’-цё на 1-2 года срок их более продуктивного использования. Урожайность трав от этого агрэ-приёма на четвертом-пятом году повышалась на 6,3...8,5 ц/га. Однако, через 4-5 лет из-за резкого снижения уроглР.ности (до

11.5...14 ц/га) дальнейшее содержание буферных полос агрономи-

чески не целесообразно. Поэтому их надо распахивать и рлдсм создавать новые. Высевать шюголетние травосмеси лучке в чистом виде весной, в год распашки старых буферных полос, в целях сюло продуктивного использования весенних влагозапасов в почве и летних ссадков для обеспечения более полноценных всходов, роста п развития траз. Кроме того, размелая новые буферные полосы рядом со старти иле по склону, создаются условия более надежной защиты от водно? эрозии наиболее плодородной почвы из-под свсяераспахашшх буферных полос. • . ■

Эколого-зхономэтеская эМеэд’ПВНость бу^орнж полос.

При определении окупаеїлости буферных полос использовались стоимость прибавки урожая возделизаскнх ісультур и предотвращён-ни/! ущерб о? водной орозии почвы. В результате исследований установлено, что на вариантах с буферними полосами, в сравнении с контролем, при воздллігазтш озимой ряи по кулисному пару были втгае: на 0,2...3,6 ц.к,е/га выход совокупной продукции (зерно ка мзжбуфориом пространстве + село ка буфэрней полосе), на ■

13...461 условно чтюгнР доход, в 1,2...2,1 раза уровень рентабельности, а затрато труда (чел-час) и пряныз затрати и рублях .

- игле на 7.'. .83^.0 зависимости от параметров буферных полос

и тлзяб^-фер!їого прострпнзтЕа и крутизну склона (табл.6). При подделывании провой гясн’.тцн второй культурой посла пара на ва- . рпантах с буферним» полосами виход совокупной продукции был . •• нссколысо г.сньзо, а уровень рентабельности визе, чом на кептро-

Таблица б

3 к ол о г о-э кокомкч» с кая оценка суммарного эффе::та буерных полос при возделывании озимоР ржи по кулисному черному пару (1982..Л98о гг) Р

Параметры ЕПи МБП (Часть !склона !кгу-!тизна ! І |! • ! !Доля !мно- !го- !лет- !них ! сграБ І13 ! пглше ! % ? Прибавка !уро-!жай-ІНОСТИ I зерна і IV га посева На Сово- куп- ный про- щает - I га ! Затраты !тру- Іадл/ ! час і пашни ?Сум- !Поте !мар- 'почв 1 «У ! НЫИ 1 ОТ іуслов- |л>0- |эроз і нп !вень !в кг Ьистьй їда ;ности;зэрн

БП-21,6 м Верхняя

Контроль 1-3° X X 31,1 8,2 551 275 8,73

БП через 20 и 50 4,2 31,4 5,2 845 602 0,06

Контроль у X 30,5 8,2 536 267 12,2

БП через 40 м 33 4,0 32,4 6,2 874 544 1,0

Контроль X X 29,8 8,2 519 259 16,5

БГІ через 60 м 25 4,0 32,6 6,8 899 • 528 2,8

Контроль X х . 29,2 8,2 504 252 21,3

БП через 80 м 20 3,9 - ; 32,4 7,0 902 512 5,9

БП-21.6 н Средняя

Контроль . 3-5° X X 25,1 8,2 406 202 42,8

БП через 20 м 50 5,9 28,2 ,5,2 1229 876 1,5

Контроль X X 24,8 8,2 400 200 46,3

БП через 40 м 33 3,7 28,4 6,2 1178 733 5Д

Контроль X X 24,2 8,2 385 192 49,4

БП через 60 м 25 3,1 27,7 6,8 1090 640 9,8

Контроль X X 23,6 8,2 371 185 52,0

БП через 80 м 20 2,7 26,8 7,0 1014 575 14,6

БП-21,6 - буферная полоса шириной 21,6 м

яз. В целом по звену севооборота пар - озимая рожь - пшеница прослеживается преимущество вариантов с буферными полосами, особенно по снижеигао затрат труда (до 32$) и повышение уровня рентабельности (на 32...127%) перед контролем. За счет получения дополнительной продукции ка ыежбуфзрном пространстве и урожая трав на буферных: полосах все затраты на их создание оку-поятся практически за 2 года. ,

При оценке предотвращенного ущерба от водной эрозии почвы установлено, что среднегодовые потери на контроле состазшш:

. . 17

гумуса - ї,7„„,3,2 т/га (чёрный пар), 0,1...0,3 (озикая ро^ь),

0,2...0,5 ?/га (плосяореэная зябь); азота, соответственно -

83...141; 5,4...1*4,4; 9,2.,.23,4 кг/т; фосфора - 73..Л31;

4.8...12.5; 8,1...21,8 кг/га; калия ~ 826...1500*, 54...142;

92...250 кг/га в зависимости от крутизны склона, В денежном выражении через ко мне не ирувдую досу навоза и минеральных удобрений прямої* годовой экономический ущерб от смыва почвы на склоны без буферных полос составил: на чёрном пару - 330,..700 руб/га, на озимой рта? ~ 25,...66, на плосяорэзной зябн - 42...116 руб/га. Буферные полосы предотвращали этот удерб на всох агрофонах, ко наибольшая ж эффективность - в ллоскорезном черном пару. Расчета по оптимальному сочетании параметров буфергак полос и межбуферно-го пространства, произведенные на основании эксперимеиталышх дан-?кх„ показывают, что в верхней части склона при размещении бу-фзртк полос шириной 21,6 м через 20 м ущерба от смыва почвы не било, При размещения черэз 40 м ущерб сокращался в 20 раз, через 60 м - в 6 раз, черэз 60 м - в 3,4 раза. Сужение буферных полос

е 21,6 до 10,8 м снижало их эффективность з 2...8,5 раза, повн-'седае кругизнн склона с 1-3° до 3-5° - а 1,2...2 раза. Аналогичная закономерность действия буферних полос прослеживается на ОЗИМОЙ тая и плоскорезной зяби,

СудеарныР чистый доход складывался из суммы условно чистого дох ода о? возделывания культур и предотвращенного ущерба о? ст~ т ночам. Эта величина использовалась при определении суммарного уровня рентабельности. Расчеты показали, что суммарны? ^■вловно-чиетый доход на вариантах' с буферными полосами правовая этот показатель на контроле; при воэделцвании озиноР ржи по купленому чЗрному пару з 1,5,, .3 раза, ярової» пшеницы по плоскорезко? зяби - на урозий контроля, е кесм&чителышм превтением я в ц-злом по гпеку севооборота - в 1,3...2,1 раза.

‘ вывода,

I. В условиях Оренбургского Прэдурчлья буферный полос»

:э многолетних траз ка яродированннх пахо'пгьгх склонах западной экспозиции ярутнзноР до 5° являэтся высокоэффективна почвояо-^оохраннігм пркЗмом, При лонтурко-параяяелыюм размещении ситі нтособствуют дополнительно^ накопления снега на склоне и

поглощения талых и ливневых вод; увеличению запасов влаги в паровгм поле, под озимой рожью к второй культурой после пара; снижают сшв почвы в межбуферном пространстве во время стока тальке вод (до 36%) и после ливневой эрозии на пару ( в 1,6.„„3,2 раса); уменьшают скорость ветра в летний суховейіші период, предотвращая дефляцию почвы; усиливают почвозащитные свойства посегов озимой ржи и стерневых агрофонов.

2. Без специальных мероприятий на пашне сток талых вод варыгровал от сильного до чрезвычайно сильного (67...211 мм) с коэффициентом стока 0,35...О,81. Потери воды с поверхности

СТОКОМ СОСТавЛЯЛИ В МНОГОВОДНЫе вёСНЪ! ПОЛОВИНУ ГОДОВОГО КОЛИ'

чества осадков при очень сильном смыве почвы (16,5 т/га).

3. Очень сильная ливневая эрозия на паровом поле пропел даеь ежегодно. Смыв почвы варьировал по годам от 15,6 до . 91РЭ м3/га. Величина его резко возрастала гь мере отдаления водораздела вниз по склону и достигала 133,5 ы3/га.

4. Буферные полосы приостанавливали рост размывов, прар вали развитие струйчатых водорокн, задерживали смытый с меяб ферного пространства мелкозем, наносы которого у буферной по. сы достигали до 2,8 м3/га после весеннего стока и до 23,5 мэ « после ливневой эрозии. Вместо полного сноса наблюдалось пе; отложение смытой почвы в пределах поля.

5. На буферной полосе смыв почвы отсутствовал, в то же время по этой горизонтали на контроле он составлял до 13 и3/

- после стока талых вод и до 58,3 ыэ/га - после ливневых дождей. Под действием буферных полос интенсивность смыва поч в межбуферном пространство на одних.и тех же горизонталях с контролем снижалась до 9,1...13,3 раза. Уменьшение ширины бу ферной полосы приводит к возрастанию смыва почвы.

6. Щелеванне буферных полос, улучшая водно-физичсские

свойства почвы її влагообеспечениость растений, обеспечивает прибавку урожайности многолетних трав (до 26^) и ка 1-2 года продлевает ерэк их продуктивного использования. В межбуферно пространстве оно не отзывало саметного влияния на водопогло ■ НИЄ в смыв ПОЧВЫ. _ . .

• •, V. Буферные полосы наиболее продуктивны в первые 3 года пользования, когда р травосмеси преобладают бобовые травы

19 .

онник, эспарцет, люцерна). Ош; повышают экологическую устоЯ-вость агроландиафтов, стабилизируют уровень почвенного пло-родия.

8. Наибольшая урожайность озимоА ржи и яровой пшеницы эроП культурой после пара обеспечивается при возделывании

с буферними полосами из многолетних трав* При этом выход вонутаой продукции в кормовых- единицах (зерно + сено) не умз-пается при снижении затрат на производство этой продукция.

9. За счет получен::,т дополнительной продукции затраты создание буферных полос окупаются оа 2 года, а с учетом

эдотвращенного ущерба от эрозии - в первыР яе год.

10 „ Снижение интенсивности смыва посты при возделывании лмор рти по кулисному пару (до 0,5 т/га) без снижения про,-їтивности пашни возможно при контурно-параллельно-полосном змэцекии буферных полос и пара. Многолетними травами в бурных полосах должно быть занято от 33 до 5СЙ пашни.

РЕКОМЕНДЩШ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В хозяйствах степной зоны Оренбургского Предуралья «омегщуется контурно-буферно-полоская организация каждого ш почвозащитного севооборота.

2. Без снижения продуктивности пащни в почвозащитном^ сЬпо-

эрото целесообразны следующие варианта размещения буферные юс, . .

--- ■ ■ -...... - - - ---------- - > ■ ---------------- -

'гизга? Ширина !Меябуферное!Многолетних > Потери почвы

юна 5 !Л.

б^срно^ртсстошшоЛтрап в пашне, ,ра , !;р т х кг

полосы, . м [ !в год 5 зори

:~з 21,6 до 60 но менее 25

■ 10,8 дс 40 но мзнео 20 3,8 2„5

5-5 21 (.6 до 40 не менее 6,8 ' 4,9

10,8 до 20 _ 33 4,9 3,6

арозом полз рекомендуется буфертад» полосами эзнюздь • ' •.

33 до Ш% пакт. , . ■.

3. Осегаее щелеваиие буфорнкзг полос проводить па гя.35-40см >ээ 2 и не рдкее как поело 3-го года пользования кноголз'шиг а. После 4-5 лет использования буферный полосы яэобходауо . •

£0 . распахивать, одновременна создавая редом новые. Высевать многолетние* травосмеси на них лучше б чистого виде весной,, в год распааки старых буферных полос.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Результата и основные направления ксследованиР по почвозащитному земледелию в Оренбургской обл. (Соавтг А.И.Климентьев. В сб.науч.тр» Обр-ка почвы к агротех.полев.культур

в Сев.Казахстана. Целиноград, 1986, с.138-148).

2. Результате исследований по контурно-полосному земледелию в Оренбургской обл. (Соавт: А.И.Кяиментьев. В сб.кяучн.тр. Агротех. и биолог,параметры роста уро-к. зерн.культур в Оренбург, обл. Уфа5 1986* с.90-101).

3. Почвоиодоохрашшя роль буферных полос из многолетних . трав (Соааг: Г.Н.Лысак. К.З, ,1989, >! 12, с.38-40).

4. Земледелия Оренбуржья ~ контурно-ландшафтную основу. (Соавт: А .И. Климентьев, ЗК.З.» 1991 * «3, с.38-43)„

5. Потаенно-эрозионные зоны к оценка фактороз эрозии

в разработке почвенно-защитных комплексов (Соавт;А.К.Климентьев. В сб.науч.гр. Агробиолог.основы интенскф.производства зерна

б Оренбург.обл. Уфа» 1991 о с,14-26.