Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование методов защиты почв от эрозии в горных и предгорных зонах Центральной части Северного Кавказа

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов защиты почв от эрозии в горных и предгорных зонах Центральной части Северного Кавказа"

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

БЯСОВ Казбек Харитонович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ В ГОРНЫХ И ПРЕДГОРНЫХ ЗОНАХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

06.01.01 —общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

СТАВРОПОЛЬ — 1992

Работа выполнена в Северо-Кавказском научно-исследовательском и: ституте горного и предгорного сельского хозяйства.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профсссг Гончаров Б. П., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Полуэктс Е. В., доктор сельскохозяйственных наук, профессор 'Грегубов П. С.

Ведущее учреждение — НПО «Нива Ставрополья».

на заседании специализированного совета Д 120.53.01 при Ставропольем ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте.

Адрес: 355014, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 10. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского CXI

Защита состоится « /9 »

1992 г. в 10 часо

Автореферат разослан

1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

В. Н. Желтопузов.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Эрозионные условия предгорной и ^Е^Р1"1 зон Северного Канказа связаны с четко выраженной вертикальной поясностью изменения климата, иочвообразую-щих пород, почвенного и растительного покрова, хозяйственной деятельности человека на фоне сложного строения рельефа. Горные н склоновые земли занимают здесь более 70% всех сельскохозяйственных угодий. Большая часть их характеризуется близким залеганием плотных коренных пород и галечника в связи с чем они каменисты, ненолиоразвиты, с укороченным профилем. Снежный покров неустойчивый, зимой морозы чередуются с оттепелями, а периодическое промерзание и оттаивание верхнего 5—10 см слоя почвы распыляет ее структуру, уменьшает противоэрозионную устойчивость; осадки выпадают в виде ливней, часто с градом, наибольшее количество их приходится на май—июнь, когда поверхность почвы не защищена растительностью; в предгорьях естественная растительность заменена культурной, где пропашные занимают 69%; в горной зоне естественная растительность местами сильно выбита и из-режена. Здесь, в связи с особенностями условии проявления процессов эрозии и свойств почв, общепринятые методы исследования эродированных почв и почвозащитные мероприятия, разработанные в других регионах, мало эффективны. Существенным недостатком их является идентификация степени эро-дированпости недифференцированных и горных почв по принципам и критериям дифференцированных почв. В почвах гор и частично предгорий варьирование мощности почв н отдельных генетических горизонтов часто зависят не от степени эро-дировапностн, а от глубины залегания горных пород и галечника, а недифференцированные почвы вследствие неразвитости профиля не подразделяются на генетические горизонты. Поэтому для горной и предгорной зон Северного Кавказа мало эффективны пли же совсем не могут быть применены многие из почвозащитных мероприятий, разработанных для других поч-веико-клнматнческих зон (снегозадержание, глубокая вспашка 11 т. п.).

В связи с этим возникла необходимость изучения их по степени эродировашюсти для наиболее рациональной разработки комплексов зональных противоэрозпопных мероприятий. Эта необходимость усиливалась тем, что процесс освоения под пашню крутых склонов (6—12°), слабо устойчивых к эрозии, приостановленный лишь в последнее время, привел к значительному продвижению на эти .земли посевов пропашных куль-

тур, что в спою очередь значительно усилило эрозиоопасность всего склонового земледелия.

Немаловажное значение имела к началу представляемой ра-. боты и продолжает оставаться довольно острой проблема эро-зиоустойчивостн почв горных пастбищ в связи с интенсификацией их использования и проведения мероприятий по повышению их продуктивности. Все сказанное не только обусловило актуальность рассматриваемой работы, но и определило,ее цели и задачи.

Цель и задачи исследований. Изучить возможности получения объективной информации об эрозии специфических почв, горной и предгорной зон Северного Кавказа и разработать эффективные ночвозащнтные технологии возделывания сельскохо: зянственпых культур и улучшения горных лугов, для получения высоких устойчивых урожаев зерна, кормов и другой продукции при непрерывном повышении плодородия почв п обеспечении охраны окружающей среды.

Достижение этих целен осуществлено нами обобщением большого объёма научной информации, накоплением и анализом экспериментальных данных, полученных на основе проведения полевых и лабораторных исследовании почв в 1971 — 1990 гг., проведением полевых опытов в основных эрозионных зонах предгорий и гор Северного Кавказа.

В программу исследований были включены следующие задачи:

— изучить условия проявления эрозии почв предгорий ¡г горной зон центральной части Северного Кавказа;

— усовершенствовать методы исследования эрозии почв применительно к специфическим условиям гор и предгорий Северного Кавказа, составить карту эрозии почв и провести эрозионное районирование территории СОССР;

— изучить особенности проявления эрозионных процессов на почвах горных пастбищ и. разработать комплексы противо-. эрозионных мероприятии;

— установить реакцию сельскохозяйственных культур на степень эродированности специфических почв и па этой основе' разработать зональные структуры посевных площадей;

— разработать новые, почвоохранные интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур и усовершенствовать технические средства для их осуществления, устано-"" вить их влияние на предотвращение процессов эрозии, воспроизводство плодородия почв и повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Научная новизна исследований. Научная новизна нсслеДо-

ний-заключается, в том, что впервые для горкой и предгорной н центральной части Северного Кавказа;

— изучены особенности условий проявления эрозии почв;

— усовершенствованы методы исследования эрозии спецп-¡ческих почв предгорной и горной зон, составлена карта эро-и почв и проведено ночвепно-эрозиопное районирование зе-льного фонда Северной Осетии;

— изучено влияние минеральных и органических удобрений авоз, сидерат, листостебельпая масса, пожнпвиые остатки)

процессы восстановления положительного баланса гумуса одированных почв;

— разработаны ночвоводоохранные интенсивные технологии зделывапия сельскохозяйственных культур и усовершепство-ны некоторые технические средства для их осуществления;

— усовершенствованы комплексы нротпвоэрознопных меро-•иятий на почвах горных пастбищ;

—■ разработаны научно обоснованные структуры посевных ощадей, обеспечивающие наиболее эффективное соотношение зличных культур между основными экономическими показа-лямн и процессами эрозии почв.

Теоретические положения, выносимые на защиту.

1. Лучшим средством защиты почв от водной эрозии па эро-оипо опасной пашне и естественных кормовых угодьях явля-ся наличие па поверхности живых растений (с хорошо разви-й корневой системой и надземной массой) в ранпевесенпий и !тнш\ периоды.

2. В предгорном и горном земледелии при неправильном отношении интенсивных пропашных культур и культур енлош-)Го способа посева и многолетних трав неадекватно развнва-гся два процесса: медленно повышаются продуктивность паш-I и уровень рентабельности при росте потерн почвы от смыва.

3. Повысить основные экономические показатели горного мледелия при одновременном сохранении почвы от смыва )едставляется возможным за счет: выведения из пашин спль-}эродированпы.\ склонов и залуження их, увеличения плоша-I зерновых культур сплошного способа посева и многолетних эав, сокращения посева пропашных культур.

4. Сохранение почв от эрозии и повышение плодородия эро-ированных земель достигается путем внедрения на пашне эвых эффективных гючвоводоохраниых интенсивных техноло-1Й возделывания сельскохозяйственных культур и комплексов эотнвоэрозионных .мероприятий на горных кормовых угодьях.

Апробация и практическое значение. Разработаны н внедре-ы зональные структуры посевных площадей и рациональные'

почвозащитные севообороты, система методов диагностики картографирования степени эродпрованиостн почв. Днагпости степени эродированное™ недифференцированных почв .защип на авторским свидетельством па изобретение — JVb 1464906 Л

Результаты исследований использованы при подготовке пр пительственмых постановлений СОАССР, РСФСР в 1982, 19Í 1985, 1987, составлении Генеральной схемы противоэрозиопш мероприятии в Северо-Осетпнской и Чечено-Ингушской АСС (г. Орджоникидзе, 1977, 1986), научно обоснованных снст( земледелия Северо-Осетипской АССР (г. Орджоникидзе, 196 1987, 1991), каждого хозяйства республики (1984-—1986), пап саны рекомендации (Москва, 1978; 1980; Орджоникидзе, 198 1982, 1989 а, 1989 б), написании монографий (Орджоннкидэ 1978, 1986), составлении карты эрозии почв и эрозионного ра онироваппя земельного фонда СОАССР (Орджоникидзе,. 1987 составлении почвенных карт СОАССР (Москва, 1990).

Предложена почвозащитная бороздковая безгербициднг технология возделывания пропашных сельскохозянственнь культур, которая снижает поверхностный сток и смыв почв! увеличивает урожай на 25—30%. Она утверждена НТС Госа ропрома РСФСР для внедрения в южных областях Росси протокол № 63 от 21 августа 1987 г., защищена авторским cbi детельством па изобретение № 1605960.

Усовершенствована почвозащитная технология возделыв; ния клевера на семена, способствующая предотвращению эре зни почв и увеличению урожая зеленой массы на 160 ц/га семян до 1 ц/га. По ней получено авторское свидетельство н изобретение № 1255069 Al.

Составлена модель воспроизводства гумуса, обеспечивак-щая ежегодный прирост его на 0,05—0,06%. Предложен arpera для насыпки земляных валов, который, в сценке с гусеничны: трактором со скоростью 5 км/час, формирует земляной вал вы сотой 1,2 м и шириной у основания 1,5 м; комбинированны агрегат на базе СУПН-8 для посева кукурузы с одновременны? нарезанием борозд, локальным прикатываннем посева и внесе нием удобрений.

Основные положения диссертации лично н в соавторств! опубликованы в 85 научных статьях и тезисах . докладов, 2-; монографиях, инструкциях, брошюрах и рекомендациях объе мом более 124 печатных листов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит, из.введе пня, 5 глав, выводов, предложений производству, списка литературных источников и приложения. Работа изложена на 31S страницах машинописного текста, содержит 70 таблиц и рнсун

!. Перечень литературных источников включает 410 нанме-(аннн, в том числе 44 работы иностранных авторов. Прпло-пие дано на 15 страницах.

ЮБЕННОСТИ УСЛОВИЙ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Особенности условий проведения исследований. Исследова-I проводились в центральной части Северного Кавказа. Рель-пссдедуемоп территории имеет сложное строение. В высокому выделяются пять горных сооружении (Лесистый, Паст-;циыи, Скалистый, Боковой и Водораздельный .хребты), разменных мсжгорнымй долинами. Склоны этих хребтов крутые, гго и глубоко прорезаны оврагами, многочисленными ручей-ми и речками с местным базисом эрозии 1000—1500 м. .В предгорье наклонная равипппость территории нарушается личном Кабардипо-Сунженского и Терского хребтов, Силта-кской и Дзагепбарзской возвышенностями с местным бази-и эрозии до 500 м, а также террасами горных рек. Более % рассматриваемой территории находится па склонах с ук-иами более 1°, в том числе 28п/о на склонах более 10°. В предгорной зоне количество атмосферных осадков колеб-тся от 000 до 900 мм в год, в горной — от 400 до 1039 мм. 1ежнын покров не глубокий—10—15 см, за зиму несколько з оттаивает. Чередование холодных периодов с оттепелями, югократный сход снежного покрова, промерзание и оттапва-е почвы разрушают ее структуру и увеличивают в пей содср-ише эрозионпо опасных частиц.

Почвы рассматриваемого региона обладают определенными пбенностями, связанными с близким залеганием галечника и отных коренных пород, местами отсутствием дифференциа-и профиля па генетические горизонты. Горные лугово-стен-1е, альпийские и субальпийские почвы являются скелетными, 1ломощиымн, богатыми органическим веществом. Они слабо ффереицнрованы на генетические горизонты. В связи с приемными процессами структура их распылена, поэтому при зрушепни дернины легко подвергаются эрозии. В предгорной не около 60% почв подстилаются галечником на глубине 10— см, местами последний выходит на поверхность. На таких чвах влияние процессов эрозии на их свойства и урожайность льскохозяйственных культур и естественных трав более су-гственпо, чем на мощных почвах.

В предгорной зоне большой дефицит удобных для обработ-I земель привел к освоению крутых склонов, часто освобож-

денных из-под леса, где почвы обладают слабой эрозион! устойчивостью. В связи с этим и наличием в структуре нос ных площадей 7з пропашных сельскохозяйственных культур 1 отсутствии соответствующей эрозионным условиям техноло почвы подвергаются интенсивному смыву. Площадь эроди ванных почв в' национальных республиках' Северного Кавк; колеблется от 42,8 до 88,3% от всех сельскохозяйственных у дни.

Особенности методов исследования эрозии почв. При вып

пенни настоящей работы были использованы разнообразь методы исследования в широком диапазоне почвенно-клима ческнх условий центральной части Северного Кавказа. Нее дование отдельных вопросов продолжалось в течение 17 л что обеспечило во времени ногодное разнообразие услови! каждой почвенно-климатической зоне. Для исследований бь привлечены описательные методы экологического поряд методы закладки и проведения полевых опытов, метод про водствеппого опыта, статистические методы анализа и обраб ки не только опытных, но и урожайных данных колхозов и с хозов, эффективности структуры посевных площадей мал (СОССР) и больших (Северный Кавказ) регионов. Физн химические исследования почв проводились по общепринят методикам. При разработке и совершенствовании противоэ; зионных технологий возделывания сельскохозяйственных ку. тур использовались методы конструирования и испытания се. хозмашин н орудий.

Однако наибольшее место в методической части предст; ляемой работы заняло совершенствование методики опреде. ння степени эродированности почв в условиях горной и пр< горной зон Центрального Кавказа, так как здесь оно ослож! но различной дифференциацией почвенных горизонтов.

В горной и предгорной зонах Северного Кавказа, как у сказано, большой удельный вес занимают почвы с недиффер< цнрованным пли слабодифференцированным профилем. В I стоящее время, для идентификации степени эродированное почв в научной и практической работе используется в осповн классификация С. С. Соболева (1961), согласно ей слабосм тые почвы — это те, в которых разрушено не более полови верхнего гумусового горизонта (А); в среднесмытых он раз{ шеи более чем па половину или полностью; в сильиосмытых потерян верхний гумусовый слой и разрушается следующ горизонт (В). Но в связи с тем, что мелк0зе)мнстый чех маломощных почв с близким залеганием галечника и горн пород полностью вовлечен в дерновый процесс почвообразон

ния, а переходный горизонт пли слабо выражен или практически отсутствует, то степень их эродированности недостаточно достоверно идентифицируется по принципам и критериям дифференцированных почв.

Плодородие этих почв определяется исключительно горизонтом Л, так как ниже располагается галечник, плотная порода или ее элювий. Поэтому неправильно считать почву слабо-эродированной, если она потеряла половину горизонта Л, определяющего ее плодородие или среднеэроднрованнои, если потеряй полностью этот горизонт. В связи с этим предлагается классификация степени эродировапности почв с близким залеганием галечника или элювия горных пород, основанная на потере мощности гумусово-аккумулятивпого горизонта (А) как основного носителя их плодородия. По этой классификации к слабоэродпровапным почвам относятся те, которые потеряли до 25% 'горизонта А, в редуцированном горизонте которого содержание гумуса и урожайность сельскохозяйственных культур уменьшилась не более, чем на 25%; среднеэродироцапным — те, в которых уменьшение мощности горизонта А н содержание гумуса произошло на 26—75%, а снижение урожайности на 25—50%; сильноэродированные — уменьшение мощности горизонта А на 70—100%, содержание гумуса па 77—90%, снижение урожайности на 51—75%; очень сильноэродированные — у . которых процессом эрозии затронуты почвообразующая и подстилающая породы.

В процессе совершенствования методик был выделен основной принцип определения степени эродировапности почв горных пастбищ. Это уменьшение защищенности поверхности почвы растениями вследствие перегрузки их скотом. С уменьшением проективного покрытия поверхности почвы растениями, увеличением скотобойных троп повышается разрушительное Действие на почву ударов дождевых капель и энергии поверхностного стока и, как следствие, ее эродироваиность. Слабо-эродированными почвами принято считать такие, у которых объем потерн почвы в скотобойных тропинках вследствие эрозии уменьшился до 25%, а урожайность зел'енон массы — до 15%, среднеэродированнымп — соответственно 25—50 и 15—30, сильноэродпрованнымп — 50—75 и 30—60, очень спльноэроди-ровапными— более 75 и 60%, соответственно. Усовершенствована методика картографирования степени эродировапности почв, в основу ее был положен принцип учета факторов эрозии, принятый в Общесоюзной инструкции по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования (1973). Для условий горной и предгорной зон

Северного Кавказа она была снабжена конкретными количественными параметрами, отражающими особенности условии проявления процесса эрозии почв региона.

В отличие от общесоюзной, разработанная нами методика картографирования степени эродироваиности почв предусматривает отображение на картах эрозии почв, территории с про-тивоэрозпонпыми мероприятиями, вновь осваиваемых земель с проявлением эрозии и пастбищной эрозии. По этим методикам составлена карта эрозии почв СОССР, как необходимая база разработки зональных и районных комплексов противоэрози-онных мероприятий.

ПОЧВЕННО-ЭРОЗИОННОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬНОГО ФОНДА СЕВЕРНОЙ ОСЕТИИ

Как уже указывалось, Северная Осетия расположена в центральной части северного склона Большого Кавказа. Природные условия региона очень разнообразны. По мере продвижения с севера на юг равнипиость территории нарушается Терским и Кабарднио-Суижеискпм хребтами, затем переходит в предгорную наклонную равнину и горы.

На рассматриваемой части Северного Кавказа но прпродно-сельскохозяйствеппому районированию земельного фонда СССР (1986) выделены две природные зоны: степная и Кавказско-Крымская горная область. В. М. Горяинов (1984) по коэффициентам увлажнения с учетом' почвенных условии и других природных особенностей на территории Северной Осетии выделил следующие зоны: засушливую, полузасушливую (предгорную) и горную.

При почвепно-эрозпоином районировании территории Северной Осетии мы исходили, прежде всего, из наличия здесь трех контрастных между собой как по генезису, так и по внешнему облику форм рельефа — равнины, предгорья и горы, которые при определенном сочетании основных природных факторов эрозии и хозяйственной деятельности человека сыграли решающую роль в дифференциации коэффициентов увлажнения, формировании почвенного и растительного покровов и развитии процессов эрозии почв.

Нами при выделении эрозионных зон на территории Северной Осетин ведущими показателями приняты макроформы рельефа и связанное с ними многообразие природных условий, характер хозяйственного использования территории и как ве-

дущий фактор — формы проявления эрозионных процессов при соблюдении принципа территориальной целостности. Границы природных зон, выделенные по коэффициентам увлажнения,' о которых сказано выше, в общих чертах соответствуют эрозионным зонам, выделенным памп, на территории Северной Осетии. Поэтому нами почненно-эрозиониое районирование земельного фонда Северной Осетин проведено па основе карт эрозии почв методом наложения их па карты геоморфологического, агроклиматического, агрохимического и геоботапического районирования. В связи с этим, почвеппо-эрозноппое районирование носит комплексный характер и является основой для решения задач по дифференцированному и рациональному использованию земли.

На территории Северной Осетин выделены четыре почвенно-эрозионные зоны: дефляции, эрозии, совместного проявления эрозии и дефляции, а также пастбищная. Внутри этих почвеп-но-эрозионных зон по принципу однородности проявления вида эрозии и степени эродированности, а также однотипной направленности комплексов рротнвоэрозионпых мероприятий выделены 10 почвенно-эрознонных районов.

Для каждого района определен комплекс протнпоэрозиоп-ных мероприятии с целью не только выделения их и производственной оценки, но и изучения эффективности каждого мероприятия, их технологического совершенствования и разработки новых.

ОСОБЕННОСТИ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

Особенности организационных почвозащитных мероприятий.

Эффективность агротехнических, гидромелиоративных, фи-томслиоративны.х и др. почвозащитных мероприятий прежде всего определяется проведением организации территории, выполненной на пашне с учетом глубины залегания галечника, степени эродированности, количества и интенсивности выпадающих осадков; па горных пастбищах: с учетом выбитостн пастбища, крутизны и экспозиции склонов, мощности почв, природного пояса и др.

В наших исследованиях нарезание полей севооборота на склоне 5—8°, длинной стороной поперек склона более эффективно в третьем эрозионном районе, где необходимо сохранить все осадки на месте их выпадения. В этом районе контурная обработка почвы, посев и уход за посевами по линиям горпзоп-

талей позволили дополнительно сохранить более 50% атмосферных осадков, уменьшить смыв почвы от 100—150 т/га до 15— 23 т/га, увеличить урожаи зерна кукурузы от 11 —13 до 30— 35 ц/га, силосной массы — от 150 до 350 ц/га.

В условиях же повышенного увлажнения пятого почвепно-эрозионного района более эффективным оказалось проведение этих мероприятий под углом 3—5° к горизонталям. Это обеспечивало безопасный сброс лишней воды за пределы поля и создание оптимальных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур.

Результаты наших исследований показали, что если при внутрихозяйственном землеустройстве в одно гюле севооборота вошли почвы неэроднровапные и сильно эродированные, а также с близким и глубоким залеганием галечника, то рационально использовать данное поле севооборота затруднительно или практически невозможно. На этих полях вспашка на одинаковую глубину (25 см) па неэродированных мощных почвах способствует повышению плодородия, а па маломощных эродированных н с близким залеганием галечника — его снижению за счет вовлечения в пашню галечника, нижних горизонтов или материнской породы, обладающих неудовлетворительными водно-физическими свойствами и низким плодородием.

Система удобрений этих полей также имеет свои особенности. Дозы удобрений, внесенные с учетом плодородия неэродированных почв, повышают урожай сельскохозяйственных культур, а на эродированных почвах не оказывают заметного влияния на урожай. Дозы же удобрений,' рассчитанные .с учетом плодородия эродированной (особенно сильно- н среднеэродиро-ванной) почвы, повышают урожай на 25—30%, а на неэроди-ровапной почве вызывают полегание озимых колосовых и недобор урожая ячменя в пределах 45—50%.

Важным, не требующим дополнительных затрат, организационным мероприятием по защите почв от эрозии является полосное размещение культур. Для выявления эффективности почвозащитных свойств контурно-полосного размещения сельскохозяйственных культур нами в предгорной зоне неустойчивого увлажнения (район 3-й средней и сильной водной эрозии в 4-м почвенно-эрознонном районе сильной водной эрозии) были заложены полевые опыты, в которых испытывались не только различные культуры, но и изучался вопрос о влиянии ширины полосы I! крутизны склона на смыв почвы.

В результате исследований установлено, что во всех почвеи-но-эрозионных зонах независимо от крутизны склона и ширины полосы, многолетние травы в период отрастания слабо за-

щищают почву от эрозии (табл. 1). До разрастания клевера и райграса смыв почвы в полосах достигал 230—950 т/га,

Таблица 1

Влияние полосного размещения сельскохозяйственных культур на смыв почвы

Культура Ширина Крутизна Смыв

полосы, склона, почин,

м градусы т/га

Район средней и сильной водной эрозии

Райграс второго года жизли ■ 25 5-8 0,042

8—10

Клевер красный до разрастания 25 5—8 500

8—10 600

Клевер красный до разрастания 50 5—8 000

8—10 950

Райграс второго года жизни 50 5—8 0,041

8—10 0,050

Район сильной водной эрозии

Клевер второго года жизни 25 5—8 1.5

8—10 2,2

Кукуруза на силос 25 5—8 230

8—10 310

Клевер второго года жизни 50 5—8 1.G

Кукуруза на силос й., 8—10 2,3

50 5—8 421

8—10 510

причем с увеличением ширины полосы от 25 до 50 м и крутизны склона от 5—8 до 8—10° увеличивался смыв почвы. После разрастания надземной массы клевера п райграса смыв почвы практически прекратился. Процессы эрозии сохранялись па полосах с посевом кукурузы, но и здесь смытая почва не выносилась за пределы поля, а задерживалась в полосах с посевами клевера или райграса.

На горных пастбищах в предотвращении процессов эрозии почв большое значение имеет регулирование норм выпаса скота, которое достигается огораживанием пастбищ, организацией загонной системы пастьбы, введением пастбнщеоборотов с отдыхом пастбища.

Для сохранения дернины н уменьшения процессов эрозии важно правильно определить оптимальную нагрузку и продолжительность выпаса животных па пастбищах, которые в горных условиях определяются не только величиной урожайности, полнотой использования корма и потребностью его на голову

в сутки, как указывает А. .А. Зотов (1976), но и крутизной склона. Чем больше последняя,, тем меньше должна быть нагрузка животных. При увеличении крутизны склона на каждые 5° продолжительность пастбищного периода должна быть уменьшена па величину коэффициента 0,1. Это обеспечиваес одинаковую сохранность дернины па склонах разной крутизны. Наблюдениями также установлено, что на участках с выбитым травостоем уменьшение нагрузки скота или полное его исключение в течение 2—3 лет способствует восстановлению травостоя и снижению смыва (табл. 2).

Однако процесс восстановления дернины ускорялся, когда одновременно с отдыхом вносились удобрения и проводился подсев трав. При этом с отдыхом 2 года проективное покрытие составило 69—72%, а с отдыхом 3 года — 79—83%. В этих вариантах смыв почвы снизился от 230 на контроле до 15—21 т/га на варианте с двухлетним отдыхом и до 8—12 т/га с отдыхом 3 года.

Таблица 2

Влияние продолжительности отдыха пастбища, подссва трав и внесения удобрений на восстановление травостоя и снижение процессов эрозии на сильновыбитом пастбище (1985—1986 гг.)

Гз с ^ С

Варианты опыта

Проективное покрытие поверхности почвы растениями, %

Смыв почвы, т/га

1. Обычное использование (контроль) 10 230

2. Отдых 2 года 23 229

3. Отдых 3 года 34 115

4. Отдых 2 года+подсев трав 56 115

5. Отдых 3 года+подсев трав 78 13

6. Контроль+подсев трав 10 230

7. Отдых 2 года+№бо-9о,Роо+8о 27- -30 120.

8. Отдых 3 года+1\1бо-9о.Роо+8э 26- -29 ■ 121

9. Контроль + N 60-00,Рео+8э 15- -17 226

10. Отдых 2 года+подсев+КТбо-9о,Рбо+8о 69- -72 15—21

11. Отдых 3 года+подсев+Ыео-эо, Рсо+ео 79- -83 ■ 5—12

В то же время внесение удобрений и подсев трав без отдыха пастбища мало влияют на зарастание выбитых пастбищ, по-, этому для быстрого восстановления их растительного покрова необходим отдых 2—3 года с одновременным внесением удоб- ■ рений и подсевом трав.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

• Особенности обработки почвы на склонах. Обработка почвы па склонах является основным агротехническим протпво-эроз'ионпым мероприятием. Контурная обработка почвы способствует резкому сокращению процессов эрозии. Эффективность се обоснована многими авторами^ Л. Н. Каштанов, 1983; А. II. Каштанов, М. Н. Заславский, 1984; В. Г. Ткачеико, 1983 и др.). Однако механическое пере несение этого опыта в условиях предгорий Северного Кавказа, где около 60% почв подстилаются галечником на глубине 10—80 см, часто мало эффективно. На этих почвах выбор направления и оптимальной глубины обработки почвы имеют ведущее значение в предотвращении процессов эрозии и сохранении их плодородия. На маломощных почвах глубокая (25— 27 см) вспашка приводит к резкому ухудшению физических свойств ночи пахотного слоя, засорению его камнями п разбавлению органического вещества (табл. 3).

Таблица 3

Влияние глубокой (25—27 см) отвальной вспашки маломощных почв на содержание гумуса и объем камней в пахотном слое

Ж Объем камней Содержание , Я >1 о я

о = .2 и в пахотном го- гумуса в мелко-

Почва л м ъ г. о о о ризонте, % , земе, % 2 « >•5 о

пз а и 3 3

а о я о а о до вспаш- после вспаш- до вспаш- после вспаш- 3 с г« о

N и л и та ки ки ки ки га и т а о и

Чернозем выще- 25—30 10-15 30—50 6,1 6,0 84

лоченный на .30-50 нет 12—20 6,2 6,1 145

галечнике 50—80 нет ■ нет 6,2 6,2 170

Дерново- 15-20 нет нет 6,9 3,8 114

оподзолениая 20-25 нет нет 7,4 5,1 153

глееватая 30-50 нет нет 7,5 7,5 225

При глубокой вспашке чернозема выщелоченного, подстилаемого галечником на глубине 25—30 см количество камней в пахотном слое увеличилось от 10—15 до вспашки, до 30— 50% после вспашки. На этом поле содержание гумуса в мелкоземе практически не изменилось, по общие запасы его уменьшились от 170 до 84 т/га. Глубокая вспашка дерново-оподзо-лешгой глееватой .маломощной почвы также привела к снижению содержания гумуса в пахотном слое, ухудшению водно-

1.3

физических свойств, снижению прртивоэрозионной устойчивости почвы. В результате этого урожай зерна кукурузы снизился на 45%, а процессы эрозии усилились, и за один ливень зафиксирован смыв почвы до 121 т/га.

На мощных склоновых почвах глубокая вспашка по контурам полностью предотвращали поверхностный сток талых вод и раиневесепних ливневых дождей. В результате этого улучшился водный режим, что способствовало более полному использованию удобрений и естественного плодородия почвы и увеличению урожая зерна кукурузы на 17%.

На этих почвах для предотвращения поверхностного стока талых и ливневых вод высокоэффективным оказалось регулирование таяния снега и щелевапне. Нашими исследованиями установлено, что на зяби полосное дискование снега и нарезание борозд поперек склона полностью предотвращают поверхностный сток талых вод. А на посевах озимых и многолетних трав прикатывапне снега гладкими катками и полосное зачер-ненпс снега перепревшим навозом, а также щелеванне уменьшил поверхностный сток от 29 до 7—10 мм, смыв почвы на посевах озимых колосовых — от 15 до 2,1 т/га, на посевах многолетних трав — от 23,2 до 3,5 т/га.

Воспроизводство плодородия эродированных почв. Вследствие многостороннего отрицательного влияния процессов эрозии па свойства почв снижается их плодородие. Для воспроизводства плодородия эродированных земель хорошие результаты нами получены при внесении в почву органических и минеральных удобрений и их смесей в пятипольном севообороте с. чередованием культур: кукуруза на зерно, овес+клевер, клевер, озимая пшеница, картофель. В этом севообороте за ротацию запахано от 28 до 38 т/га органических веществ (навоз, листо-стебельная масса, пожнивные и корневые остатки) и минеральных удобрений — N1 — 70—100, Р205 — 60—90 и К20 — 60—80 кг/га. В результате этого в пахотном слое почвы произошли значительные изменения в содержании гумуса, азота, фосфора и калия (табл. 4).

Влияние удобрений на физико-химические свойства пахотного слоя чернозема предкавказского выщелоченного слабоэродированного, юдстилаемого галечником на глубине 50—60 см и продуктивность севооборота после завершения первой ротации (1982—1986 гг.)

Варианты

* X

2 м

С См

5 О-

со о

, Содержание | гумуса", %

Я Н;

Общий азот,

Р20„ мг/100 г

К20, мг/100 г

а, С

С о.

>о с о со §

о СЗ я

а и

о о

о

у.

н ез

о н С2

• с С

г: О.

Без удобрений (контроль) Запашка сидерата Запашка Л. С. М. Запашка Л. С. Ы;оРбоКбо

Запашка Л. С. М.+ ЫюоРздКво ЫгоРбоКео ЫюоРдаКы Навоз 50 т/га -+-ЫтоРбоКво Навоз 75 т/га ЫтоРбоКво Навоз 50 т/га Навоз 75 т/га НСР 0,95 ц/га

24 6,02 0,31 10,3 6,9 270

31 6,12 0,30 12,8 7,3 274

30 6,10 0,31 12,4 8,6 230

32 6,15 0,32 13,9 7,5 302

34 6,18 0,32 14,2 8,1 331

32 6,08 0,31 14,6 7,4 306

35 6,09 0,31 15,3 7,0 338

36 6.23 0,32 17,3 12,8 355

38 6,24 0,35 17,8 13,4 366

35 6,20 0,31 16,0 12,4 320

38 6,19 0,32 16,4 11,7 331

19

Из данных следует, что применение одних минеральных удобрении слабо повышает содержание гумуса в пахотном слое. Запахивание же только зеленой массы озимого рапса и сухой листостебельной массы кукурузы (Л. С. М.), по сравнению с одними минеральными удобрениями, снижает дефицит гумуса, по не создает его расширенное воспроизводство. Запахивание этих органических материалов на фоне возрастающих доз .минеральных удобрений создает бездефицитны» баланс гумуса. Другие параметры физико-химических свойств почвы остаются на уровне исходных величин.

Внесение 50 и 75 т/га навоза, по сравнению с применением одних минеральных удобрений и органических материалов, уве-

личиваст содержание гумуса, азота, доступных форм фосфора, суммы поглощенных оснований, снижает кислотность почвы. Однако, наиболее эффективным- было - совместное применение навоза и минеральных удобрений. Так,- внесение 50 и 75 т/га навоза на фо11е."Ы70РбоКбо и МюоРвоКво увеличило содержание гумуса от 5,90 в' начале закладки опыта до 6,23 и 6,24% к концу ротации. В этих вариантах обнаруживалось наибольшее количество подвижного фосфора, более благоприятными становились и другие показатели физико-химических свойств почвы.

Увеличение содержания гумуса, улучшение физических и физико-химических свойств эродированных ночв снособствова-севооборота запахивание листостебельноп массы кукурузы и севообороте (табл. 4). Во все годы исследований на всех полях севооборота запахивание листо-стебельной массы кукурузы и озимого рапса без минеральных удобрении не дало положительного эффекта. Запахивание же их с минеральными удобрениями повышало урожайность всех культур севоборота, но разница между урожаем в вариантах с минеральными удобрениями н минеральными удобрениями с лпстостебельпой массой кукурузы незначительная.

Наиболее эффективными оказались варианты с совместным внесением навоза (50 п 75 т/га) и минеральных удобрений то, Рео-9о, Кбо-8о) • Здесь продуктивность севоборота составила 355—366 ц/га при продуктивности в контроле 270 ц/га зерновых единиц.

Особенности приемов защиты почв от эрозии на горных пастбищах. На почвах горных пастбищ процессы эрозии проявляются в основном при изрежпвании растительного покрова п разрушении дернины. Поэтому создание густого травянистого покрова является основным условием предотвращения процессов эрозии почв горных пастбищ. Это достигается внесением минеральных удобрений, щелевапием и подсевом трав или созданием условий для прорастания семян, находящихся в почве.

Внесение удобрений. В связи с эрозий! и ежегодным выносом азота, фосфора, калия и микроэлементов с сеном н животноводческой продукцией количество их в почвах горных пастбищ из года в год уменьшается. Ежегодно с горных кормовых угодий Северного Кавказа выносится азота 80, фосфора — 18—20 и калия — около 70 тыс. т." Это приводит к снижению плодородия почв, изреживаишо травостоя на пастбищах, выпадению из пего злаков и бобовых и замещению их разнотравьем, почвозащитный-эффект которых значительно ниже. Внесение же минеральных удобрений повышает проективное покры-

тие поверхности почвы, увеличивает в составе травостоя долю злаковых и бобовых. При этом па фоне умеренных доз фосфор-но-калийных удобрении внесение возрастающих норм азота наиболее существенно изменяет соотношение злаковых, бобовых и разнотравья в травостое (табл. 5).

Т а б л п ц а 5

Влияние возрастающих норм азотных удобрений на ботанический состав горных лугов (1976—1979 гг.), %0

Ботаниче- Конт- Р90К40 Фом + Фон -f Фон + Фон + Т>он +

ская группа роль б/уд. фон Neo N00 N120 Nl30 Niso

Злаки 52,0 44,7 63,1 75,8 81,8 80,6 90,2

Бобовые 19,7 27,9 23,6 17,0 12,8 8,3 5,9

Разнотравье 28,3 26,7 " 13,1 7,1 5,3 5,1 3,8

Из данных таблицы следует, что по мере увеличения дозы внесения азота от 60 до 180 кг/га в травостое увеличивалось содержание злаковых трав и сокращалось процентное содержание стеблей бобового компонента. Увеличение доз внесения фосфорных удобрений приводило к снижению в травостое количества злаков и увеличивало количество бобовых компонентов и разнотравья (табл. 6).

Таблица 6

Влияние возрастающих доз фосфорных удобрений на ботанический состаз травостоя горных лугов (среднее за 3 года), %о

Ботаническая группа Контроль б/уд. N90K40 Фон + Рзо Фон -f РбО Фон + Pso Фон + Р.20 Фон -{- Р180

Злаки 65 70 68 67 62 57 49

Бобовые 16 16 16 18 20 23 27

Разнотравье 19 15 16 15 ' 18 20 24

На фоне азотно-калнйиых удобрений возрастающие нормы фосфора от 30 до 180 кг/га д. в. приводили к снижению количества злаковых от 68 до 49% за счет увеличения доли бобовых от 16 до 27 и разнотравья — от 19 до 24%.

В таблице 7 рассматриваются основные показатели по влиянию видов и доз минеральных удобрений на проективное покрытие почвы растениями, а также на смыв почвы'. Приведенные данные показывают, что на среднеэродированных горных лугово-степпых почвах внесение минеральных удобрений существенно увеличивает нроектпвное покрытие растениями и сокращает смыв почвы в несколько раз. Наиболее эффективными видами оказались азотные удобрения, благодаря которым и повышалось проективное покрытие поверхности почвы растениями на 35% и уменьшился ее смыв на 70%. Применение фосфорных или калийных удобрений не оказывало существенного влияния па увеличение проективного покрытия поверхности почвы растениями. При совместном же их внесении с азотом эффект от удобрений повышался (табл. 7).

Таблица 7

Влияние минеральных удобрений на густоту травостоя горно-луговых степей и смыв почвы (среднее за 1974—1976 гг.)

Вариант Проективное покрытие поверхности почвы растениями, % Смыв почвы, т/га

Контроль — без удобрений 53 23,4

Кбо 72 4,0

Рб0 55 20,7

1\40 53 22,9

№оР«ю 74 3,9

N601(40 70 4.1

РбоК40 .....--- . 54 21,6

№оРбо1\4„ 84 2,3

На сильно выбитых пастбищах снижение поверхностного стока и смыва почвы возможно осуществить также за счет создания условий для прорастания семян аборигенных трав, находящихся в почве, и временного прекращения выпаса.

Проведенный учет количества семян различных растений в почве показал, что на выбитых пастбищах, находящихся в различных поясах, имеется достаточное их количество для получения густого травостоя (табл. 8).

Количество жизнеспособных семян к почвах горных лугов (шт. на 1 м2)

Тип травостоя Слон почвы, см Всего

0-5 5—10 10—15 15—20

ззнотравно-злаковый 22570 12760 5760 2730 43850

(лугостепной пояс) +720 ±795 ±325 + 125

азнотравно-злаково- 2369 15790 11230 3790 51440

бобовый ±200 ±790 ±520 + 155

(лугостепной пояс) 5070 710 20 63580

1аково-разнотравный 57780 ±255 ±35 + 1

±310

Так, в почвах основных природных поясов гор количество жизнеспособных семян колеблется от 43850 до 63580 шт/м2. 1ри этом больше всего их обнаружено в слое 0—5 см, а с глу-иной количество их сокращается. Однако на глубине 15—20 см т поверхности еще имеется от 20 до 3790 семян, что указывает а высокую потенциальную способность естественного возоб-овления травостоя.

Для создания лучших условии прорастания семян, на.ходя-Шхся в почве, а также омоложения природных травостоев ыли испытаны разные способы нарушения дернины. Фрезе-ование луга на глубину до 12 см снижало в травостое коли-ество злаков от 40 до 32%, бобовых — от 8 до 3%, а доля азнотравья увеличилась на 13%. При этом наблюдалось меиьшепне плотности травостоя от 1200 до 670 стеблей на м2. В составе травостоя доминировало грубостебельное разно-равье.

Более эффективным оказалось дискование дернины в два леда с помощью БДТ-7 с углом атаки 2—3°. При этом коли-ество стеблей злаков увеличилось на 14%, а бобовых — на 0%, разнотравье уменьшилось от 52 до 28%. На эгом участке плотность травостоя удвоилась. Наиболее эффективным оказа-юсь дискование в сочетании с внесением минеральных удобре-[ий (1\,4зР45К.1о) • При этом улучшался ботанический состав тра-остоя и повышалась плотность его до 1540 стеблей на 1 м2.

Результатами исследований также установлено, что прекращение выпаса в сочетании с дискованием луга позволяет быстро овысить проективное покрытие почвы до уровня устойчивого

сохранения от эрозии. Дополнительный подсев трав не оказы вал существенного влияния на густоту травостоя или смыв; почвы.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПОЧВООХРАННЫХ ИНТЕНСИВНЫХ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ГОРНЫХ И ПРЕДГОРНЫХ ЗОНАХ

Почвозащитная технология возделывания кукурузы. Вс

разработанные организационные, агротехнические почвозащит пые мероприятия в отдельности не могут решить проблему за щиты почвы от эрозии на полях, занятых кукурузой, котора! возделывается па Северном Кавказе на большой площади. По этому ставилась задача: на основе полученных результате! изучения отдельных приемов разработать интенсивную техно логпю, которая бы помогала решить проблему защиты почвг от эрозии в посевах кукурузы. Для выполнения поставленно! задачи проводились исследования по отдельным приемам воз делывания кукурузы, а также технологии в целом.

Лучшими предшественниками под посев кукурузы являютс! колосовые сплошного способа посева. В опытах после уборк> колосовых предшественников проводилось' лущение стерпи н; глубину 4—5 см лущильником ЛДГ-15 в агрегате с тракторол Т-150. В качестве орудия основной обработки использовал! плуг ПЛН-4-35 па глубину 20—22 или 25—27 см в зависимост! от качества крошения почвы. В октябре-ноябре на поле гк контурам нарезали борозды па разную глубину для задержа ния талых вод и ливневых дождей. Перед нарезкой борозд i годы с заметным уплотнением почвы проводили глубокое рых леппс культиваторами КПС-2, 4, КШУ-12 или чнзелькультпв.а тором ЧКУ-4. После такой дополнительной подготовки почвг борозды нарезались культиватором КРН-5, 6, оборудованньп трехъярусными лапамн-окучникамн. Глубина борозд в каждо>\ конкретном случае определялась но уравнению с учетом крутизны склона и количества воды, которую необходимо задер жать по уравнению:

X, = 31,5 — 162,4 (3,55 +Х2),

где Xi — глубина борозд; Х2—крутизна склона, градусы.

Наши многолетние опыты показали, что для получения вы соких урожаев кукурузы и снижения процессов эрозии поч1 па склоновых землях предгорной зоны Северного Кавказа вес ной, по достижении температуры почвы 10—12° на глуби in

3 см, комбинированной сеялкой, усовершенствованной нами а базе СУГШ-8 'или СПЧ-6, обновляют борозды и одповремен-э проводят посев в них, а на маломощных эродированных ноч-ix—'в гребни. В условиях недостаточного увлажнения 2-й и -й почвенно-эрозионпых зон в период сева часто верхний (0— Э см) слой почвы высыхает до влажности завядания. В этих :ловпях комбинированным агрегатом снимается пересохший 'юй и перемещается в междурядья, во вскрывшийся влажный л ой производится посев и локальное его ирикатывапие — шинной 5 см. Это обеспечивает получение дружных всходов ку-урузы на 2—3 дня раньше обычных сроков.

В условиях повышенного увлажнения и на маломощных родированиых почвах посев производится в гребни на 10—12 лен раньше, чем на гладких посевах.

Латеральные удобрения используются в зависимости от |беспеченности почв азотом, фосфором и калием с учетом нла-шруемого урожая. Половина нормы фосфорных и полная ка-шйных удобрений вносятся в почву перед лущением стерни, .искованнем или в гребни при их нарезке. При посеве |енточио вносится 50% фосфорных и азотных удобрений. )ставшаяся часть азотных удобрений вносится при междурядных обработках посевов. В эродированные почвы за-(ахиваются повышенные дозы (50—75 т/га) органических 'добрепий. При недостатке навоза его заменяют запахиванием :идератов, соломы и листостебельной массы кукурузы.

На бороздковых посевах в фазе 4—5 листьев кукурузы раз->ушают гребни между рядами культиватором КРН-5, G в агре-ате с гусеничным трактором. При этом сорняки па гребнях годрезаются, а в рядках пгжсыпаются. В фазе 8—10 листьев фоводнтся высокое окучивание растений, которое без герби-1идов уничтожает сорную растительность и создает снова бо-юздковую поверхность почвы, но борозды уже перемещаются I междурядья. Бороздковая поверхность пашни обеспечивает .'охранение атмосферных осадков на месте их выпадения и 'лучшает водный режим почвы. В почве дополнительно накапливается 150—200 мм воды. В период интенсивного роста и развития кукурузы влажность почвы в прикорневой зоне растеши в' бороздковых посевах на 3—4% выше, чем на гладких.

На фоне улучшения водного режима локально глубокое (25—30 см) внесение удобрении в прикорневую зону растений увеличивает коэффициент их использования," снижает расход злагн на создание единицы сухого вещества, повышает урожай зерна кукурузы (табл. 9).

Влияние способа посева и удобрений на урожай зерна кукурузы, ц/га

Годы исследований Я) - 3 ч

Варианты опыта 1983 1984 1985 1987 СО | £Ъ®> О) О — — СЧ * , \о о , я е.- а, >•: С

1. Гладкий посев без удобрений (контроль)

2. Бороздковый посев без удобрений

3. Гладкий посев + Ы46Р46

4. Бороздковый посев -Ш46Р46

5. Бороздковый посев

+ №2Р92 НСР 0,95, ц/га

7,3 13,2 10,1 9,7 10,1 —

32,0 29,5 34,0 35,6 32,8 22,7

24,0 27,1 25,2 26,2 25,6 15,5

70,0 65,3 68,3 71,0 68,7 43,1

72,0 68,1 71,1 72,6 70,9 45,3

3,5 4,9 5,1 4,8 — —-

При индустриальной -Технологии ее возделывания с гладким посевом без удобрений за 1983—1987 гг. урожай силосной Массы в среднем составил 91,9, а зерна —10,1 ц/га. Только нарезка борозд и сохранение за счет этого атмосферных осадков на месте их выпадения увеличила урожай силосной массы на 37,9, а зерна — на 22,7 ц/га. Внесение минеральных удобрений как на гладких, так и на бороздковых посевах, существенно повысило урожай силосной массы н зерна кукурузы. Удобрения более эффективны на бороздковых посевах, где в зависимости от доз урожай силосной массы увеличился на 99,0—136,4, а зерна — на 43,1—45,3 ц/га.

По этой технологии за счет исключения гербицидов сокращается количество технологических операций, уменьшаются химические и механические нагрузки па почвы. На гребневых посевах для уничтожения сорной растительности, помимо междурядных обработок, ленточно вносят гербициды.

Экономическая эффективность почвозащитной бороздковой технологии возделывания пропашных культур. Для оценки экономической эффективности почвозащитной бороздковой технологии возделывания пропашных сельскохозяйственных культур выбраны отдельные технологические операции, которые обеспечивают наибольший положительный эффект. Это — нарезание борозд, посев в борозды и сохранение их в течение всего года, совокупное положительное влияние которых проявляется в улучшении водного и пищевого режимов почвы, предотвра-

щёнйи ущерба от смыва питательных веществ, экономии расходов па применении гербицидов и повышении урожайности сельскохозяйственных культур.

За счет увеличения урожайности и снижения удельных капитальных вложении па один гектар посева себестоимость одного центнера зерна кукурузы снизилась от 10,5 руб., по индустриальной технологии до "2,5 руб. но бороздковон; соответственно снизились текущие производственные затраты па 1 га посева от 251,1 до 179,2 руб. По новой технологии чистый доход с одного гектара составил 792,1 руб., затраты же труда па одни центнер зерна кукурузы снизились от 0,53 ч/часа но индустриальной технологии до 0,16 ч/часа.

Экономическая эффективность почвозащитной технологии возделывания кукурузы определяется не только увеличением чистого дохода за счет повышения урожайности и снижения затрат на восстановление ущерба от потерн плодородия почв, но и за счет сохранения окружающей среды от загрязнения гербицида ми. ———

Затраты на 1 га традиционной индустриальной технологии с гладким посевом значительно выше, чем при использовании новой почвозащитной технологии. Например, в первом случае борьба с сорной растительностью обходится в 132,38 руб., из которых 69,1% составляет стоимость гербицидов, а во втором — 19,33 руб. Удельные капитальные вложения на 1 га по индустриальной технологии также превышают на 0,551 руб.

Возделывание клевера лугового на эрозионно опасных землях предгорий Северного Кавказа. Клевер красный является пенной скороспелой культурой, которая к концу второго года жизни развивает большую листовую поверхность (26 м2 на 1 м2) и накапливает до 10 т/'га корневых остатков, что обеспечивает высокую устойчивость к процессам эрозии почв.

Однако зимой и рано весной, когда растения клевера еще не вегетируют и практически пет надземной биомассы, а снег периодически полиостью сходит с высокой водоотдачей, формируется поверхностный сток, который смывает до 16,1 т/га почвы. В этот период ни способ посева, пи направление сева, ни щеле-ванне не обеспечивают существенного снижения смыва почвы и потерн питательных веществ с пей (табл. 10).

Влияние направления сплошного сева и щелевания посевов клевера красного на смыв темно-серой лесной среднеэродированной почвы (среднее за февраль—апрель 1985—1989 гг.)

Варианты опыта Смыв почвы, т/га Содержание в смытой почве, кг/га

азота гумуса фосфора калия

Посев вдоль склона

(контроль) 15,9

Посев поперек склона 15,3 Посев поперек склона

4- щелеваиие 15,2 Посев вдоль склона

+ щелеваиие 14,2

668 33,4 12,7 19,1

643 32,2 12,5 18,4

638 31,9 12,5 18,2

596 29,8 13,1 17,0

Из приведенных данных следует, что, независимо от направлении сева и щелевания, в зимний и ранневесеиний периоды смыв почвы па посевах клевера па склоне 8—10° почти одинаковый н по вариантам колеблется от 14,2 до 15,9 т/га.

Для повышения почвозащитной эффективности посевов клевера в зпмппй и ранпевесеннип периоды нами усовершенствована и внедрена на полях ОПХ «Мпхайловское» и колхоза «Ирпстон» Правобережного района СОССР новая технология его возделывания.

Разница между разработанной Б. К. Мамсуровым и А. Д. Никитиным (1977) и усовершенствованной нами технологиями заключается в том, что по новой технологии на сплошном посеве клевера в первый год после первого укоса (когда количество выпадающих осадков уже не угрожает смыву почвы) удаляют культиватором КРН-2,8 два ряда через каждые 45 см. Образовавшиеся междурядья обрабатывают культиваторами, лапки которых снабжены загорточамп. При этом уничтожаются сорняки, почва в междурядьях рыхлится, формируется борозд-ковая поверхность, благодаря чему создаются условия для более полного впитывания выпадающих осадков, сокращения стока и предотвращения разрушения почвы. В результате этого смыв почвы на посевах клевера снижается в опасный летний, а также зимний и ранневесенннй периоды (табл. 11).

Влияние способа посева на продуктивность клевера красного и смыв почвы (среднее за 1985—1989 гг.)

Способ посева Урожай, ц/га Смыв почвы,

I ц/га

семян 1 зеленой массы i

1ЛОШНОИ

Широкорядный ¡вмещенный CP 0,95, ц/га

400 230 380 16,8

0,7 1,2 1,7 0,12

14,7 16,1 2,1

Из данных таблицы 11 видно, что при новом способе посева эожай зеленой массы незначительно уступает сплошному по-:ву и превосходит широкорядный. Наличие водозадерживаю-их борозд в небольших междурядьях клевера позволяет сокра-!ТЬ смыв почвы, больше уничтожить сорняков, получить боль-е семян клевера.

Анализ экономической эффективности усовершенствованной ■хнологин возделывания клевера показал, что только за счет зожая зеленой массы и повышения урожая семян чистый до-эд составил 1,4—1,5 тыс. руб/г.а.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ

В горной и предгорной зонах Северного Кавказа большой гельный вес (69%) отводится пропашным культурам, особен) кукурузе (37,2%). Это привело к сильным эрозионным про-■ссам, снижению плодородия почв, в результате чего все воз-1стающие капитальные вложения в сельское хозяйство не купаются продукцией (табл. 12). Поэтому эффективная за-

Таблица 12

Капитальные вложения в сельское хозяйство СОССР и их окупаемость

Годы Окупаемость 1981 — 1985 гг. к 1976—1980 гг., 0' 70

Показатели -i Í и = 1976— I 1980 J 19811985

ъем капиталовложений ловая продукция млн. руб. » 262,7 195,2 320,7 228,3 122,1 .116,9

щита почв от эрозии н повышение их плодородия не мог) быть осуществлены без совершенствования структуры, носевиь площадей. При этом она является не только основой для нол< ження составляющих звеньев почвозащитных систем земдед лия (севобороты, обработки почвы, технологии возделываш и др.), по и сама по себе представляет мощный фактор защит почв от эрозии. )

В связи с этим, нами была предпринята попытка, пспольз} паши разработки, литературные и статистические данные, и метить пути оптимизации структуры посевных площадей Севе пого Кавказа, адаптированной к условиям этого региона и п зволяющей успешно вести борьбу с эрозиен почв без снижеш общего выхода растениеводческой продукции и повышен! экономической эффективности.

Анализ фактических площадей пашни и структуры посе! основных культур в предгорных и горных районах показывае что большие ее площади на склонах различной крутизны з няты посевами кукурузы, технических культур, картофеля овощей. Многолетние травы, которые лучше других культ; сохраняют почву, только в Ставропольском крае и в Дагеета занимают 23—26%, в других республиках Северного Кавка н Краснодарском крае они возделываются лишь на 9—11 пашни.

В наших разработках составлены 3 группы вариантов, первой группе первый вариант отражает фактическую стру туру посева различных культур в 1989 году по региону и пр пят за контроль. Во 2, 3 и 4 вариантах в разной степени нз\ пились площади посева культур или оставлялись без изме» ния.

В первом варианте этой группы при фактически существу щей структуре посевных площадей (зерновые плотного спо< ба посева — 40,5, кукуруза — 23,2, технические культуры — 8 овощи — 4,1, картофель — 2,7 и многолетние травы — 20,7е получено кормовых единиц 9,0 тыс. тонн, переваримого протс на — 752,4 тонн при себестоимости всей основной продукции 946,7 тыс. руб. и потерях почвы—152,6 тыс. относительн единиц.

При сокращении посевов кукурузы и технических культ почти в 2—3 раза и увеличении зерновых сплошного спосо посева до 45—58,3%, многолетних трав — до 26,6—29,4% 1 высился выход переваримого протеина до 804—821 тонн. С) знлась себестоимость всей основной продукции до 863,9 Т! руб., а смыв почвы уменьшился в 1,5 раза.

Во второй группе вариантов из общей площади пашни ;

гиона (2402,8 тыс. га), расположенной на склонах свыше 10* со средне- и снльносмытыми почвами предусмотрено выведение для залуженни 16% (383,6 тыс. га). 11а оставшихся площадях изменяли соотношение площадей посевов сельскохозяйственных культур. При этом один из вариантов (5), максимально приближенный по соотношению площадей посева сельскохозяйственных культур к фактически существующей на 1989 год, принят за контроль, где зерновые сплошного способа посева составляют 40,5, кукуруза — 23,2, технические культуры — 8,8, картофель и овощи — 8,8, многолетние и однолетние травы — 20,7%.

Анализ полученных данных показал, что в результате вывода из пашни 16% площади для залуженпя и изменения структуры посевной площади с доведением зерновых сплошного способа посева до 46, кукурузы — до 5,9, технических культур — до 6,2, картофеля и овощей — до 6,5, многолетних и однолетних трав — до 35,3% смыв почвы сократился на 56%. а количество переварпмого протеина увеличилось на 10% при снижении себестоимости всей основной продукции ил 9%.

В предгорной и горной зонах Северного Кавказа около 20% пашни находится па склонах крутизной свыше 8°. На этой территории для предотвращения разрушения почв нами в третьей группе вариантов посевных площадей из общей площади пашни региона выведено для залуженпя около 481,6 тыс. га (20%). На остальной площади пашни (1921,2 тыс. га) изменили соотношение площадей посева сельскохозяйственных культур. При этом вариант(8), максимально приближенный по соотношению площадей посева сельскохозяйственных культур к фактически существующей на 1989 год, принят за контроль, где зерновые сплошного способа посева составляют 32,4%, кукуруза — 18,5, технические культуры-—7,1, картофель и овощи — 5,4, многолетние и однолетние травы — 36,6%.

Анализ полученных результатов показывает, что при отведении 20% средне- и сильноэроднрованной пашни для залуженпя, а на оставшейся пашне доведение площадей зерновых сплошного способа посева до 33,6, кукурузы — до 14,2, технических культур — до 6,6, картофеля и овощей — до 6,8, многолетних и однолетних трав — до 46,0%, хотя и снижает сбор кормовых единиц и переварпмого протеина па 10—15%, но уменьшает смыв почвы на 60%, а себестоимость всей основной продукции — на 10%.

ВЫВОДЫ

1. Особенности условий проявления процессов эрозии и свойств почв в горной и предгорной зонах Северного Кавказа

(70% склоновых земель, 60% почв с залеганием галечника на глубине 10—80 см, отсутствие или слабая дифференциация почвенного профиля, периодическое промерзание и оттаивание почиьг, около 69% пропашных в структуре посевных площадей, ливневый характер осадков) и большая распространенность эродированных почв (свыше 50%) диктует необходимость разработки теоретических основ прогноза эрозионных процессов, а также разработки и внедрения почвоводоохранных комплексов.

2. В горной и предгорной зонах Северного Кавказа выделены 4 иочвенно-эрозионпые зоны: эрозии (охватывает предгорную наклонную равнину и прилегающие к ней склоны «черных» лесистых гор и Кабардпно-Супжеискую возвышенность), дефляции (охватывает левобережье р. Терек и Наурские зимние пастбища) и совместного проявления водной и ветровой (охватывает правобережье р. Терек и склоны Терского и отчасти Сунженского хребтов), а также пастбищная (охватывает высокогорье). Внутри этих зон, по принципу однородности проявления вида эрозии и категории эродированности, а также однотипной направленности комплексов противоэрозионных мероприятий, выделены 10 почвенно-эрознопных районов.

3. На основе изученных взаимосвязей между потерей мощности гумусово-аккумулятивпого горизонта, снижением содержания гумуса, урожайности сельскохозяйственных культур разработаны критерии диагностики степени эродированности недифференцированных почв. Слабоэродироваиными оцениваются почвы, потерявшие до 25% горизонта А^ среднеэроднрованиы-мп — соответственно 26—75; сильноэродированными — 76—100.

4. На горных пастбищах наиболее достоверную количественную характеристику степени эродированности почв, отражающую одновременно особенности проявления процесса эрозии и продуктивность лугов, получаем при учете потерь почвы из скотобойных тропинок. При этом потери почвы до 25% оцениваются как слабоэроднроваиные; при 25—50% — среднеэроди-рованные-; при 50—75%—силыюэродпрованные н при более 75% —очень сильноэродированные.

5. Разработаны методические указания картографирования степени эродированности почв, которые в дополнение к существующим предусматривают отображение па картах территории с защитными противоэрозионными мероприятиями, вновь осваиваемыми спланированными почвами, эрозией почв горных пастбищ. По этим методическим указаниям проведена корректировка карты эрозии почв Северной Осетин. Она дает наиболее полную и объективную картину эрозионного состояния почв.

6. Установлена прямая статистически значимая связь между степенью эродированпости и свойствами почв, урожайностью сельскохозяйственных культур и естественной луговой растительностью. В зависимости от степени эродпрованностн зерновые снижают урожайность на 14—100, клубне-корненлоды — на 20—9*0, многолетние травы — на 7—52%.

Выявлено, что протпвоэрозиоиная способность сельскохозяйственных культур неодинакова и резко меняется на отдельных фазах их развития (многолетних трап от 3—7 до 90—96%, озимых колосовых от 2—3 до 70—80%, озимых крестоцветных от 40—50 до 90—98%, пропашных от 1—3 до 40—50%).

7. Для предгорной и горной зон Северного Кавказа с различной степенью крутизны с помощью ЭВМ разработаны три варианта структур посевных площадей, обеспечивающие наиболее удачное соотношение различных культур между основными экономическими показателями и процессами эрозии почв.

Для основных почвепно-эрозионных районов СОССР с учетом почвозащитных свойств сельскохозяйственных культур они дают возможность разработать модели научно обоснованных севооборотов, освоение которых, по сравнению с существующими севооборотами, сократит процессы эрозии на 25—50% повысит продуктивность пашни на 20—25%.

8. Определены критерии эффективности полосного размещения эрозионно устойчивых и не эрозиоиио устойчивых сельскохозяйственных культур. Установлено, что па склонах 5—8° оптимальная ширина полосы не эрозионно устойчивой культуры — 50 м, а на склонах 8—10° — 25 м.

9. Создание из сплошного посева клевера широкорядного путем удаления 2 рядков культиватором КРН-2,8 создает водо-задерживающне емкости, улучшает водопроницаемость почвы, предотвращает поверхностный сток и повышает семенную продуктивность с экономическим эффектом 1,4—1,5 тыс. руб./га.

10. Разработана новая интенсивная почвоводоохранная бо-роздковая безгербицидная технология возделывания кукурузы на эрозионно опасных землях.

Создание па поле бороздковон поверхности и сохранение ее в течение года предотвращает поверхностный сток и смыв почвы, способствует равномерному распределению снега па полях, улучшает водный режим, увеличивает коэффициент использования удобрений, повышает урожай зерна кукурузы на 22,7 н/га, силосной массы — па 37,9 ц/га. Чистый доход с 1 га но повой технологии'в сравнении с гладким посевом составляет 792,1 руб/га. .

И. Определены наиболее эффективные дозы, сочетания и

место внесения в севообороте навоза, сидерата, листостебель-ной массы н минеральных удобрений в эродированные черноземы в типичном полевом севобороте, обеспечивающие воспроизводство гумуса и повышение продуктивности севооборота.

12. Защита почв от эрозии в горных и предгорных зонах центральной части Северного Кавказа до допустимых пределов смыва (3—4 т/га) возможна при применении системы противо-эрознонных мероприятий, включающей контурную организацию территории, полосное расположение эрозиопноустойчивых и не эрозпонноустойчнвых сельскохозяйственных культур, внедрения почвозащитных севооборотов и бороздковой технологии возделывания пропашных культур.

13. Установлена высокая эффективность внесения минеральных удобрений для направленного изменения ботанического состава горных лугов, создания густого травостоя и предотвращения эрозии почв. Для этих целей высокий положительный эффект также оказывает дискование дерпппы в 2—3 следа на глубину 10—12 см с одновременным внесением минеральных удобрений (N£0-180 Рсо-даК«).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1). В горной и предгорной зонах центральной части Северного Кавказа для идентификации степени эродированности не дифференцированных почв с близким залеганием галечника целесообразно использовать мощность редуцированного гумусо-во-аккумулятивного горизонта, а почв горных пастбищ — массу потери почвы из скотобойных тропинок.

2). В предгорной зоне центральной части Северного Кавказа в районе сильной водной эрозии ввести севообороты с чередованием культур: овес + люцерна — люцерна — люцерна — люцерна + кукуруза с соей — озимая пшеница — озимый рапс па корм + многокомпонентная кормовая смесь (соя + сорго + суданская трава) — корнеплоды; в районе слабой водной эрозии — кукуруза па корнаж — овес + клевер + клевер — озимая пшеница + пожнивные — картофель — озимая пшеница -(- пожнивные — корнеплоды — кукуруза на зерно.

3). Возделывать пропашные сельскохозяйственные культуры на эрозпонно опасных склоновых землях по бороздковой безгербицидной технологии, включающей осеннюю нарезку борозд на склонах по линиям горизонталей через 70 см глубиной 15— 22 см, посев в борозды, переформирование их в междурядья в процессе ухода за посевами.

4)' Для воспроизводства плодородия эродированных почв редгорпй Северного Кавказа необходимо совместное прнмене-пе .минеральных и органических удобрений: N70-100 Кео-во, Рбо-эо авоза 50—75 т/га, листостебельной массы кукурузы 30—38 /га.

5) Применять комбинированный агрегат, созданный на базе :укурузпой сеялки СУПН-8 для нарезки борозд с одновременна?^ посевом, ленточным внесением удобрений и локальным рикатываннем посевов.

6) Наиболее удачное соотношение в структуре посева раз-ичных культур между основными экономическими показатели и и процессами водной эрозии следующее.

Без изменения площади пашни: зерновые сплошного спосо-а посева — 45%, кукуруза на зерно и силос — 10,1, технические ропашпые — 8,8, овощи и картофель — 6,8, многолетние и од-олетние травы — 29,4%.

При выведении из пашни для залужения средне- и сильно-роднрованных почв на склонах свыше 10° на площади 383,6 укуруза па зерно п силос — 5,9, технические пропашные — ыс. га (16%): зерновые сплошного способа посева—46%, ,3, овощи и картофель — 6,5, многолетние и однолетние тра-ы — 35,3%.

При выведении из пашин для залужения средне- и сильно-кодированных почв на склонах свыше 8° па площади 481,6 ыс. га (20%): зерновые сплошного способа посева — 57,5%, укуруза па зерно и силос — 11,7, технические пропашные — 7,5, зощи и картофель — 6,8, многолетние травы — 16,5%.

7. На горных пастбищах для создания густого травостоя и шжения процессов эрозии почв необходимо вносить мииераль-ае удобрения в дозах: в лугостеппые пастбища М^оРео-ооК«, /бальпийские пастбища на южные склоны КсоРсо-роКм, "а гверпые склоны N,50-180 Рсо-зсКпо.

Список основных работ, опубликованных но теме диссертации

1. Охрана и рациональное использование горных земель митрального Кавказа //Краткие тезисы докладов к межрес-'блнканской конференции — смотру достижений молодых уче-лх, специалистов и аспирантов общественных аспирантур в 1тенсификации' сельскохозяйственного производства. 8—10 дс |бря 1975.—Л., 1975, с. 49—51. (Соавтор —Т. Билаонов).

2. Эрозия почв //Система ведения сельского хозяйства в Серной Осетии н Чечено-Ингушетии.—Орджоникидзе: Ир, 1977,

с. 176—189. (Соавтор — Т. Т. Билаонов).

3. Типовые технологические карты на возделывание основ ных сельскохозяйственных культур на эрознонноонасных зем лях Северного Кавказа.— М.: Россельхозиздат, 1978.— 119 с (Соавтор — М. А. Бзиков).

4. Горные почвы Северной Осетии.— Орджоникидзе: Ир 1978,— 135 с.

5. Плодородие горных почв и пути его повышения //Агрохя мня — 1978 —№ 5, с. 92—95. (Соавторы —3. Б. Томаев и М. Н Хутинаев).

6. Защита почв от эрозии на Северном Кавказе.— М.: Рос сельхозиздат, 1980, с. 71. (Соавторы — И. В. Сигов, А. С. Из веков, Б. Н. Торчинов и др.).

7. Пути улучшения и рационального использования горны: земель Центрального Кавказа //Материалы юбилейной научно практической конференции, посвященной 50-летию Ставрополь ского НИИСХ, Ставрополь, 1982, с. 225—226.

8. Пути повышения плодородия эродированных земель //Пу ти повышения плодородия почв.— Орджоникидзе: Ир, 1982, с 81—85.

9. Мероприятие по защите почв от эрозии.— Научно обосно ванная система земледелия Северо-Осетинской АССР.— Орджо никидзе: Ир, 1982, с. 35—35.

10. Итоги изучения эрозии почв и мелиорации эродирован ных земель в Центральном Кавказе //Решение № 115 выезд ного объединенного заседания Президиумов ВРО ВАСХНИ/ и СКНЦВШ,— Орджоникидзе, 1985, с. 47—50.

11. Защита почв от эрозии //Система ведения сельского хо зянства в Северной Осетии.— Орджоникидзе: Ир, 1986, с. 125— 127.

12. Эрозия почв в Северной Осетии и меры борьбы с ней,— Орджоникидзе: Ир, 1987. 187 с.

13. Способ возделывания клевера лугового на семена. А. С 1255069 СССР, А01С1/00.— 4 с. ил. (Соавтор —С. А. Бекуза рова). ■

14. Почвенно-эрозионные районы СОАССР и комплексь протнвоэрозпоппых мероприятий //Система земледелия Северо Осетинской АССР.—Орджоникидзе: Ир, 1987, с. 35—47.

15. Влияние некоторых элементов почвозащитной системь па урожай кормовых культур //Резервы увеличения производ ства и использования кормов.— Орджоникидзе: Ир, 1988, с 30—32.

16. Почвозащитная бороздковая безгербицидная технологи! возделывания кукурузы.— Орджоникидзе: Ир, 1989, 42 с. (Со

авторы — В. Т. Украшщева, Р. Л. Кусов).

1/. Способ определения степени эродированности недифференцированных почв.— А. С. 14Ь4906 А1.

18. Способ возделывания пропашных культур на эрознонно-опасных землях в условиях недостаточною увлажнения. А. С. 1606960.

19. Земельные ресурсы горной зоны Северной Осетии и рациональное их использование //Пути повышения эффективности горного сельского хозяйства: Сб. материалов паучпо-практиче-ской конференции, 1991 — Владикавказ, 1991, с. 5—13. (Соавтор — П. М. Шорни).

20. Система ведения агропромышленного производства Северной Осетии //Земледелие и растениеводство.— Владикавказ: Ир, 1991, 168 с. (Соавтор —П. М. Шорнн, М. А. Бзиков, Э. Д. Адиняев).

21. Почвенная карта Северо-Осетинской АССР.— Москва: ГУГК СССР, 1990. (Соавтор —Э. Н. Молчанов).

Сдано в набор 24.04.92. Подписано к печати 7.05.92. Формат 60х841/1(3. Объем 2 п. л. Тираж 150 экз. Заказ № 5608.

Газетно-журнальная типография, г. Владикавказ, ул. Тбилисская, 98.