Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Защита от водной эрозии и повышение плодородия богарных почв Казахстанского Тянь-Шаня

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Защита от водной эрозии и повышение плодородия богарных почв Казахстанского Тянь-Шаня"

УДК 631.51(477.61) 631.417(574-51)

На правах рукописи

: . о од

2 7 ОКТ 1998

ИОРГАНСКИЙ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

ЗАЩИТА ОТ ВОДНОЙ ЭРОЗИИ И ПОВЫШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ БОГАРНЫХ ПОЧВ КАЗАХСТАНСКОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

06.01.01 - Общее земледелие

Автореферат дкссеркщин на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Республика Казахстан Алматы 1998 г

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте земледелия им.В.Р.Вильямса за 1972-199Г годы.

Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Атакулов Т. А. Доктор сельскохозяйственных наук Азаров Н.К. - Доктор сельскохозяйственных наук Кудайбергенов Т.К.

Ведущая организация: Кыргызская аграрная академия

Кыргызское научно-производственное объединение по земледелию

Защита диссертации состоится "_"_:_ 199_г.

в_часов на заседании диссертационного совета Д 18.01.02 при

Казахском государственном аграрном университете по адресу: г.Алматы, проспект Абая, 8

С диссертацией 'можно ознакомиться в библиотеке Казахского государственного аграрного университета

Автореферат разослан "_"_199_г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.с.-х.н.

К.Ш.КИСИКОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы В Казахстанском Тянь-Шане склоны различной крутизны представляют наиболее распространенный элемент рельефа. По данным Госкомзема РК на предгорных равнинах Казахстанского Тянь-Шаня из 2,7 млн.га богарной пашни 2,3 расположено на склонах более 1°, является эрозионно-опасной, а более 1,8 млн.га подвергается эрозии.

Несмотря на крупные достижения в изучении эрозии почв и разработке противоэрозионных мероприятий, проведенных в странах СНГ и дальнего зарубежья, ряд важных вопросов склонового земледелия республики остается слабо изученным. В частности не установлены закономерности формирования поверхностного стока влаги и смыва почв в зависимости от приемов обработки, не разработаны научные основы почвозащитного земледелия на склонах, не исследована противо-эрозионная, агрономическая и экономическая эффективность отдельных почвозащитных приемов и технологий в целом, отсутствуют комплексные рекомендации по защите от эрозии и повышению плодородия и продуктивности эродированных богарных почв.

Актуальность проблемы определяется необходимостью разработки принципиально новых зональных систем зашиты богарных почв от эрозии, полнее учитывающих экологические фак.оры и обеспечивающие воспроизводство плодородия смытых почв и охрану окружающей среды. Предотвращение процессов эрозии и восстановление плодородия богарных почв является большим резервом повышения урожайности сельскохозяйственных культур на богаре региона.

Цель и задачи исследовании Целью настоящей работы являлось разработка зональных систем земледелия, обеспечивающих защиту склоновых богарных почв от эрозии, повышение их плодородия, продуктивности и охрану окружающей среды. •

Научная новизна Впервые установлены основные особенности формирования и количественные показатели поверхностного стока талых и дождевых вод и эрозионных процессов на склоновых богарных землях региона в зависимости от почвенно-экологических и производственных условий.

Разработаны диагностические показатели и классификационные таблицы степени эродированное™ богарных почв и установлены количественные показатели трансформации их плодородия и продуктивна _ти в результате эрозии.

Предложена классификация склоновых пахотных земель по крутизне, которая обеспечивает более полный учет почвенно-ландшафтных условий территории и развития на ней эрозии, плодородия смытой пашни и на этой основе применения более дифференцированных почвоохранных и почвоулучшающих мероприятий.

Впервые установлена зависимость противоэрозионнной устойчивости богарных почв от различных природных и производственных факторов и

разработаны технологические приемы и агрокомплексы по защите их от эрозии, восстановлению и воспроизводству плодородия, включающие почвозащитные обработки, удобрения, сидерацию, мульчирование пашни соломой травосеяние и обеспечивающие в целом значительное улучшение экологии агроландшафтов региона, достижение высокой и устойчивой урожайности зерновых культур и экономической эффективности.

Защищаемые положения

1.Интенсивность и распространение эрозионных процессов на богарных почвах Казахстанского Тянь-Шаня.

2.0собенности трансформации основных свойств почв региона под влиянием эрозии и диагностика смытых почв.

3. Изменение основных свойств эродированных почв под влиянием почвозащитной обработки и применения удобрений.

4.0птимальные параметры основных показателей плодородия эродированных почв и почвозащитная система земледелия.

Практическая значимость работы Предлагаются научно-обоснованные технологические приемы и в целом технологии по рациональному использованию богарной пашни Казахстанского Тянь-Шаня. Они обеспечивают надежную защиту почв от эрозии, бездефицитный и положительный баланс органического вещества и биофильных элементов в агроценозах, их высокую продуктивность и экологическую чистоту.

Результаты исследований используются Государственным научно-производственным центром земельных ресурсов и землеустройства при составлении новых проектов внутрихозяйственного землеустройства, генсхем рационального использования земельных ресурсов.

Основные положения диссертации реализованы при разработке зональных системы земледелия для юго-восточных и южных областей Казахстана и 7 районных рекомендаций по повышению культуры и устойчивости богарного1 земледелия. Рекомендации апробированы и внедрены в хозяйствах Алматинской и Жамбылской областей.

Апробация работы Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на V делегатском съезде ВОП (Минск, 1977), IV Республиканском съезде почвоведов (Алматы, 1978), Всесоюзной конференции почвоведов (Ворошиловград, 1978), V конференции почвоведов Казахстана (Алматы, 1982), VII делегатском съезде ВОП (Ташкент, 1985), Всесоюзной тематической, выставке (Турникет, Москва, 1985), VI Республиканской конференции почвоведов Казахстана (Алмата, 1987). Международных конференциях по экологии (Алматы, 1993, 1997), заседаниях Ученого и методического Советов Казахского НИИ земледелия им.В.Р.Вильямса (1992-1997 гг.)

Автором по теме диссертации опубликовано 52 научных работы общим объемом более 30 печатных листов, в том числе 1 книга, 11 рекомендаций, получено одно именное свидетельство на объект интеллектуальной собственности, 3£ основных работ объемом 25 печатных листов использованы в диссертации и представлены в автореферате.

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на _

страницах машинописного текста, состоит из введения, б глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 63 таблицы, 5 рисунков, 10

приложений. Список использованной литературы включает _

наименования, в том числе_иностранных.

Исследования по диссертационной теме проводились с 1972 по 1995гг. в соответствии с тематическим планом НИР Казахского НИИ земледелия им.В.Р.Вильямса: 03.03(6) "Изучить водную эрозию почв на юго-востоке Казахстана и разработать агротехнические приемы борьбы с ней"; 05.10.Н.1. "Разработать агротехнические приемы борьбы с водной эрозией почв в условиях богары юго-востока Казахстана"; 03.01.01. ОНТП "Земледелие". "Разработать комплекс агротехнических мероприятий по защите почв от водной эрозии и повышению их плодородия для богары юго-востока Казахстана"; НТП "Земледелие" 1.05.Ф "Разработать теоретические принципы создания экологически сбалансированных систем управления плодородием почв".

Во всех этих исследованиях с 1972 по 1978 гг. автор был основным исполнителем, а с 1979 по 1995 гг. - руководителем и одним из основных исполнителей работ. Автор считает приятным долгом выразить искреннюю благодарность за консультативную помощь при выполнении работы доктору сельскохозяйственных наук профессору Рубинштейну М.И., кандидату сельскохозяйственный наук, заведующему отделом земельных ресурсов Государственного института земельных ресурсов РАСХН Федорину Ю.В., а также искренне признателен коллективу отдела агропочвоведения за неоценимую помощь в выполнении настоящей работы.

СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Обзор литературы Рассмотрены вопросы современного уровня изучения эрозии почв. Анализ научной литературы свидетельствует, что вопросы изучения эрозии почв, разработки мер борьбы с ней и повышения плодородия эродированных почв получили в настоящее время широкое развитие в странах СНГ и дальнего зарубежья.

Установлено, что в системе почвозащитного земледелия на склонах ведущее место принадлежит различным видам основной обработки почв, применение которой необходимо дифференцировать в первую очере . в зависимости от их типа и степени смытости, рельефных и климатических условий. Большое внимание уделяется применению на склонах органо-минеральных удобрений.

Сравнительная оценка полученных результатов показывает, что наиболее эффективная защита почв от эрозии и повышение их плодородия достигаются при применении в комплексе почвозащитной обработки и органо-минеральных удобрений.

В Казахстане вопросам разработки почвозащитного земледелия на склоновых землях практически не уделяется внимания.

В связи с этим решались следующие задачи:

1. Изучить особенности формирования и объемы поверхностного стока талых и дождевых, а также количественные и качественные показатели смыва почвы со склоновых земель, в зависимости от природных и антропогенных факторов.

2. Установить влияние эрозии на плодородие и продуктивность богарных почв.

3. Изучать противоэрозионную и агрономическую эффективность различных культур, приемов и систем основной обработки почвы и применения удобрений и их агрокомплексов.

г. Разработать экологически безопасные и экономически эффективные технологии защиты богарных почв от эрозии, повышения нх плодородия и продуктивности.

Объекты и методика исследований Объектами исследований служили эродированные в разной степени богарные почвы Казахстанского Тянь-Шаня: горные черноземы, темно-каштановые и светло-каштановые почвы, сероземы обыкновенные и темные.

На них проведено 5 кратковременных (2-3 г.) и 10 многолетних (4-10 лет) стационарных опытов по изучению почвовлагоохранной и агрономической эффективности применения различных способов основной обработки, органо-минеральных удобрений и их агрокомплексов.

Стационарные опыты закладывались на склонах Джунгарского, Занлийского и Таласского Алатау. Крутизна склонов - 1-10°. Длина делянок в опытах по изучению эффективности основной обработки и удобрений составляла 100 м, ширина - Юм, в опытах с применением агрокомплексов - 140-150 м и 20 м соответственно.

Общее число вариантов 75, повторносггь - трехкратная.

Одновременно на производственных участках на элементарных стоковых площадках изучались особенности формирования и объемы поверхностного стока талых и дождевых вод и объемы твердого стока в зависимости от типа почв, крутизны и экспозиции склонов, угодий.

Площадки закладывались в трехкратной повторности.

На горных черноземах Заилийского Алатау было заложено 15 стоковых площадок, на горных темно-каштановых почвах Джунгарского Алатау - 15, на светло-каштановых почвах Заилийского Алатау - 33 и сероземах обыкновенных - 2!. Делянки опытов по изучению противо-эрозионной эффективности различных приемов обработки, применения удобрений и их агрокомплексов ограничивались друг от друга земляными валиками и оборудовались стокоприемниками.

Учет стока и смыва на элементарных стоковых площадках проводился во-время снеготаяния и после каждого дождя. Для изучения проти-воэрозионнои устойчивости почв методом искусственного дождевания было размыто 72 малых площадки, а также 207 монолитов почв с ненарушенным строением. Для размыва использовали пожарную машину

с изготовленными специальными насадками, позволяющими регулировать интенсивность дождя. Кроме того, в лабораторных условиях в лотке В.Б.Гуссака (1946) было размыто 729 почвенных образцов.

При дождевании площадок создавали интенсивность дождя 0,7 и 1,4 мм/мин. с продолжительностью дождевания 30 и 60 мин., повторность -двухкратная. Монолиты почв для размыва отбирались на склонах разной крутизны, северной и южной экспозиций, размером 50x13x7 см. Они устанавливались под углом 7° и затем размывались с интенсивностью дождя 4 мм/мин.

В гидролотке В.Б.Гуссака противоэрозионная устойчивость почв характеризовалась объемом воды затраченной для полного смыва 100 г. почвы.

На опытах проводили учет корневых остатков (по Станкову), засоренности посевов (методом наложения рамок 1 х 1 в 5-ти кратной повторности дважды за период вегетации культур) и структуры урожая.

Учет производственной урожайности проводили прямым комбай-нированием со всей делянки.

Полевые опыты сопровождались следующими анализами почв: гумус (по Тюрину), подвижный гумус (по Егорову), валовый азот (по Юьельдалю), валовый фосфор (по Гинзбург), сумма поглощенных оснований (по Каппену), нитраты (по Грандваль-Ляжу), подвижный фосфор (по Мачигину), обменный калий (по Протасову) общая биологическая активность (по разложению льняной ткани в слое 0-30 см с экспозицией 30,60 и 90 дней), влажность почвы до 1,5 м, максимальная гигроскопичность (по Николаеву), влажность завядания растений (по Долгову), наименьшая влагоемкость (методом заливки площадок 1,5 х 1,5 м), объемная масса почвы (методом режущего цилиндра), удельная масса (пикнометрически), структурно-агрегатный состав почвы (по Савннойу в модификации Вершинина-Ревута), водопроницаемость почв (метод рам размером 0,25 м: учетной и 1л;2 - защитной).

Статистическая обработка данных проведена по общепринятой методике по Доспехову, а корреляционно-регрессионный анализ по программе, составленной группой биометрии Казахского НИИ земледелия им.В.Р.Вильямса.

ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ЭРОЗИИ

Предгорная зона богарного земледелия Казахстанского Тянь-Иьня характеризуется весьма сложным ландшафтом, обусловленным геологическим развитием его горного окаймления.

Так, пояс предгорных светло-каштановых пахотных почв Заилийско-го Алатау характеризуется преобладанием склонов, крутизной 3-8° (48,5%). Значительный удельный вес занимают склоны крутизной 1-3° (40,4%). Средневзвешенная крутизна склонов составляет 3,9°. Количество эрозионно-опасной пашни на светло-каштановых почвах Заилийского Алатау составляет 105,3 тыс.га или 97,2%. Анализ распределения указанных почв по длине склонов свидетельствует, что 54,8% пашни

размещается на склонах длиной до 300 м, 29,1% - на склонах длиной более 500 м и 16,1% - на склонах длиной от 300 до 500 м.

Средневзвешенная длина склонов ■ составляет 429,5 м. а средневзвешенная величина горизонтального расчленения -1,0 км/км:.

Киргизский Алатау в Казахстане представлен северным сильно расчлененным склоном. Предгорная равнина этого хребта занимает высоты 600-1000 м. Горы Западного Тянь-Шаня также окружены широкой полосой увалисто-волнистых предгорных равнин, расположенных на абсолютной высоте от 300-400 до 800-1000 м. Около 90% площади пашни в Западном Тянь-Шане расположено на склонах различной крутизны и является эрозионно-опасной.

В горных областях Казахстана проявляется высотная зональность юн.мата. Нижние зоны находятся под воздействием тех же воздушных масс и циркуляционных процессов, что и соседние пустынные равнины. Выше, на склонах гор, фронтальные процессы активизируются, а температура воздуха снижается.

Среднегодовая температура воздуха изменяется в зависимости от высоты над уровнем моря и широтного положения горной системы. На предгорных равнинах Казахстанского Тянь-Шаня она изменяется от 6,17,8° до 10-13°С. Важнейшим условием богарного земледелия и развития эрозии является обеспеченность атмосферными осадками. В нижнем поясе предгорных равнин Тянь-Шаня среднегодовое количество осадков составляет 216-268 мм, в среднем - 302-508 и верхнем - 425-560 мм.

Главной особенностью режима атмосферных осадков является приуроченность их максимума к зимнему и весеннему полугодию, а минимума - к летнему периоду. Почвенный покров представлен сероземами светлыми, обыкновенными, темными, светло-каштановыми и темно-каштановыми почвами 'и черноземами. В зависимости от географического положения горной страны в системе равнинных природных зон, ее абсолютной высоты, орографических особенностей и экспозиций в горных областях четко проявляются различия в зонально-поясной системе почвенного покрова.

Антропогенные или хозяйственные факторы эрозии почв проявляются в первую очередь через ухудшение почвозащитного влияния растительного покрова, ухудшение физических свойств и снижение противо-эрозионной устойчивости почв, вызванных в основном неправильной распашкой земель, недостатками в организации территории и ошибками в планировании и размещении культур, отсутствием противоэрозионной системы обработки и других противоэрозионных мероприятий.

Антропогенной эрозией охвачейо почти 70% богарной пашни, что свидетельствует о широком развитии здесь эрозионных процессов.

ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭРОЗИИ НА СКЛОНАХ

Поверхностный сток талых и дождевых вод На черноземах Заилийского Алатау сток талых вод на склонах различной крутизны колебался в пределах 32-48 мм (табл.1). На зяби при вспашке на 20-22 см

Поверхностный сток влага на богарных почвах Казахстанского Тянь-Шаня

Агрофон Степень смытости почвы Крутизна склона, град Запас воды в снеге перед таянием, мм Сток талых вод,мм Просачи-лось в почву, мм Коэффициент стока, мм Сток дождевых вод мм Годовой сток, мм

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Горные черноземы Заили (С1 некого Алатау, склоны северной экспозиции эеднее за 1973-1974 гг)

Вспашка зяби на 2022 см поперек склона слабосмытая 1-3 127 32 95 0,25 22 54

. " . 3-5 127 34 93 0,27 30 64

-" - среди есмытая 5-7 120 38 87 0,32 46 84

7-10 120 42 78 0,35 82 124

Вспашка зяби на 2022 см вдоль склона' 7-10 132 48 84 0,36 104 152

Горные темно-каштановые почвы Д> (с кунгарского Алатау,склоны северо-западной экспозиции реднееза 1973-1975 гг)

Вспашка зяби на 2022 см поперек склона слабосмытая 1-3 118 28 90 0,24 16' 44

. " . 3-5 117 31 86 0,26 22 53

среди есмытая 5-7 118 '34 84 0,29 27 61

и. 7-10 112 44 68 0,39 52 96

Вспашка зяби на 2022 см вдоль склона сильносмытая 7-10 105 53 52 0,52 67 120

Светло-каштановые почвы Заилийского Алатау, склоны северной экспозиции (среднее за 1972-1974 гг.)

Вспашка зяби на 2022 см поперек склона слабосмытая 1-3 104 8 96 0,07 5 13

продолжение таблицы I

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Вспашка зяби на 2022 см поперек склона 3-5 101 9 92 0,09 13 22

. и . среднесмытая 5-7 100 14 86 0,14 21 35

. ■■. 7-9 99 26 83 0,16 36 • 62

Озимая пшеница по пару при вспашке и посеве вдоль склона сильносмытая 7-10 . 110 23 87 0,21 43 • 66

Склоны южной экспозиции ( 1973-1974 гг.)

Вспашка зяби на 2022 см поперек склона слабосмытая 1-3 86 8 78 0,09 7 15

. " . 3-5 84 8 76 0,09 14 22

среднесмытая 5-7 80 14 66 0,18 28 42

7-10 78 20 61 0,26 42 62

Сероземы обыкновенные Заилийского Алатау, склоны северной экспозиции (среднее за 1975-1977 гг.)

Вспашка зяби на 2022 см поперек склона слабосмытая 1-3 74 6 68 0,08 4 10

- " - 3-5 77 8 69 0,10 8 16

. " . среднесмытая 5-7 78 17 61 0,22 18 35

-"-недавняя распашка слабосмытая 5-7 78 11 67 0,14 14 25

Плоскорезная обработка на 20-22 см поперек склона среднесмытая 5-7 92 20 72 0,22 17 37

Вспашка зяби на 2022 см поперек склона средне- и сильносмытая > 7 77 24 53 0,31 26 50

Люцерна 3-4 г. жизни > 7 76 27 49 0,36 15 42

поперек склонов при крутизне 1-7° сток талых вод умеренный (32-38 мм), на склонах более 7° - сильней (42 мм). При вспашке вдоль склона сток увеличился всего на 6 мм.

При дождях наоборот отчетливо видна положительная роль обработки поперек склонов, которая в среднем обеспечивала сокращение объемов стока на 22 мм по сравнению с обработкой вдоль склонов.

На горных темно-каштановых почвах Джунгарского Алатау сток талых вод был умеренным на склонах до 7° - 28-34 мм и сильным на склонах крутизной более 7° - 44-53 мм. Сток дождевых вод варьировал в зависимости от крутизны в среднем в пределах 16-67 мм. Годовые показатели стока влаги варьировали здесь в пределах 44-120 мм.

На светло-каштановых почвах Заилийского Алатау сток талых вод колебался в среднем за 2 года в пределах 8-23 мм, дождевых - 5-43 мм.

На сероземах обыкновенных Заилийского Алатау сток талых вод варьировал в пределах 6-27 мм. Во время весенне-летних осадков сток влаги на склонах одинаковой крутизны уменьшался на посевах многолетних трав и на почвах с меньшей степенью смытости.

Смыв почвы Эрозии в большей степени подвергаются более обеспеченные осадками горные черноземы и темно-каштановые почвы. В среднем за годы исследований ежегодный смыв почвы на горных черноземах колебался по склонам различной крутизны в пределах 4,139,8 т/га, на темно-каштановых почвах - 3, 32,0 т/га, на светло-каштановых - 1,3-23,0 т/га и на сероземах - 1,2-19,1 т/га (табл.2). При этом максимальные показатели смыва отмечались соответственно на склонах 5-7 и более 7°.

Средняя интенсивность эрозии на горных черноземах и темно-каштановых почвах несмотря на более значительные объемы стока была по склонам одного класса крутизны в 1,2-1,4 раза меньше, чем на светло-каштановых почвах и сероземах.

На всех богарных почвах эрозионные процессы развиваются более интенсивно при выпадении весенних дождей, чем при снеготаянии. Так на горных черноземах смыв почвы при снеготаянии колебался по склонам в пределах 1,8-4,2 т/га, а при дождях - 2,3-29,8 т/га, или в 1,3-7 раз больше. На склонах 5-7° и более 7° ежегодный смыв почв при дождях был в 3,4-7 раз больше, чем при снеготаянии, тогда как на склонах до 5° -только в 1,2-4раза.

Смыв почв при снеготаянии на горных черноземах и темно-каштановых почвах при удвоении крутизны склона возрастал в 1,3 раза, ри утроении и более - в 1,5-1,9 раза, а при дождях - в 2,3-2,6; 5,1-5,8 и 13 раз соответственно.

Смыв при снеготаянии на светло-каштановых и сероземных почвах увеличивался при этом в 1,2-1,6; 3,6-4 и 6 раз, а при выпадении дождей -в 3,4-3,5; 11-13 и 23-25 раз соответственно. Таким образом, чем выше содержание гумуса в почвах, тем меньше влияние уклона на развитие эрозионных процессов.

Таблица 2

Интенсивность эрозионных процессов на богарных землях

Показатели

Крутизна склонов, град

эрозии 1-3 3-5 5-7 > 7

1 2 3 4 5

Горные черноземы Заилийского Алатау (среднее за 1973-974 гг.)

Сток талых вод, мм 32 34 38 42

Смыв, т/га 1,8 2,4 2,7 4,2

Интенсивность эрозии, г/л 5,6 7,0 7,0 10,0

Сток дождевых вод, мм 22 30 46 82

Смыв, т/га 2,3 5,9 13,3 29,8

Интенсивность эрозии, г/л 10,4 19,6 31,7 36,3

Годовой сток всего, мм 54 64 84 124

Смыв всего, т/га 4,1 8,3 16 39,8

Интенсивность эрозии в

среднем, г/л 7,6 13 19 32

Горные темно-каштановые лочвы Лжунгарского Алатау

(среднее за 1973-1975 гг.1

Сток талых вод, мм 28 31 34 44

Смыв, т/га 1,7 2,2 3,2 5,0

Интенсивность эрозии, г/л 6,1 7,1 9,4 11,3

Сток дождевых вод, мм 16 22 27 52

Смыв, т/га 2,1 4,8 10,8 27,0

Интенсивность эрозии, г/л 13 22 40 50

Сток всего, мм 44 53 61 96

Смыв всего, т/га 3,8 . 7,0. 14 32

Интенсивность ' эрозии в

среднем, г/л 8,6 13 23 33

Светло-каштановые почвы Заилийского Алатау

(среднее за 1973-1974 гг.1

Сток талых, вод мм 8 9 20 26

Смыв, т/га 0,5 0,8 2,0 3,0

Интенсивность эрозии, г/л 6 9 10 11,5

Сток дождевых вод, мм 5 13 21 36

Смыв, т/га 0,8 2,8 9,0 20,0

Интенсивность эрозии, г/л 16 21,5 43 55

Сток всего, мм 13 22 35 62

Смыв всего, т/га 1,3 3,6 11,0 23,0

Интенсивность эрозии в

среднем, г/л 10 16 31 37

Сероземы обыкновенные Заилийского Алатау

(среднее за 1975-1977 гг.)

Сток талых вод, мм 6 8 15 20

Смыв, т/га 0,5 0,6 1,8 2,8

Интенсивность эрозии, г/л 8 7,5 12 14

продолжение таЬлицы 2

Сток дождевых вод, мм 4 8 18 26

Смыв, т/га 0,7 2,4 9 16,3

Интенсивность эрозии, г/л 17 30 50 63

Сток всего, мм 10 16 33 50

Смыв всего, т/га 1,2 ' 3,0 10,8 19,1

Интенсивность эрозии в

среднем, г/л 12 19 33 38

Склоны южной экспозиции при прочих равных условиях несколько сильнее подвергаются смыву, чем северной. В порядке возрастания почвозащитной роли растительности, можно установить следующий ряд: пар (1), пропашные (0,75), яровые (0,25), озимые (0,20), однолетние травы (0,10) и многолетние травы - (0,05).

Наиболее опасны ливневые осадки в ранневесенний период, когда влажная почва характеризуется низкой водопроницаемостью, вследствии чего возрастают объемы стока и смыва. При выпадении ливней в более поздние сроки, когда почва находится под покровом культурных растений, вынос ее со склонов значительно снижается.

Ежегодный смыв со склоновых земель' Казахстанского Тянь-Шаня составляет в среднем 20696,9 тыс. тонн. При . ом она на долю черноземов и темно-каштановых почв приходится 32,4% смываемого почвенного материала, в том числе 52,5% гумуса, общее количество которого составляет 405,7 тыс.т.

ВЛИЯНИЕ ЭРОЗИИ НА ПЛОДОРОДИЕ И ПРОТИВОЭРОЗИОННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ БОГАРНЫХ ПОЧВ

Мероприятия по защите почв от эрозии и повышению их плодородия определяются в первую очередь степенью эродиропанности почвенного покрова. В этой связи весьма важное значение имеют вопросы, классификации и диагностики эродированных почв, которые все еще остаются слабс(разработанными.

Как показали нзши исследования, в числе основных диагностических признаков степени эродированности богарных почв необходимо учитывать степень смытости гумусовых горизонтов (А+В) и степень уменьшения запасов гумуса в слое 0-50 см по сравнению с несмытой почвой -эталоном. Содержание или запасы гумуса в эталоне при таком срав...нии следует уменьшить на 15-20%, так как наши исследования свидетельствуют, что примерно такое его количество богарные пахотные почвы потеряли в связи с длительной распашкой и расходом гумуса на урожай без должной и необходимой компенсации этих потерь.

Для оптимизации использования богарных почв, при учете морфологического строения и содержания гумуса рекомендуется разделять их на шесть категорий:

1. Несмытые и потенциально эрозионно-неопасные.

2. Несмытые, но потенциально эрозионно-опасные.

3. Слабосмытые. Мощность гумусового горизонта А+В сокращается до 25%, а содержание гумуса в пахотном слое и его запасы в слое 0-50 см сократились на 10-20% по сравнению с эталоном.

4. Среднесмытые. Мощность А+В сокращена на 25-50%, а содержание и запасы гумуса уменьшены на 20-40%.

5. Сильносмытые. Мощность А+В сокращена на 50-75%, а содержание и запасы гумуса снижены на 40-60%.

6. Очень сильносмытые (размытые поверхности). Мощность А+В уменьшена более чем на 75%, а потери гумуса составляют более 60%.

На основе статистической обработки материала, характеризующего морфологическое строение почв и содержание в них гумуса, составлены классификационные таблицы несмытых и смытых разностей богарных почв. Эти таблицы позволяют устанавливать степень смытости богарных почв без подбора эталона. Исследования показали, что в богарных почвах региона мощность гумусовых горизонтов (А+В) сократилась в зависимости от степени эродированности на 15-60%, содержание валового азота уменьшилось на 8-25%, нитратов - в 1,2-2, подвижного фосфора - в 1,4-1,9, водопрочных агрегатовы - 1,2-1,5 раз.

Смытые почвы характеризуются значительным переуплотнением и ухудшением водно-физических свойств. В зависимости от степени эродированности объемная масса пахотного слоя смытых почв увеличилась на 0,03-0,10 г/см3, а их водопроницаемость с поверхности и наименьшая вла-гоемкость 1,5 м. слоя снизились в 1,4-2,2 раза и на 2-5% соответственно.

Смытые почвы характеризуются пониженной противоэрозионной устойчивостью. Размывы полевых площадок искусственным дождеванием показали, что противоэрозионная стойкость во-многом определяется типом почв, -культурой севооборота, крутизной и экспозицией склонов, интенсивностью осадков. По степени устойчивости к эрозии сероземы обыкновенные и светло-каштановые почвы близки между собой. Темно-каштановые почвы обладают большей устойчивостью против размыва, чем светло-каштановые почвы и сероземы.

Наименьший сток и смыв наблюдается на целине на всех типах почв. На многолетних травах сток на всех почвах в основном больше, а смыв значительно меньше, чем на остальных полях севооборота. Под озимой пшеницей смываемость меньше, чем под яровым ячменем (табл.3.).

Наибольший смыв наблюдается на паровом поле, особенно при обработке вдоль склона. При увеличении крутизны склона в 2 раза сток увеличивался в 2-2,5 раза, смыв - в 3-4 раза.

При увеличении инстенсивности дождя от 0,7 до 1,4 мм/мин. сток увеличился лишь в 1,5 раза, а смыв в 1,5-2 раза. Ранневесенний размыв площадок характеризуется большими показателями смыва, чем летний, что связано с закреплением почв корневой системой растительности и уплотнением верхнего горизонта. Аналогичные данные получены при размыве почвенных монолитов и почвенных образцов в гидролотке.

Эрозия почп при дождевании стоковых площадок

№ Дата Кру- Осадки, Интен Показатели эрозии Угодие, занятость

опы определ тизна мм сивно- Пар. отв. Пар.отв Ячмень Озимая Люцер Цели-

тов град. сть.мм всп.вдоль всп. по- яровой пшени- на 4-х на

/мин склона на перек ца лет

20-22 см склона

на 20-22

см

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Сероземы обыкновенные

I. 12.У.75 7-8 42 0,7 Сток. м3/га 134,4 105.0 67.2 50.4 100,8 32.8

• % 32,0 25,0 16,0 12,0 24,0 7,8

Смыв, т/га 5,64 2,31 1,47 .0,91 0,63 0,09

Интенсивность эрозии,г/л 42,0 22,0 22,0 18,0 6,3 2,9

Время до начала стока,

мин 13 20 24 30 18 30

Светло-каштановые почвы

2. 13.У.75 3-4 42 0,7 Сток, м3/га 50.4 33.6 25.2 21.8 37.8 18.1

% 12,0 8,0 6,0 5,2 9,0 4,3

Смыв, т/га 1,160 0,470 0,302 0,153 0,151 0,045

Интенсивность эрозии,г/л 23,0 14,0 12,0 7,0 4.0 2,5.

Время до начала стока.

мин 26 34 40 43 29 48

3. 17.У.75 3-4 42 1,4 Сток, м3/га 75,6 54.6 42.0 - - -

% 18,0 13,0 10,0

Смыв, т/га 2,42 1,04 0,63 - - -

Интенсивность эрозии,г/л 32,0 19,0 15,0 - - -

Время до начала стока.

мин 18 24 30

О!

Г П 2 1 1 з | 4 1 5 1 6 | 7 1 8 1 9 1 ю 1 и 1 12

4. 18.У.75 7-8 42 0,7 Сток м'/га 126,0 75.6 :.).0 46^ 92.4 30.5

% 30,0 18,0 15,0 11,0 22,0 7,3

Смыв, т/га 5,16 1,73 1,39 0,78 0,52 0,07

■ Интенсивность эрозии,г/л 41,0 23,0 22,0 17,0 5,6 2,7

Время до начала стока,

мин 4 19 26 30 20 . 35

5. :0Л-'.75 7-8 42 1,4 Сток, м'/га 188,6 118,8 92.4 - - -

% 44,9 28,3 . 22,0

Смыв, т/га 16,89 4,84 3,16 - - -

Интенсивность эрозии,г/л 89,6 43,3 34,2 - - -

Время до начала стока,

мин 7 12 19 - - -

6. 25.VI.75 7-8 42 0,7 Сток. м'/га 92.4 63.0 75,6 69.8 126,0 29.4

% 22,0 . 15,0 18,0 19,0 30,0 7,0

Смыв, т/га 3,60 1,57 1,13 0,69 0,78 0,064

Интенсивность эрозии,г/л 39,0 25,0 15,0 10,0 6,2 2,2

Время до начала стока,

мин - - - - - -

Темно-каштановые почвы

7. 16.У.75 7-8 42 0,7 Сток. м'/га 84,0 58.8 37.8 33,6 75.6 20.2

% 20,0 14,0 9,0 8,0 18,0 5,0

Смыв, т/га 2,52 1,11 0,57 0,40 0,39 0,05

Интенсивность эрозии,г/л 30,0 19,0 15,0 12,0 5,2 2,7

Время до начала стока,

мин 22 32 40 43 27 49

Противоэрозионная устойчивость почв тесно связана с содержанием в них гумуса и водопрочных агрегатов. Смытые разности почв имеют более слабую противоэрозионную стойкость, чем несмытые, так как характеризуются пониженным содержанием гумуса и водопрочных агрегатов.

Негативные изменения проишедшие в почвах в результате эрозии, обусловливают снижение урожайности" сельскохозяйственных культур в зависимоти от степени эродированности от 10 до 70%. В меньшей степени этот процесс выражаем на высокоплодородных почвах.

По чувствительности к смытости почв в порядке ее уменьшения культуры можно расположить в следующий ряд: кукуруза, картофель, озимая рожь, озимая пшеница, ячмень, овес, однолетние травы.

ПОЧВОЗАЩИТНАЯ ОБРАБОТКА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЕЛЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Основным условием сокращения стока и смыва является обработка почвы и посев культур поперек склона в направлении горизонталей. Такая обработка более эффективна на черноземах и темно-каштановых почвах.

Влагообеспеченность сельскохозяйственных культур при поперечной обработке выше, чем на продольной на 20-35 мг а урожайность - на 10] 5%. Установлено, что на всех склоновых землях оолее эффективна обработка почвы на глубину 28-30 см по сравнению с обработкой на 20-22 см. Углубление зяблевой обработки на 1 см способствует сокращению сгока талых вод на 0,8-1,0 мм (табл.4).

Коэффициент стока талых вод от углубления обработки особенно резко уменьшается на сероземах и светло-каштановых почвах, которые при мелких обработках быстро уплотняются и меньше поглощают воду.

Глубокие обработки сокращают сток не только при снеготаянии, но и при выпадении весенне-летних осадков в среднем на 10-15 мм. Углубление основной обработки богарных почв способствует значительному уменьшению их смыва. На сероземах смыв почвы от углубления обработки сокращается примерно в 1,5-2,2 раза, на светло-каштановых почвах - в 2,0 раза, на темно-каштановых - более чем в 2,0 раза. На всех почвах богарной зоны отмечается более высокая гидрологическая почвозащитная эффективность обработки с оставлением стерни. Здесь более высокие показатели накопления снега на полях, количество впитавшейся воды в почву после снеготаяния, меньше смыв.

Однако эти обработки не обеспечивают эффективной защиты почв от эрозии на склонах более 5°. Как показали исследования, максимальная эффективность по защите почв от эрозии и влагонакоплению достигается при сочетании контурной глубокой обработкой с обвалованием или щелеванием зяби и щелеванием посевов озимых и многолетних трав. Так, смыв на темно-каштановых почвах на контроле (опыт 5) составил 1,6 т/га, с обвалованием зяби - 0,5-т/га, со щелеваннем-0.2 т/га (табл.4).

Таблица 4

_Почпорлагоохранная эффективность основной обработки склоновых земель вдоль горизонталей *)

Приемы обработки Крутизна, град. Запас талосне говой воды, мм Сток талых вод, мм Просочилось в почву, мм Коэффициент стока Приведенная разница в стоке, мм Смыв п снеготаянии, т/га Слой осадков, мм Сток дождевых вод, мм Смыв дождевыми водами т/га

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Темно-каштановые почвы Джунгарского Алатау Опыт 4. Яровая пшеница. 1972-1973 гг.

Вспашки на 20-22 см (контроль) 8-10 97,2 40,0 57,2 0,47 - 5,9 189,0 45,6 10,2

Вспашка на 28-30 см И 92,0 27.0 28.1 65,0 0,29 11,9 ' 2,9 35,9 4,6

Опыт 5. Яровая пшенииа. 1972-1974 гг.

Вспашка на 28-30 см (контроль) 8-10 109,0 29,2 J 79,8 0,26 - 1,6 136,0 19,3 1,3

Вспашка на 28-30 см с лункованием 111,0 16.4 15,2 94,6 0,14 14,0 0,7 .и. 15,2 0,7

Ьсзотвальная обработка на 28-30 см 109,0 22,9 86,1 0,21. 6,3 0,9 18,6 1,0

Ьезотвальная обработка на 28-30 см с обвалованием 119,0 15.2 13,1 103,8 0,12 >6,1 0,5 18,6 1,0

Плоскорезная обработка на 28-30 см 114,0 21.3 19,6 92,7 0,18 9,6 0,8 15,4 0,9

Плоскорезная обработка на 28-30 см со щелсваннем м 121,0 [0.6 8,7 110,4 0,08 20,5 0,2 12,1 0,4

Темно-каштановые почвы Заилийского Алатау Опыт 6. Яровой ячмень, 1974-1977 гг.

Вспашка на 28-30 см (контроль) 8-10 86,0 21,8 64,2 0,25 - 3,9 122,0 21,7 6,7

Вспашка на 28-30 см с лункованием 84,0 14.2 13,2 69,8 0,16 8,0 1,6 19,2 3,9

продолжение таблицы 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 11

Безотвальная обработка на 28-30 см 96,0 24,0 21.5 72.0 0.25 0.3 2,1 24,3 3,5

Безотвальная обработка на 28-30 см с обвалованием .... 99,7 12.4 10.3 87.3 0,12 11,5 1,4 23,8 3,0

Плоскорезная обработка на 28-30 см .... 102,0 23,2 18.9 7в,8 0,22 2,9 1,6 .... 22,4 3,4

Плоскорезная обработка на 28-30 см со шелеванисм 8-10 108.0 10.8 8.6 97.2 0.10 13.2 0.9 122.0 16.1 2,6

Сероземы обыкновенные Занлинского Алатау Опыт 7. Яровая пшеница, 1974-1976 гг.

Вспашка на 20-22 см (контроль) 6-7 65.0 14.4 50,6 0,22 . 4,3 86,0 15,6 3.3

Вспашка на 28-30 см 69,0 8д6 7.8 60.4 0.12 6,6 1,9 - п 5,4 2,1

Безотвальная обработка на 20-22 см .... 69.6 13,9 13.6 55.7 0,21 0.8 2.5 15,5 2,8

Безотвальная обработка на 28-30 см 72.6 12 8.4 63,4 0,13 6,0 1,7 5,6 1,9

Плоскорезная обработка на 20-22 см 89,2 13.6 9,7 75,6 0.15 4,7 0.6 16,8 1,7

Плоскорезная обработка на 28-30 см 6-7 89.0 10.4 7,1 78,6 | 0,11 7.3 0.4 86,0 5,2 1,2

Опыт 8. Па р черный. 1974-1975 гг.

Вспашка на 28-30 см (контроль) 8-10 66.0 12.9 53,1 0,19 - 5,9 80,0 9,7 4,9

Вспашка на 28-30 см с л\'нкованне\с 69,0 м 9.2 59.1 0.14 3,7 3,3 .... 10,0 4.0

Безотвальная обработка на 28-30 см 69,0 13.0 56.0 0.19 . 2,4 10,1 3,5

Безотвальная обработка на ?с.-30 см с обвалованием 69,0 и 7.2 61.6 0.11 5,7 1,1 8,0 2,0

Плоскорезная обработка на 28-30 см 80.0 13.8 11,2 66.2 0.17 1.7 0,7 11,2 3,0

о

продолжение таблицы 4

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II

Плоскорезная обработка на 28-30 см со щелеванием 83,2 м 4,6 77,2 0,07 8,3 0,4 4.6 1,8

Озимая пшеница по пару, 1975-1977 гг.

Вспашка на 28-30 см (контроль) 8-10 88,0 28,0 60,0 0.31 - 14,3 74,0 4.4 2,0

Вспашка на 28-30 см с лунхованнем 88,0 26,0 62,0 0,28 2,0 15,1 и 4,6 2,0

Безотвальная обработка на 28-30 см 98,0 23.0 20,2 75,0 0,23 7.8 7.9 п 4.7 1.8

Безотвальная обработка на 28-30 см с обвалованием И 96,0 25.0 22,9 71,0 0,26 5,1 8,7 4,9 1,8

Плоскорезная обработка на 28-30 см и 97,0 26 22,9 71,0 0,26 5,1 6,2 5,2 1,7

Плоскорезная обработка на 28-30 см со щелеванием 8-10 105,0 25.0 20,2 80,0 0,23 7,8 7,0 74,0 5,1 1,0

*) В знаменателе приведены данные стока, расчитанные применительно к одинаковым

запасам талоснеговой воды

На глубоких обработках объемная масса пахотного слоя почвы на 0,02-0,04 г/см3 меньше в сравнении с обычной обработкой на 20-22 см. При щелевании почва имела лучшую оструктуренность, чем на контроле. Сумма водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм в пахотном слое темно-каштановой почвы составила на вспашке 35%, на вариантах с лунко-ванием и щелевамнем - 38-40%,

При обработке поперек склонов содержание влаги в 1,5 м слое почвы после снеготаяния на 30-40 мм выше, чем при обработке вдоль склона. Положительная роль глубокой обработки по накоплению влаги проявляется на всех эродированных почвах. На вариантах обработки почвы с оставлением стерни углубление пахотного слоя более эффективно, чем на вспашке и весенние запасы влаги здесь выше на 15-20 мм, особенно на плоскорезной обработке.

Влагообеспеченность растений значительно повышается при применении щелсвания по фону плоскорезной обработки. На склонах 8-10" эффективность лункования и обвалования почвы низкая. Применение обвалования и щелевания почвы способствует дополнительному накоплению продуктивной влаги в пределах 24-28 мм. Большее накопление нитратов отмечено на вариантах с лункованием, с обвалованием и щелеванием. На них отмечается повышенное содержание РгСЪ. На содержание в смытых почвах обменного лия противоэрозионная обработка существенного влияния не оказывает.

Таблица 5

Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от приемся основной обработки почвы

Приемы обработки Средняя урожайность за годы исследований, ц/га Прибавка

ц/га %

1 2 3 4

Темно-кашгановые почвы 1 жунгарского Алатау

Опыт 4, Склон 8-10й. Яровая пшеница, 1972-1973 гг.

Вспашка на 20-22 см (контроль) №,1 -

Вспашка на 28-30 см 11,6 1,5 14,8

Продолжение таблицы 6

Темно-каштановые почвы Заилийского Алатау

Опыт 6. Склон 8-10". Яровой ячмень, 1974-1977 гг.

Вспашка на 28-30 см (контроль) 13,3 - •

Вспашка на 28-30 см с лункованием 15,5 2,2 16,5

Безотвальная обработка на 28-30 см 14,1 0,8 6,0

Безотвальная обработка на 28-30 см 15,8 2,5 18,7

с обвалованием

Продолжение таблицы 5__. _,

1 I 2 I 3 I 4 Н

Плоскорезная обработка на 28-30 см 14,4 1,1 8,2

Плоскорсзная обработка на 28-30 см 17,1 3,8 28,5

со щелеванием

Светло-каштановые почвы Заилийского Алатау

Опыт 2. Склон 5-8°. Яровой ячмень, 1972-1 1974 гг.

Вспашка на 20-22 см (контроль) 14,3 - -

Вспашка на 28-30 см 15,6 1,3 9,0

Безотвальная обработка на 20-22 см 20,8 6,5 45,4

Безотвальная обработка на 28-30 см 22,2 7,9 55,2

Сероземы обыкновенные Заилийского Алатау Опыт 7. Склон 6-7°. Яровая пшеница, 1974-1976 гг.

Вспашка на 20-22 см (контроль) 6,2 - -

Вспашка на 28-30 см 8,2 2,0 32,2

Безотвальная обработка на 20-22 см 7,0 0,8 12,9

Безотвальная обработка на 28-30 см 8,4 2,2 35,5

Плоскорезная обработка на 20-22 см 9,1 2,9 46,8

Плоскорезная обработка на 28-30 см 9,9 3,7 59,6

Опыт 8. Склон 8-10°. Озимая пшеница, по пару. 1976-1977 гг.

Вспашка »а 28-30 см (контроль) 7,3 - -

Вспашка на 28-30 см с лункованием 7,5 0,2 2,7

Безотвальная обработка на 28-30 см 8,4 1.1 15,0

Безотвальная обработка на 28-30 см

с обвалованием 8,4 1.1 15,0

Плоскорезная обработка на 28-30 см 8,0 0,7 9,6

Плоскорезная обработка на 28-30 см

со щелеванием 9,0 ' 1,7 23,3

НСР095 - 1,1 -

Обработка поперек основного направления склонов по всем типам почв существенно повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Опыты показали, что на смытых почвах более эффективны глубокие безотвальные и плоскорезные обработки, особенно на светло-каштановых почвах и сероземах.

На темно-каштановых почвах эффективно лункование и обвалование. Прибавка урожая составила здесь 2,2-2,5 ц/га. Максимальный урожай получен по щелеванию почвы вдоль горизонталей. На светло-каштановых почвах и сероземах обыкновенных лункование и обвалование зяби не дает достоверной прибавки урожая зерновых культур, а щелевание почвы по фону плоскорезной обработки обеспечивает максимальную урожайность.

Таким образом, контурная плоскорезная обработка склонов на 28-30 см с одновременным щелеванием на глубину 50-60 см обеспечивает не только надежную защиту смытых почв от эрозии, но и наиболее высокую урожайность зерновых культур.

Наиболее эффективная защита пашни от эрозии достигается при применении в 5-ти польном зернопаровом севообороте системы плоскорезной обработки. Однако более высокая продуктивность севооборота получена при применении системы, включающей плоскорезную обработку в течение трех лет и вспашку на четвертый год. Урожайность зерновых культур была здесь выше на 1,5-3 ц/га по сравнению с системой ежегодной плоскорезной обработки. Наиболее высокий почвозащитный эффект на склонах крутизной 5-8° достигался при осеннем щелевании пашни по мерзлой почвенной корке с расстоянием между щелями 2-3 м.

При этом установлено, что посевы озимых культур в меньшей степени страдают от механических повреждений при щелевании, а сами щели более устойчивы во-времени, меньше осыпаются и лучше поглощают талые и дождевые воды, что положительно сказывается на урожайности культур.

Опыты на темных сероземах показали, что удобрения оказывают значительное влияние на улучшение питательного режима смытых почв. Они повышают количество нитратов в пахотном слое в фазе кущения на 6-8, подвижной фосфорной кислоты - на 4-5, обменного калия - на 8-10 мг/кг почвы и способствуют значительному увеличению урожайности зерновых культур-на 1,7-7,0 ц/га.

ПОЧВОЗАЩИТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ

Почвозащитные технологии возделывания зерновых культур включают в себя систему почвозащитных обработок, внесение минеральных и органических удобрений, травосеяние и мульчирование почв соломой.

Максимальный эффект по защите почв от эрозии и повышению их плодородия достигается при совместном применении в основном контурной плоскорезной обработки в сочетании с щелеванием и органическими удобрениями (навоз, солома, сидерат) в повышенных дозах. Эрозионные процессы по сравнению с принятой в производстве вспашкой сокращаются здесь в 12-18 раз, а сток влаги - в 5-7 раз, тогда как на контрольном (производственном) варианте сток колебался в пределах 5879 мм, а смыв - 5-7 т/га (табл.6). Применение контурной глубокой обработки и органических удобрений резко снижает отрицательное влияние большого уклона и низкого плодородия почвы на развитие эрозии.

Технологии, включающие плоскорезную обработку и щелевание в сочетании с минеральными удобрениями и соломой в дозе 3 т/га, или с соломой фактического урожая ежегодно, или в сочетании с навозом в дозе 30 т/га позволяют поддерживать гумусовый потенциал смытых почв в севообороте на исходном уровне, а при повышенных дозах соломы (9 т/га) с ЫРК или навоза (90 т/га) обеспечивается расширенное воспроизводство гумуса за ротацию севооборота, в то время как на контрольном варианте содержание гумуса в среднесмытых почвах уменьшилось за первую ротацию на 0,04%, а за вторую - на 0.03"/, (табл.7).

Сток влаги и смыв почвы в весенне-летний период (среднее по полям севооборота за 1992-1995 гг.)

№ Варианты ' Сток, мм Коэффициент стока Впиталось в почву, мм Смыв, т/га Интенсивность эрозии, г/л

Э р о д и о в а н н о с т ь почв ы

слабая средняя слабая средняя слабая средняя слабая средняя слабая средняя

1. Конт.всп. на 20-22 см (контроль) 58,1 78,7 0,23 0,33 170,3 149,7 5,3 7,4 8,9 10,9

2. Плоскор. обр. на 28-30 см + щелевание - Фон 31,5 42,8 0,13 0,18 196,9 "185,6 2,1 3,4 6,7 7,9

3 Фон + N90?«! 29,2 36,8 0,12 0,15 199,2 191.4 2,2 3,3 7,5 9,2

4 Фон + ЫооР*) + 3 т/га соломы с N30 18,8 25,6 0,07 0,10 209,6 202,8 0,8 1,3 4,2 5,2

5 Фон + Ы*>Р*> + солома факт.урожая ежегодно с N на солому «7,7 24,5 0,07 0,10 210,7 203,9 0,8 1.1 4,5 ' 4,6

6 Фон + Ы*>Р*> + 9т/га солом, с N90 8,9 13,4 0,03 0,06 219,5 213,8 0,4 0,6 4,4 4,4

7, Фон + ЗОт/га навоз 12,6 19,5 0,05 0,09 213,3 209,0 0,6 0,9 4,8 4,6

8 Фон + 90т/га навоз 7,8 11,5 0,03 0,06 220,6 214,9 0,3 0,5 3,8 4,3

9 Фон + Рчо+ сндерат 9,0 14 0,04 0,06 219,4 214,4 0,3 0,42 3,3 3,0

10 Р*> + многолет. травы 12 13 0,05 0,06 216,4 215,4 0,10 0,14 0,8 1,1

НСРом 0,3 0,4

Динамика содержания общего гумуса (%) в пахотном слое (0-30 см) смытых _светлокаштановых почв в зависимости от применяемых технологий

№ Варианты Слабосмытые почвы Среднесмытые почвы

Исходное в 1991 г. в 1995г в конце 1ой ротации отклонение за ротацию Исходное в 1987 г. в 1991 г. в конце 1ой ротации отклонение за ротацию в 1995г. в конце 2 ой отклонение за ротацию отклонение за 2 ротации

1. Основная контурная вспашка на 20-22 см (контроль) 1,57 1,47 -0,10 1,37 1,33 -0,04 1,30 -0,03 -0,07

2.' Плоскорезная основ, обработ. на 28-30 см + щелевание (фон) 1,57 1,51 -0,06 1,39 1,37 -0,02 1,35 -0,02 -0,04

3 Фон + NooPso 1,57 1,53 -0,04 1,37 1,35 -0,02 1,33 -0,02 -0,04

4 Фон + N90P90 + солома 3 т/га с N30 1.59 1,57 -0,02 1,39 1,37 -0,02 1,38 0,01 -0.01

5 Фoн+N9oP9o+coлoмa фактич. урожая зерновых ежегодно с N на солому 1,59 1,56 -0,03 1,40 1,37 -0,03 1,38 0,01 -0,02

6 Фон + N90P90 + солома 9 т/га с N90 1,57 1,64 0,07 1,36 1,43 0,07 1,49 0,06 0,13

7 Фон + навоз 30 т/га 1,58 1,61 0,03 1,36 1,38 0,02 1,40 0,02 0,04

I S Фон + навоз- 90 т/га 1,56 1,65 0,09 1,36 1,43 0,07 1,50 0,07 0,14

Г Фон + Peo + сндераты - - - 1,36 1,33 -0,03 - - -

¡ 10 j Рч1 + многолетние травы - - - 1,36 -1,48 +0.12 - - -

НСРоо.ч 0,06 0,04 0,06 0,08

При запашке в почву соломы или навоза максимум новообразования гумуса отмечается в первые 2 года.

Применение контурной глубокой обработки способствует некоторому увеличению количества нитратного азота, а в комплексе с органическими удобрениями удваивает или утраивает его количество.

Запашка соломы или ее ежегодное оставление в виде мульчи в сочетании с применением указанных доз азотных удобрений в подкормки, а также запашка навоза позволяют поддерживать оптимальный уровень азотного питания всех культур севооборота.

Глубокая плоскорезная обработка со щелеванием повышает содержание подвижного фосфора перед посевом озимой пшеницы по пару на 4-5 мг/кг, а на других полях - на 2-3 мг/кг. При запашке фосфорных удобрений содержание Р2О3 возрастает в слабосмытых почвах в чюй на посевах озимой пшеницы по пару и яровом ячмене на 6-9 мг/кг по сравнению с контролем. На среднесмытых почвах содержание Р:СЬ увеличивается при этом на 9-13 мг/кг почвы. Разовая запашка соломы в пару, а также ее ежегодное использование в виде мульчи в комплексе с фосфорными удобрениями позволяет дополнительно повысить содержание фосфорной кислоты на 4-10 мг/кг почвы.

Глубокая обработка с щелеванием обеспечивает повышение весенних влагозапасов в пару на 16-28 мм, в сочетании с соломой - на 31-45 мм наслабосмытых почвах и на 46-60 мм - на среднесмытых по сравнению с контролем. На вариантах с внесением навоза запасы влаги повысились на 38-44 и 49-60 мм соответственно. На вариантах агрокомплекса с соломой и навозом накопление влаги в пару составило 18-23%, а на контроле - 12%. На озимой пшсиицс по пару наиболее влагообеспе-ченными были варианты агрокомплекса с повышенными дозами соломы или навоза. Запас продуктивной влаги составил здесь в мае 193-200 мм на слабосмытых разностях почв и 166-179 мм - на среднесмытых, что на 71-79 и 64-77 мм выше по сравнению с контролем, где он был равен 122 и 102 мм соответственно. Агрокомплекс с обычными дозами соломы и навоза на слабосмытых почвах имел влагозапасы на 45-61 мм, а на среднесмытых - на 26-58 мм выше, чем на контроле.

Полученные данные свидетельствуют о значительно,« улучшении водного режима смытых почв по всем полям севооборота при их щелевании по фону 90 т/га навоза и 9 т/га соломы.

■Средняя величина объемной массы почвы слоя 0-30 см составила в -пару по органическим фонам 1,15-1,22 г/см3, по минеральным - 1,231,25, без удобрений - 1,24-1,31 г/см5. Под посевами зерновых величина объемной массы в слое 0-30 см в посевах озимой пшеницы по пару на вариантах с внесением органических удобрений находилась в пределах 1,17-1,22, на остальных 1,24-1,32 г/см3.

Применение агрокомплекса с органическими удобрениями позволяет повысить содержание водопрочных агрегатов по всем полям на 5-10% по сравнению с контролем.

Агрокомплекс включающий запашку 9 т/га соломы или 90 т/га навоза обеспечивает значительное повышение водопроницаемости смытых почв.

Для разработки оптимальных параметров основных показателей плодородия смытых почв были взяты следующие элементы: содержание в слое 0-30 см гумуса, %, (Х0; содержание нитратов, мг/кг, (X:); содержание подвижного фосфора, мг/кг,(Хз); смыв почвы, т/га, (Х4); сток влаги, мм, (Х5); запас продуктивной влаги в 1,5 м слое почвы, мм, (Хб); объемная масса пахотного слоя, г/см3 (Х7); водопрочная структура, % (Хя); водопроницаемость почв, мм/час, (Х9); У-урожайность зерновых культур, ц/га.

После отсева статистически незначимых факторов - аргументов модели урожайности описываются следующими уравнениями регрессии : V = 13,22 Х| - 4,36 Хз -0,44 Хз +17,996 Х7 - 0,22 Хз - для слабосмытых почви У=216,44+15,2 Х|+0,12 Хг-0,389 Хз +6,1 Х4 +0,206 Х5-173,1 Хт 0,56 Х8 - для среднесмытых почв.

11=0,99 Е= 1,63 Д=0,99 - для слабосмытых почв. 11=0,99 Е=2,66 Д=0,98 - для среднесмытых почв, где Д- множественный коэффициент детерминации, Я-множественный коэффициент корреляции, Е-средняя относительная ошибка апроксимации.

Разработанные параметры основных свойств (табл.8) смытых почв свидетельствуют, что на почвах низкого уровня окультуренносгги необходимо применять самые эффективные меры по защите их от эрозии и улучшению агрохимических и агрофизических свойств. Кроме противо-эрозионной контурной глубокой основной обработки на 28-30 см с щеле-ванием, контурных культивации и посева здесь необходимы высокие дозы органических удобрений.

Таблица 8

Модели плодородия светло-каштановых богарных почв (слой 0-30 см)

Показатели Уровни плодородия

низкий (фактическ.) средний высокий

слабо-смытая средне-смытая сильно-смытая

1 2 3 . 4 5 6

1, Агрохимические свойства

Общий гумус, % 1.42-1,59 1,07-1,41 < 1,07 1,60-1,85 1,86-1,95

Нитраты, мг/кг 30-50 20-30 <20 50-70 70-90

Подвижный

фосфор, мг/кг 12-20 7-12 <7 20-25 25-40

2. Агрофизические свойства

Смыв почвы, т/га 0,5-1,2 1,2-2,0 2,0-4,0 0,10-0,5 0,05-0,10

Сток влаги, мм 16-20 20-34 34-50 10-16 5-10

продолжение таблицы 8

1 2 [ 3

4 I 5

6

Запасы продуктнв влаги весной в 1,5 м слое почвы , мм-Объемная масса, г/см1

Водопрочные агрегаты, %

1,21-1,26 1,26-1,29 1,29-1,31 1,18-1,21 1,16-1,18

80-110 70-80 50-70 110-140 140-160

10-13 7-10

5-7 13-15 15-19

Водопроницаемость за 3 часа, мм 60-90 40-60 30-40 90-110 110-200

Урожайность зерновых

14-18 11-14 7-11 19-25 ::-35

На почвах среднего уровня плодородия на фоне указанной обработки для его простого воспроизводства следует применять обычные дозы органических удобрений (3 т/га соломы с ЫкЛо или 30 т/га навоза), а для расширенного воспроизводства дозы органических удобрений необходимо увеличить в 2-2,5 раза. На высокоплодородных почвах технология должна обеспечивать защиту их от эрозии и бездефицитный баланс гумуса.

Исследования показали, что на вариантах с применением удобрений и фоновом варианте (плоскорезная обработка на 28-30 см + шелевание) количество сорных растений было выше, чем на контроле.

Количество сорняков при паровании уменьшается на слабосмытых почиах с 9,8 до 1,8 шт/м2 и на среднесмытых - с 11,8 до 2,2 шт/м2. В посевах озимой пшеницы по пару количество сорняков колебалось в пределах 6,3-12,1 и 7,8-14,7 шт/м2 соответственно.

Засоренность полей с вариантами применения удобрений и фоновом варианте превосходила контроль на слабосмытых почвах - на 0,4-5,1 шт/м2 и на среднесмытых - на 0,6-6,3 шт/м2.

В целом периодическое применение в севообороте вспашки, а также наличие пара позволяют поддерживать чистоту посевов на необходимом

Наблюдения показали, что густота всходов больше и нарастание, сухой биомассы у растений происходит более интенсивнее при внесении органических удобрений и по пласту многолетних трав.

Последействие органических удобрений в этом отношении прослеживается на всех полях богарного севооборота.

Наиболее эффективными являются комплексы противоэрозионнои обработки с навозом и минеральными удобрениями с соломой. Прибавка урожая зерна на вариантах агрокомплекса с навозом составила 9 4-13,/ ц/га соломы в сочетании с минеральными удобрениями - 6,4-8,4 ц/га на слабосмытых почвах; 10,9-15,2 и 7,1-10,0 ц/га - на среднесмытых почвах соогпетствашо по сравнению с контролем (табл.9).

уровне.

Урожайность культур в зависимости от агрокомлекса (среднее за 1993-1995 гг.)

№ Варианты Слабосмытые Среднесмытые

ц/га прибавка, ц/га ц/га прибавка, ц/га

от агроком плекса от ЫР от соломы от навоза от агроком-плекса от ЫР от соломы ОТ навоза

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Озимая пшеница по пару

1. 1 Контурная основная вспашка на 20-22 см (контроль) 16,3 13,2

11лоскорезная основная обработка на 28-30 см + щелевание (фон) 18,4 2,1 16,4 3,2

.V Фон + ЫчоРэд 20,5 4,2 2,1 - - 18,2 5,0 1,8 - -

4. Фон + КадРэд+солома 3 т/га с №о 22,7 6,4 2,1 2,2 - 20,3 7,1 1,8 2,1 -

Фон + Ы9оР*>+солома фактнч. урожая зерновых ежегодно (муль чнрование с поверхности почвы) 23,6 7,3 2,1 3,1 21,4 8,2 1,8 3,2

6. Фон + Т^-мРэо+солома 9 т/га с N90 24,7 8,4 2,1 4,2 - 23,2 10,0 1,8 5,0 -

у Фон + навоз 30 т/га 25,7 9,4 - - 7,3 24,1 10,9 - - 7,7

Я. |Фон + навоз 90т/га 30,0 13,7 - - 11,6 28,4 15,2 - - 12,0

! 11СРо.о5 ц/га 2,0 - - - - 2,5 - - -

Яровой ячмень

1. Контурная основная вспашка на 20-22 см (контроль) 11,1 8,3

■> Плоскорезная основная обработка нз 28-30 см+щелеванне - (фон) 13,1 2,0 10,4 2,1

! .г Фон + 14,7 3,6 1,6 - - 12,8 4,5 •2,4 - -

'4. ; Фон +\>.Р*)+солома 3 т/га с К* 16,7 5.6 1,6 2,0 - 14,9 6,6 2,4 2,1 -

5. |фон-!-\*Роо+солома фактнч. |\ рожая зерновых ежегодно (муль 1 чнрованне с поверхности почвы) 17,6 6,5 1,6 2,9 15,4 7,1 2,4 2,6

к> <о

продолжен не таблицы 9

1 ' 2 3 4 5 6 7 8 9 11) 11 12

0. Фон+.М'лРэд+солома 9 т/га с N90 18,7 7,6 1,6 4,0 - 16,9' ОО о. 2 А 4,1 -

7. Фон+ навоз ЗОт/га 20,2 9.1 - - 7,1 18,0 9,7 - 7,6

8. Фон+ навоз 90т/га 25,6 14,5 - - 12,5 23,7 15,4 - 13,3

НР.,05 ц/га 2,0 - - - - - - -

Озимая пшеница по ячменю

1. Контурная основная вспашка на 20-22 см (контроль) 12,4 9,4

2. Плоскорезная основная обработка на 28-30 см+щелевание - (фон) 14,1 1,7 12,2 2,8

3. Фон + ЫтоРэд 16,3 3,9 2,2 - - Л 4,4 5,0 2,2 - -

4. Фон+ЫэдРоо+солома 3 т/га с N.10 18,1 5,7 2,2 1,8 - 16,4 7,0 2,2 2,0

5. Фон+.\>Н9,)+солома фактич. урожая зерновых ежегодно (муль чирование с поверхности почвы) 18.2 5.8 2.2 1,9 16,6 7,2 2,2 2,2

6. Фон+ЫооРад+солома 9 т/га с N90 20,8 8,4 2,2 4,5 - 18,4 9,0 2,2 4,0 -

7. Фон+ навоз ЗОт/га 18,6 6,2 - - 4,5 16,7 7,3 - 4,5

8. Фон+ навоз 90т/га 26,8 14,4 - - 12,7 24,5 15,1 - - 12,3

НРСо.05 ц/га 1,8 - - - - 2,0 - - -

В среднем по культурам

1. Контурная основная вспашка на 20-22 см (контроль) 13.3 10,3

2. Плоскорезная основная обработка на 28-30 см+щелевание - (фон) 15.2 1.9 _ 13,0 2,7

3. ФОН + 17,1 3,8 1,9 - - 15,1 4,8 2,1 - -

4. Фон+ЫчоРда+солома 3 т/га с N30 19.2 5.9 1,9 2,1 - 17,2. 6.9 2,1 2,1 -

5. Фон+ЫтРэд+солома факт. урож. зерн.ежегод.мульч.с поверхн. почвы 19,8 6,5 1,9 2,7 17,8 7,5 2,1 2,7

6. Фон+КдаРм+солома 9 т/га с N«0 21.4 8.1 1.9 4,3 - 19.5 9,2 2,1 4,4 -

7. Фоч+ навоз ЗОт/га 21.5 8.2 - - 6,3 19,6 9,3 - - 12,5

К. Фон+ навоз 90т/га 27,4 14,1 - - 12.2 25,5 15.2 - - 12,5

НСРо.05 ц/га 1,9 - - - - 1 2,5 - - -

о

Агрокомплекс, включающий гшоскорезную глубокую обработку, щелевание и минеральные удобрения-, обеспечил повышение урожайности озимой пшеницы по пару на 4,2-5,0 ц/ra, а только глубокая плоскорезная обработка с щелеванием - на 2,1-3,2 ц/га. Прибавка урожая от минеральных удобрений составила f ,8-2,1' ц/га, от разных доз соломы и способов ее использования - 2,1-5,и ц/га, от навоза 7,3-12,0 ц/га.

Эффективность агрокомплексов по урожайности культур проявляется и на других полях севооборота.

Солома и навоз в обычных дозах через 2-3 года заметно снижают свою эффективность в повышении урожая. Максимальное увеличение урожайности достигается на вариантах агрокомплекса с повышенными дозами соломы и навоза, где даже на третьей культуре после пара они обеспечили прибавку урожая озимой пшеницы 8,4-15,1ц/га, тогда как при дозах навоза 30 т/га и запашки соломы 3 т/га прибавка составила 6,2-7,3 и 5,7-7,0ц/га соответственно. Наиболее высокую эффективность рекомендуемые технологии показали на почвах средней степени смытости.

В среднем за 4 года минимальный условно чистый доход по прямым затратам получен на вариантах противоэрозионной обработки с применением минеральных удобрений. Применение только противоэрозионной обработки без удобрений обеспечило доход в пределах 4,7-7,6 тыс. тенге/га. На вариантах агрокомплекса противоэрозионной обработки, внесения азотно-фосфорных удобрений и стомы чистый доход составил -7,1-15,9 тыс.тенге/га, в агрокомплексе обработки и навоза - 9,5-17,2 тыс.тенге/га.

ВЫВОДЫ

1. На предгорных равнинах Казахстанского Тянь-Шаня из 2,7 млн.га богарной пашни 2,3 млн.га являются эрозионно-опасными, а 1,8 млн.га в различной степени эродированными.

Эрозия наносит колоссальный ущерб плодородию пахотных почв и сельскохозяйственному производству региона. Ежегодные потери гумуса составляют около 406 тыс.тонн, для выполнения которых требуется ежегодно около 2,4 млн.тонн навоза.

2. Основными факторами эрозии являются: сильная степень вертикального расчленения предгорных равнин Тянь-Шаня, наличие склонов различной крутизны и экспозиций, слабая противоэрозионная устойчивость богарных почв, климат, а также интенсивная производственная деятельность без должного учета особенностей ландшафта и свойств почв.

3. Эрозии в большей степени подвержены лучше обеспеченные осадками черноземы и темно-каштановые почвы. Годовой сток талых и дождевых вод в зависимости от крутизны склонов колеблется здесь в пределах от 44 до 150 мм, а смыв - от 3,8 до 40 т/га. На светло-каштановых почвах и сероземах сток и смыв в 2-3 раза меньше.

Интенсивность смыва от ливневых осадков в 3-7 раз больше, чем от снеготаяния. Влияние крутизны склона на смыв почвы также проявляется в более сильной степени при ливневых дождях.

На черноземах и темно-каштановых почвах крутизна склона оказывает меньшее влияние на эрозионные процессы, чем на светло-каштановых почвах и сероземах. п 4. Эрозия в первую очередь уменьшает мощность гумусового гори-I зонта почв, емкость их поглощения, содержание гумуса, валовых и подвижных форм N. Р, К, снижает водопрочность структуры, противо-эрозионную устойчивость почв и урожайность культур в зависимости от степени эродированности на 20-30%. С. Средне- и сильносмытые почвы относятся к категории очень слабообеспеченных почв валовыми и подвижными формами азота и фосфора и нуждаются в первую очередь в максимальной защите от ^озии и применении удобрений.

5. Противоэрозионная устойчивость почв определяется в основном содержанием гумуса, механическим составом почв, культурой севооборота и способом обработки. Повышению противоэрозионной устойчивости почв способствуют посевы многолетних трав, контурная обработка, увеличение содержания гумуса.

6. Противоэрозионная обработка должна в первую очередь дифференцироваться в зависимости от типа почв и крутизны склонов.

7. На богарных светло-каштановых почвах и сероземах на склонах до 5° для надежной защиты их от эрозии необходимо применять контуржую плоскорезную обработку на глубину 28-30 см. На склонах более 5° требуется дополнительное щелгвание пашни вдоль горизонталей.

8. На темно-каштановых почвах и черноземах основу противоэрозионной технологии на склонах до 5° должна составлять контурная вспашка на 28-30 см с лункованием или обвалованием зяби, на склондх более 5° контурная плоскорезная обработка на 28-30 см с щелеванием по горизонталям. Указанные приемы обеспечивают сокращение стока в среднем на 20-30 мм, смыва почвы - в 2-3 раза и повышение урожайности зерновых на 2-4 ц/га.

9. Для защиты смытых богарных почв региона от эрозии, повышения и оптимизации их плодородия и продуктивности необходим агро-комплекс включающий, преимущественно контурную основную плоско-. резную обработку на 28-30 см с контурным щелеванием почвы на глубину 50-60 см и расстоянием между щелями 2-4 м и внесение органо-минеральных удобрений (навоз, солома с ЫР, сидераты).

10. Для улучшения питательного режима средне- и сильносмытых почв ранее рекомендуемые для несмытых почв дозы минеральных удобрений должны быть увеличены здесь в 1,5-2 раза, что обеспечивает повышение их продуктивности на 50-60%.

11. Почвозащитные агрокомплексы оказывают положительное влияние на накопление гумуса, продуктивной влаги и водопрочных агрегатов, снижают плотность почвы.

Разработанные модели плодородия богарных эродированных почв для среднего и высокого уровней их окультуренности и приемы их достижения обеспечивают в целом эффективную защиту почв от эрозии, простое и расширенное воспроизводство их плодородия в рекомендуемых для зоны зернопаровых 4-5-польных севооборотах с выводными полями многолетних трав.

12. Почвозащитные комплексы и травосеяние необходимо в первую очередь применять на склонах южной экспозиции, а также на более крутых склонах других экспозиций.

13. Борьба с сорной растительностью при почвозащитных агро-комплексах требует тщательной обработки паров в богарных севооборотах, периодического применения в них вспашки и в редких случаях в основном в заключительных полях севооборотов - гербицидов.

14. Разработанные почвозащитные агрокомплексы обеспечивают в целом повышение продуктивности склоновых земель и урожайности зерновых культуры на смытой пашне на 8-15 ц/га при высокой экономической эффективности.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На основе многолетних исследований эрозии богарных почв Казахстанского Тянь-Шаня и изучения мер борьбы с ней производству рекомендуются следующие приемы и технологии эффективного и экологически безопасного использования склоновых земель:

1. Все виды основной обработки, культивации и посев необходимо проводить вдоль горизонталей.

Основная обработка почвы должна проводится на глубину не менее 28-30 см. На светло-каштановых почвах и сероземах на склонах до 5° рекомендуется обработка с оставлением на поверхности пашни стерни -безотвальная, плоскорезная. На склонах более 5° эти обработки должны дополняться осенним щелеванием почвы на глубину 50-60 см с расстоянием между щелями 2-4 м. На темно-каштановых почвах и темных сероземах на склонах до 5° - вспашка с лункованием или обвалованием зяби, на склонах более 5° - плоскорезная обработка с щелеванием на глубину 50-60см и расстоянием между щелями 1,5-2 м.

2. Для поддержания плодородия смытых светло-каштановых почв и сероземов обыкновенных на исходном уровне в 5-ти польных зерно-паровых севооборотах с выводным полем многолетних трав необходимы внесение под вспашку раз в 4 года 30 т/га навоза или 3 т/га соломы с М_£>Р9о и ежегодным применением подкормок весной всех зерновых культур по Ыэо, или запашка под пар соломы фактического урожая зерновых с N на солому в соотношении 100:1 и Р*> с последующим ежегодным мульчированием почв соломой фактического урожая зерновых с подкормками весной культур по N45.

3. Для расширенного воспроизводства плодородия указанных почв необходимо внесение за ротаиию севооборотов 9 т/га соломы с .ЧЧЛ'у, и

подкормка зерновых культур весной ежегодно по N30, или запашка 90 т/га навоза.

4. Мероприятия по защите от эрозии и повышению плодородия смытых почв региона необходимо проводить в первую очередь на средне-и сильно-смытых разностях, особенно на склонах южных экспозиций, а также на слабогумусированных сероземах и светло-каштановых почвах.

5. На среднесмытых почвах следует ввести и освоить почвозащитные севообороты с двумя-тремя выводными полями многолетних трав, а силыюсмытые почвы отвести под залужение.

6. Разработанные модели плодородия смытых почв и мероприятия по их защите от эрозии и воспроизводству плодородия рекомендуются для использования филиалами Государственного научно-производственного центра по земельным ресурсам и землеустройству при составлении новых внутрихозяйственных проектов для любых сельскохозяйственных формирований.

Список основных опубликованных работ по теме диссертации.

1. Федорин 10.В., Иорганский А.И. К оценке степени эродирован-ности почв при их картировании на Юго-Востоке Казахстана.// Сб.Вопросы методики почвенно-эрозионного картирования. М., 1972, с.208-214.

2. Духнова В.И., Иорганский А.И., Утепов Б. Против водной эрозии. // Земледелие, 1977, №4, с.35-36.

3. Джанпеисов Р.Д., Алимбаев А.К., Балгабеков К.Б., Жигайлов В.А., Задорин А.Д., Зонов Г.В., Иорганский А.И. и другие. Развитие эрозии и дефляции почв, научные основы и практика почвозащитных мелиорации в Казахстане. Земельные ресурсы и повышение продуктивности почв Казахстана.//Алма-Ата, Наука, 1978, с.80-96.

4. Иорганский А.И., Рубинштейн М.И. Водная эрозия в Алма-Атинской области и меры борьбы с ней. //Мат. по системе ведения сельского хозяйства в Алма-Атинской области 1978. с.35-38.

5. Иорганский А.И., Утепов Б, Рубинштейн М.И., Тегисов Б. Водная эрозия и почвозащитная обработка склоновых земель.// Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана, 1978, №8, Алма-Ата, с.29-34.

6. Ли Дон-Сик, Рубинштейн М.И., Иорганский А.И. Борьба с водной-эрозией почв. Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства. Талды-Курганской обл., 1978, с.36-41.

7. Иорганский А.И., Балгабеков К.Б. Водная и ирригационная эрозия почв в Казахстане. //Алма-Ата, "Кайнар", 1979, 144с.

8. Иорганский А.И., Тегисов Б.Т. Почвозащитная обработка на склоновых землях.// Информац. листок МСХ КазССР, 1979, 8с.

9. Иорганский А.И., Кузнецов Ю.С. Изучение противоэрозионной стойкости иочв.//Вестннк с.х-. науки, Алма-Ата, 1979, №2. с.27-31.

10. Иорганский А.И., Кузнецов Ю.С. Противоэрозионные приемы основной обработки почвы на склонах. //Вестн. с.-х. науки Казахстана, Алма-Ата, 1981, №9, с.24-28.

11. Иорганский А.И., Рубинштейн М.И. Эрозия богарных почв на предгорных равнинах Северного Тянь-Шаня и меры борьбы с ней. //Труды Института почвоведения АН КазССР, 1983, с.42-53.

12. Абугалиев И.А., Жигайлов В.В., Зенкова Е.М., Ажигоев Ю.П., Турешев О.Т., Иорганский А.И. и др. Рекомендации по. совершенствованию структуры посевных площадей и повышению устойчивости земледелия в хозяйствах Джамбульского района Алма-Атинской области.//Узун-Агач, 1984, с57-62.

13. Иорганский А.И. В условиях юго-востока Казахстана. // Земледелие, 1984, №3, с.34-41.

14. Рубинштейн М.И., Иорганский А.И. Плодородие почв Казахстана и приемы его регулирования. //КазНИИЗ им.В.Р.Вильямса, Спецвыпуск,

1984, "Кайнар",с.11-16.

15. Иорганский А.И., Рубинштейн М.И. Эрозия богарных почв на предгорных равнинах Северного Тянь-Шаня и меры борьбы фей. //Повышение плодородия' почв Казахстана. Издательство "Наука" Казахской ССР., Алма-Ата, 1984. с.208-213.

16. Жигайлов В.В., Иорганский А.И. Мероприятия по предупреждению эрозии и дефляции почв, накоплению и сохранению влаги в почве, снижению действия засухи. //В кн.зональные системы земледелия Уральской области. Алма-Ата, "Кайнар", 1985, с.60-70.

17. Иорганский А.И., Ордабаев С.И. Водная эрозия на склонах и меры борьбы с ней. //Плодородие почв Казахстана. Алма-Ата, "Наука",

1985, выпуск 1. с.66-71.

18. Иорганский А.И., Рубинштейн М.И. Почвы Казахстана. //Справочник агронома. Алма-Ата, "Кайнар", 1985, с.74-78.

19. Жигайлов В.В., Иорганский А.И., Мукин Б.К. Защита богарных почв Казахстана от дефляции н водной эрозии. //Сборник Повышение эффективности и устойчивости земледелия - основа интенсификации растениеводства. Алма-Ата, "Кайнар", 1985. с.48-63.

20. Абугалиев И.А., Зенкова Е.М., Жигайлов В.В., Иорганский А.И. и др. Повышение устойчивости горного земледелия в Казахской ССР (Рекомендации). //Алма-Ата "Кайнар", 1986, 23с.

21. Иорганский А.И., Ордабаев С.И., Мыханоа A.C. К вопросу о классификации эродированных ..очв, //Плодородие почв Казахстана. Алма-Ата, "Наука", 1986, выпуск 2. с.100-105.

22. Иорганский А.И., Кузнецов Ю.С., Ордабаев С.И. Защита почв от водной эрозии на юго-востоке Казахстана (рекомендации). //Алма-Ата, "Кайнар", 1986, - 18с.

23. Иорганский А.И., Ордабаев С.И. Влияние основной обработки на процессы эрозии и плодородие смытых почв юго-востока Казахстана. //Плодородие земель и факторы его повышения. Сб.научных трудов КазНИИЗа. - Алма-Ата, 1987, с.6-21.

24. Абугалиев И.А., Ажигоев Ю.П., Альдеков H.A., Басибеков Б.С., | Иорганский А.И. и др. Рекомендации по совершенствованию структуры

посевных площадей и интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Кировском районе Талды-Курганской области на 1987-1990 гг. на период до 2000 года. П.Кировский, 1987, - 77с.

25. Гордиенко Т.С., Марченко М.Г., Иорганский А.И. Мероприятия по предупреждению эрозии и дефляции почв, накоплению, сохранению влаги в почве и снижению действия засухи. Зональные системы земледелия. Семипалатинская область. Алма-Ата, "Кайнар", 1987, с.70-77.

26. Иорганский А.И. Водная эрозия на богарных землях и борьба с ней. //Рекомендации по совершенствованию структуры посевных площадей и повышению устойчивости зональных систем земледелия в хозяйствах Меркенского района Джамбулской области на 1988-1990 гг. и до 2000 г. Мерке. 1987. с.47-50.

27. Абугалиев И.А., Жигайлов В.В., Костин Н.Ф., Киреев А.К., Ажигоев Ю.П., Басибеков Б.С., Иорганский А.И. и др. Зональные системы земледелия Илийского района Алма-Атинской области. Рекомендации, Алма-Ата, 1988, 179с.

28. Картамышев Н.И., Ломакин М.М., Мусохранов В.Е., Иорганский А.И. и др. Применение чизельной обработки почвы. Рекомендации, Госагропром. СССР, ВО "Агропромиздат", 1988, 249с.

29. Мыханов A.C., Ордабаев С.И., Иорганский А.И. Приемы регулирования гидрологинского режима и повышения плодордия богарных эродированных пйчв. юго-востока Казахстана. //Сб. науч. труд., Алма-Ата, 1989, с.105-114.

30. Ордобаев С.И., Иорганский А.И., Мыханов A.C., Ажигоев Ю.П. Почвозащитная технология обработки склоновых земель. //Экспресс-информация. Новости. Наука Казахстана, 1991, "2. с.47-49.

31. Иорганский А.И., Кузнецов Ю.С., Ордабаев С.И. Защита почв от водной эрозии на юго-востоке Казахстана. //Именное свидетельство на объект интеллектуальной собственности. №216,1995.

32. Иорганский А.И. Исследование почвенного покрова и плодородия почв. Научная деятельность КазНИИ земледелия им.В.Р.Вильямса (60 лет). //Сборник научных трудов. - Алматы, НИЦ "Бастау" КазАСХН,

1996, с.55-63.

33. Иорганский А.И., Амангалиев Б.М. Влияние почвозащитного, комплекса на смыв почв предгорных равнин Заилийского Алатау. //Информ. листок КазНИИНТИ, 1996,4с.

34. Иорганский А.И,, Амангалиев Б.М. Динамика продуктивной влаги в смытых светло-каштановых богарных почвах Заилийского Алатау при применении противоэрозионных агрокомплексов. Жаршы,

1997, N4, с.64-72.

35. Иорганский А.И. Охрана и улучшение агроэкологии почв предгорных равнин Казахстанского Тянь-Шаня. В кн.: Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды (Тезисы докладов

международной научно-технической конференции). Алматы, НИЦ "Бастау" НАЦАИ РК, 1997, с.37-38.

36. Иорганский А.И. Охрана и повышение содержания органического вещества в смытых почвах Казахстанского Тянь-Шаня. В кн.: Проблема биологизации земледелия в Казахстане: Сб. науч. тр. КазНИИЗ. Алматы: РНИ "Бастау", 1997, с.40-56.

ТУЙ1Н1

Иорганский Анатолий Иванович - Казахстан Тянь-Шаны тэл!м1 жерлер1н1ц цунарлыльге-ын арттыру жене су эрозиясьшан к,оргау. Алматы, 1998, п.

Ken жылдык (1972-1995 жж.) зерттеулер нег1з1нде одтусПк жэне оцтуст1к-шыгыс Казакстанныц 2.3 млн.га эрозиялы тэл1м1 жерлер1 мен су эрозиясы дамыган 1,8 млн. га беткейл! шабындык-тары уш1н торак коргаудагы агроландшафтты ег1нш1л!кт1ц басты элементтер1 алынды.

Теж1рибелер аркылы ылгал мен топырак шайылуыныц ;;ег1зг1 зацдылыктары жэне сандык керсетк1штер1, сондай-ак эрозияга карсы шаралардьщ басты багыттарын тавдауда гылкми нег!з бола-тын, жерд1ц бедер1 мен экспозициясына, топырак калпы мен шаруа-шылык кагдайына карай аймактык эрозия денгей1н керсетет1н зац-дылыктар аныкталды.

Агроландшафттык жагдайларга, эрозиялык процесстерд1ц даму жылдамдыгына байланысты тэл1м1 жердер кунарлылыгы трансформа-циясыныц сандык кэне сапалык керсетк1штер1, оныц каз1рг1 калпы зерттел1п, топырак эрозиясы дэрежес1н ацыктау керсетк1штер1 белг1ленд1, топырак коргау шараларыныц 6lpl боп -табылатын ауыспалы ег1ст!ктердег1 эртурл1 дакылдар топырагыныц эрозияга тез1мд!л1г1 аныкталды.

Ken жылгы зерттеулер нег1з1нде топырак; турлер! мен бет-кейлер т1кт1г!не карай беткейлерд1 евдеуд1н, ти!мд1 керсетк1ш-тер1 мен эрозияга карсы тез1мд1л1г1, минерал тьщайткыштары М9лшерлер1н1н эсер1 аныкталып, жалпы беткейлерд1 .эрозиядан еоргайтын жэне топырак кунарлылыгын калпына келт1рет1н, астык дакылдары ен1м1н 50-100%-ке артырып. еЩЦр1стег1 кэд1мг1 тэ-с1лдермен салыстырган жогары экономикалык ти1мд1л!кке жетк!зе-. •т1н эдЮтер алинды. •

Диссертацияныц нег1зг1 нэтижелер1 36 гылыми енбекте, онын, 1ш1нде 1 монографияда. сондай-ак Казакстанньщ оцтуст1к жэне оцтуст1к-шыгысында ег!нш1л1кт1ц аймактык жуйелер1н жасаудагы ецбектерде. ег1нш1л1к тез1мд1л1г1н арттырудын 7 аудан жэне кептеген жеке шаруашылыктар уш1н жасалган эд1стемел1к нускау-ларда, "Казакстанньщ онтуст!к-шыгысында топыракты су эрозиясы-нан коргау" атты Зердел1к менш!к куэл1г1нде (Улттык патентт1к ведомствонын 1993 ьылдын 22-карашасындагы N34 буйрыгы бойынша. 1994 ж. 30-карашадагы М216-т1ркеу) жарияланды.

Summary

lorganskiy Anatoly Ivanovich «Enhancing of Kazakh Tian - Shian dryland soils fertility and their protection from water erosion»

Almaty, 1938

06.01.01,- common agriculture.

In the result of long term (1972 - 1995 years) investigations the main elements of soil protective agrolandscape agriculture for slope ploghland of south - East and East Kazakhstan, where concentrated 2,3 m/n.ha erosive - dangerous dryland soils and 1,8 mln ha with the erosion processes are going at present, were worked up.

Experimentally ascertained the main regularities of moisture flow and soils washing forming, their quantitative indices depending on relief, soil, exposure, economic conditions, revealing erosion intensity in region and represent scientific basis for choice of orgent directions and anti - erosion measures substance.

The modem state, quality and quantity indices of dryland fertility, transformation depending on erosion processes development intensity and agrolandscape conditions were studied, diagnostic indexes of soil erosiveness level were developed and soils resistance to erosion under the different lands and crop rotations, determining one of the main elements of soils security measures, was established.

On the basis of long term experiments the anti - erosive efFectivity and optimum parameters of the main tilling of sloping lands, differentiated depending on soils types, and slope steepness, effectiveness and doses of mineral fertilizers use and on the whole, teclmological agrocomplexes and technologies, providing reliable protection of slopy lands йот erosion, simple and extended reproduction of soil fertility and enhancing crops productivity by 50 - 100 percent with the high economically efficiency compared with the technology, commonly using in the production.

The main theses of the dissertation exposed in 36 scientific works, including one monograph, elaborations of zonal agriculture systems for south - East and south Kazakhstan regions,7 recommendations for districts and many regions separate farms on fanning culture and stability enhancing and one inscribed sertificate for the object of intellectual property: «Soil protection from» (order of National patent department of 22.11.93, №34, registrative namber 216, priority 30.11.94.).