Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Защита почв от эрозии в полеводстве
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Защита почв от эрозии в полеводстве"
КИШИНЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. М. В. ФРУНЗЕ
На правах рукописи
КОНСТАНТИНОВ
г{\ Иван Степанович
УДК 631.6.02:633
ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ В ПОЛЕВОДСТВЕ (на примере Молдавии)
Специальность 06.01.01. — общее земледелие
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Кишинев — 1988
.Работа выполнена в отделе защиты -почв от эрозии Молдав ского научно-исследовательского института почвоведения и arpo химии им. Н. А. Димо
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Пукалов Б. П. доктор сельскохозяйственных наук Жилко В. В.; доктор сельскохозяйственных наук Котлярова О. Г.
Ведущее предприятие:
Всесоюзный научно-исследовательский институт земледелия i защиты почв от эрозии.
Защита состоится « » 198 г. в « » час
на заседании Специализированного совета Д 120.14.01 при Киши невском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйствен ном институте имени М. В. Фрунзе:
277049 г. Кишинев, ул. Грибова, 44, КСХИ
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кишинев ского СХИ.
Автореферат разослан « » 198 года
Ученый секретарь Специализированного совета
Перстнев Н. Д
-.3 -
ОЕЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Защита почв от эрозии и повышенна их плодородия в СССР - одна из важнейших государственных задач. Значимость настоящей работа определяется решениями мартовского(1965 г.), последующих пленумов и съездов ЦК КПСС, отражающих основу аграрной политики нашей страны на современном этапе, постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О неотлоаных мерах по защите почв от ветровой и водной эрозии" п законом "Об основах земельного законодательства". Особенно большую актуальность проблема защита почв от эрозии приобрела в связи с майскго« (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС, одобрившим Продовольственную программу нашей страна на период до 1990 года. Пути решения программы указаны в директивах ХХУП съезда КПСС (1966 г.). В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 года и на период до 2000 года", принятых на ХХУП егездо КПСС, указывается, что главной задачей агропроьышленного комплекса являются достижение устойчивого роста сельскохозяйственного производства, надежное обеспечение страны продукта® питания и сельскохозяйственным сырьем, объединение усилий всех отраслей комплекса для получения высоких конечных результатов. Перед сельским хозяйством страны поставлена задача увеличить среднегодовое производства зерна в двенадцатой пятилетке до 250-255 млн.т. В ее решении важная роль принадлежит мероприятиям по защите почв от эрозии и повышению их плодородия.
Почвенный покров Молдавии относится к основным природным ресурсам республики. Однако сочетание неблагоприятных природ-
но-клкнатическнх условий, длится коо применение на склоновых землях обычной агротехники без использования почвозащитных технологий правели к ускоренному развитию зсозен почв. В лансе почвенных ресурсов республики имеется болеэ 700 гас.га эродированных почв, зачетно утративших свое первоначальное плодородие, и свыве 1370 тас.га палии па склонах, нуздащой-ся в постоянной и надегзюй загцпте от разрушительных эрозионных процессов. Необходимость в противоэрозионной защите почв • диктуется также крайне напряженный земельный балансом республики. Сельскохозяйственные угодья занимают более 75% территории. Доля пашни и многолетних насаждений (от сушы воох сельскохозяйственных угодий) составляет свыше 865», то есть больше, чем в любой другой союзной республике. На душу населения в Молдавии сейчас приходится около 0,43 га пашни..В связи с этим в условиях интенсивного земледелия вопросы предотвращения эрозии почв путем применения эффективных почвозащитных мероприятий при возделывании основных полевых культур на склоновых 'землях весьма актуальны.
По силе и интенсивности проявления ьрозиоших процессов территория Молдавии занимает одно из первых мест в юго-западном регионе СССР. Усиление эрозии почв обусловливается природным н антропогенными факторами. В случае неприменения противозрознонных мероприятий смыв почвы только при одной ливне может составить десятки тонн с каждого гектара пашни.Представляемая работа базировалась на выполнении государственных заданий по исследованиям, разработке и испытанию мероприятий по 8шдите пахотных почв от эрозии и повышению их продуктивности (номера госрегистрации - 68044421, 71059144, 78011456,
81026368, 01,86.0 059786). В связи с применением на склоновых землях интенсивных технологий возделывания основных полевых культур возникла необходимость разработки принципиально повых и более эффективных противоэрозионннх приемов и их комплексов, учитывающих прлродно-аитропогеннне фактора развития эрозионных процессов и обеспечивающих надежную защиту пахотных почв от эрозии.
Цель и задачи исследований. Основной целью многолетних исследований являлось изучение особенностей проявления эрозш почв на пахотных землях, разработка и научное обоснование комплекса протавоэрозионных мероприятий для применения в условиях возрастающей интенсификации земледелия на склонах.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
- установить количественные показатели проявления процессов эрозии на пахотных почвах в зависимости от природно-климатических условий в целях планирования почвозащитных мероприятий и определения ущерба от эрозии;
- оценить противоэрозионную устойчивость обыкновенных и карбонатных черноземов разной степени эродированности;
- выявить почвозащитную способность основных полевых культур по фазам развития растений с учетом чередования их во времени и в пространстве и определить параметр! противоэрози-онной защиты севооборотов на склонах;
- установить количественные показатели водопоглощающей
и почвозащитной способности прогавоэрозионных агротехнических приемов при основной обработке почв, на посевах пропашных и под культурами сплошного сева, а также их влияние на водно-
- 6 -
фэацческие свойства почв и уроаай культур;
- разработать щ испытать новые способы узкополосной обработки почв для борьбы со славой на склонах повышенной крутизна;
- изучить некоторые агротехнические приеш повышения продуктивности эродированных почв;
- оценить эрозионную опасность пахотеых земель, разработать систему агротехнических приемов борьбы о араавей почв е практические рекомендации по проектировании, составлении 0X023 в применении почвозащитных мероприятий в интенсивном земледелии Молдавии и других идентичных по природно-климатический условиям районах юго-запада СССР.
Объекта исследований. Объектами исследований были эроэи-QEHOonacfffle пахотные земли Молдавской ССР. Стационарные опыта велись в Центрально-Молдавской лесной и Придунайской степной почвенных провинциях на выщелоченных, обыкновенных и карбонатных черноземах, а так.-з лесных (пшенных) почвах разной о.тепенн смытости. Изучение вопросов завиты почв от орозип и повышения продуктивности арознонноопасных пахотных земель проводилось на стационарных опытах и отдельных полях в севооборотах на склонах. Результата исследований использованы при разработке Генеральной схемы противоэрозионных мероприятий Молдавской ССР и в проектах противоарозионных мероприятий для отдельных хозяйств и районов республики.
Методика исследований. 11ш изучение закономерностей формирования поверхностного стока и смыва, эрозионной устойчивости почв, почвозащитного действия полевых культур и завдтной способности противоэрозионных приеыов использовались следую-
сдав метода: экспедиционной, эксперяментально-стационарннй и моделирования процессов орозии в полевых условиях путем доа-девания. Экспедиционный метод позволял учесть сшв почва по элементам рельефа при помощи*замера объема стручатых разги-вов и определить место начала последних от водоразделов, параметры (ширина, глубина,, длина), количество размывов на поперечнике и объем смыва почвы через кадцые 50-100 метров по профилю склона для кидай культуры, противоэрозионного приема и в целом для склона.
На опытных участках процесс эрозии изучался экспериментально-стационарным методом. Здесь оборудовались стоковые площадки длиной 20, 40, 125 а шириной 5-8 м. В нижней части площадки устанавливали оборудование, состоящее из стокоприемников и лотков-делителей. Учет жидкого и твердого стока проводился после каждого стокообразующего дождя. Жидкого - путем замера вода в стокопрнемных резервуарах, а твердого - несколькими замерами высота осевших наносов в резервуар! и отбором средних проб емкостью 0,5-1,0 л в 3-5-кратной повторности.Оборудование рассчитано на учет 1/11 или 1/121 части от общего стока. Наблюдения за осадками в годы исследований проводились по плювиографу и дождемерам..
Моделирование процессов эрозии в полевых условиях искусственным дождеванием сезонных стоковых площадок позволило до- . зировать количество, интенсивность и частоту выпадения осадков и определять факторы, влияющие на параметра стока и смыва почвы. Изучение смаваемости почвы (отношение объема поверх-, ностного стока к весу смытой почвы), водоудерживаацей способности отдельных приемов противоэрозионной обработки почв и
динамики почвозащитного действия полевых культур проводилось с помощью довдевальннх установок, орошающих стоковые площадки размером 3x1 и 5x1 и. Интенсивность выпадания доздя 2 tsi/кга, слой осадков - 30 , 60 и 120 км, повторность догде-ьания - трехкратная. Отбор проб на мутность и учет объема стока проводились в данашко через каццые 5 минут с момента начала стока.
' Для изучения эффекоявностц удобрений закладывались стационарные. полевые опыты в трехкратной повторности на почвах разной степени сштостц, а такие на нескытых с нормальным профилем, расположенных на плато (эталон). Делянки размером 10x50 ы располагались вдоль склона и имели удлиненную прямоугольную форму. Посев и обработку почв проводили поперек склона, В опытах использовали общепринятую для почвенно-кли-ыатнческой зоны агротехнику возделывания культур. Урожайность учитывали подоляночно. Водно-физические и агрохимические анализа проводили по общепринятым методикам. Результаты исследований, подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа.
Научная новизна. Разработана методика определения эрозионной опасности пахотных земель на склонах, дана их оценка, оснбванная на учете совокупного воздействия климата, рельефа, почвенного и растительного покровов. Проведено районирование территории Молдавии по степени эрозионной опасности. Выделенные категории земель характеризуют ародаруемость почв и позволяют обоснованно производить практические расчеты почвоза- -цитных приемов ¿устанавливать очередность, проведения противоэро-анонных и мелиоративных мероприятий. Определены количествен-
ныв показатели влияния подтипов черноземов н степени сытости почв на формирование поверхностного стока и процессов эроэнн. Приведены новые данные, отражающие интенсивность проявления эрозии почв в зависимости от стока талых вод. Впервые исследовано влиянио типа и структура фаз дождя, различных по слов и интенсивности, на развитие ливневой эрозии почв, а также изучено почвозащитное действие растительного покрова полевых культур по основным фазам их развития и дана оценка противо-эрозионной роли севооборотов на склонах в зависимости от соотношения сельскохозяйственных культур.
На основе количественной оценки протлвоэрозионной эффективности агротехнических приемов разработан почвозащитный комплекс в условиях применения интенсивных технологий возделывания культур. Установлена возможность над1 ,шой защита почв от эрозии при условии применения комплекса противоэрозионных мероприятий на всей водосборной площади поля от водораздела до его подножья. Впервые изучена эффективность применения оптимальных доз азота и сидератов на почвах разной степени скы-тости. Составлена схема почвозащитных мероприятий, в которой определены объемы работ и затрат, стоимость сохраненных питательных веществ в результате' уменьыения смыва при использовании комплекса противоэрозионных приемов.
На защиту выносятся:
- методика оценки эрозионной опасности территории республики, основывающаяся на количественных показателях влияния отдельных природных факторов;
- количественные показатели противоэрозионной устойчивости почв разной степени смытос!*»;
- -10 -
- почвозащзтная способность сельскохозяйственных культур но юс фазам развития;
- противоэрозионная технология возделывания культур в полеводстве,
- приемы повышения продуктивности эродированных почв путей применения сидератов и шшеральшх удобрений;
- схема комплекса протавоэрозионных агротехнических ш-ропрзятий на территории распублшен.
Практическая ценность работы. Результаты исследований иопольэуются институтом "Ыолдгипроэем" при проектировании районных схем противогрозионных мероприятий и составлении одностадийных проектов внутрихозяйственной организации территории, специалистами колхозов и совхозов МССР, а таксе плановыми и сельскохозяйственными органами рсепублики.
Реализации. На основе результатов проведенных исследований по диссэртационной теме сделаны следующие разработки для внедрения в производство.
1. Генеральная схема противовроззошшх мероприятий на пахотных землях в Молдавской ССР на IB70-I980 гг., утвервден-ная Советом Министров МССР и используемая Госпланом МССР для планирования почвозащитных работ. В республике ежегодно на площади 1,2-1,4 млн.га пахотных почв склонов проводятся про-тивоэрозионные агротехнические мероприятия.
2. Схема противоэрозионных мероприятий для Чимзшшйского района МССР, утвержденная исполкомом Чимишлийского района и научно-техническим советом MQX МССР и уопешно внедряемая в производство.
-II-
3. Комплекс мероприятий по борьбе с эрозией почв при организации территории пахотных земель совхоза "Пограничник" и колхоза им.Кирова Катульского района, колхоза "Друмул Лени-иист" Котовского района.
4. Схемы противоэроэионннх мероприятий в проектах внутрихозяйственного землеустройства для 30 административных районов республики.
5. Результаты исследований, изложенные в диссертации, вошла в "Рекомендации по борьбе о эрозией почв" первого (1964 г.) и второго (1970 г.) изданий, "Указания по введении севооборотов", "Спетому ведения сельского хозяйства МССР", "Указания
по разработке районных схем противоэрозионных мероприятий в МССР" (1974 г.), "Рекомендации по защите пахотных земель от водной эрозии" (1975 г.), "Методические указания по расчету объемов противоэрозионных агротехнических работ при возделывании полевых культур" (1980 г.), "Рекомендации по почвозащитному -земледелию на склоновых землях Молдавской ССР"(1984 и), "Научно обоснованную систему ведения отраслей АПК М0СР(1988 гД
В сельскохозяйственное производство внедряются 7 предложений (контурная вспашка, лункование, бороздование и щелева-ние пашни, поперечный и контурный посевы пропашных культур, безотвальная обработка почвы с сохранением стерни, шелевание почвы под культурный сплошного сева и в междурядьях пропашных культур, прерывистое бороздование в междурядьях с валкованием рядов пропашных культур, полосное размещение посевов сельскохозяйственных культур на эрозионноопасных землях), принятых на НТС Госагропрома Молдавии, с почвозащитным эффектом в размере 6,56 рублей на каждый затраченный рубль.
Апробация. Результаты исследований по теме одобрены Учеши советом ЫНИИПА им.Н.А.'Дшло (1962-1987 гг.). Основные положения диссертации докладывались и обсуадалиоь на Республиканских научных конференциях г.Кишинева (1963,1970,1972,1973, 1974,1977,1978,1981,1984,1985 гг.), научных сессиях (1967, 1970 гг.), всесоюзных совещаниях, семинарах и конференциях по борьбе с эрозией почв (1963,1970,1973,1975,1979,1981,1983, 1985 гг.), зональных и районных научно-производственных конференциях и сессиях (МССР), демонстрировались на ВДНХ МССР и СССР. .
Публикации. По материалам исследований опубликовано 69 работ, в том-числе 2 монографии, 2 брошюры и одна книга в соавторстве (итого 38,7 п.л.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов и предложений производству. Работа содержит 429 страниц, в числе которых 289 страниц машинописного текста, 101 таблица, 55 рисунков, 20 формул. Приложения изложены на 59 страницах. Список использованной литература включает 186 работ отечественных и зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Проявление эрозии почв на пашне. Многолетние исследования показали, что в условиях Молдавии наибольший ущерб склоновому земледелию наносит эрозия почв, возникающая в основном в результате стока ливневых вод. За теплый период года (апрель-октябрь) выпадает 60—70$ всех осадков, около 505? годовой но]>-ыы приходится на май-алгуст. Суточный максимум осадков летом колеблется по территории в пределах 60-220 мм. 80-90$ годово-
- 13 -
го смыва почв вызывается двумя-тремя интенсивными ливнями.
, Осадки за холодный пертод составляют около 20-25$ от годового количества. Сток от весенних талых вод не приносит больших потерь почвы. Неравномерный режим выпадения осадков в течение года, большой суточный максимум ливней и высокая их интенсивность, превышающая инфильтрацию, предопределяют широкое развитие эрозии пахотных почв, расположенных на склонах.
Проявление водной эрозии почв, вызываемой стоком ливневых и талых вод, обусловливается природными и антропогенными факторами. К основным природным факторам, определяющим развитие эрозионных процессов, относятся: высокая расчлененность территории долино-балочной сетью (от 01-0,2 до 0,8-1,0 кн/кА; глубокие местные базисы эрозии (20-240 м); значительная длина склонов (500-1800 м); большая площадь вьлунлых фора склонов (39$); высокий процент (80) обрабатываемых земель на склонах, в том числе с уклонами поверхности более 5° (от 6,7 до 30,7?); значительные ложбинность и гофрированность поверхности склонов (5-10$); широкое распространение обыкновенных, карбонатных и лесных пахотных почв (57$); высокий (от 4,919,9 до 40-45) процент смытых почв з низкое содержание в них гумуса (1,2-3,2$ в пахотной слое); высокая плотность почв в низкая скорость впитывания вода (0,5-2 ми/мин в получасовом интервале); низкая противоэрозионная устойчивость смытех почв и подстилающих пород, особенно лессовидных суглинков; высокая размытость почв склонов после ливней (10-30$); большой слой ливневых осадков, выпадающих с апреля по сентябрь (30-60 им и более), и высокая их интенсивность (2-5 ым/мкн и более).
К основным антропогенным факторам относятся: высокий
-.14 -
процаз? (87) обрайаташаегг'х зеиаяь, е иа чдсло пашш: (71?); больше плсщадз пропазшх культур (50-60$), в той числе на стонах повышенной крутЕвнн (5-8° и более); слабое развитие растений н изрегзккость посевов в ызкрологсеяах, промоинах; Едзеей удельный вес (6-1В/5) июголвтпнх трав в севооборотах па склонах; длительная оголенность почв в течение 9-10 месяцев (азгусг-шй); лалзчзе концентрации стока осадков через кавдуе 20-30 ы, идущего перпощщкулярцо лесным полосам, рас, подоаашаш поперек склона. Данные по региональной характерис-* теко природно-антропогеяных факторов, определявших развитие врозиошшх процессов, могут служить основой для решения слоеных вопросов склонового земледелия.
Наиболее вероятные сроки проявления эрозии от стока талых вод - вторая и третья декада марта, а в отдельные годы с ранней и теплой весной она наблвдается и в феврале. Максимальные запасы воды в снеге варьируют от 90 до 145 ш. На склоне крутизной до 6° в ерзднем за пять лет сток от талых г.од с'зяби составил 15,5 е с посевов озимой пшеницы -2В,2 ш с каксииалывши показателя~н соответственно 49,8 и 60 - ' Исследования на стоковых площадках показали, что о удвоением ирутизш склона (от 3,5 до 7°) смыв почвы с посевов озимой пшеницы и на зяби увеличился в 1,5 раза и в среднем составил соответственно 426 и 1912 кг/га.
Изучение закономерностей проявления развития и размеров арозии почв более объективно при проведении исследований непосредственно в природных условиях путем замера объема струйчар-тых размывов от водоразделов до подноеья. склонов. Смыв почвы от стока талых вод и дождей за зимне-весенний период с посе-
-15-
еов озимой псешща в средней составил около 10 т/га, что в два раза больпэ, чем на зяблевой пахоте. С увеличением длину склона от 100 до 400 и сн возрастает с 3,1 до 18 т/га. Апалзэ полученных данных показал, что через кадлые 100 м скыв почва увеличивается в среднем на 4,5 т/га.
На развитие эрозшт почв в больаей степени влияют лиено-eug осадки, Енпадазщио в течение теплого периода года, чеа сток тагах вод. Ллвневнй вариант водной эрозии почв отличается высокой дзнадячностьа. процессов разрупенпя почвенного покрова. В отдельные сезона 38-44% осадков уходало на форащро-вsime силояового стока (табл.1)
Таблица I
Сезонные параметры склонового стока вода и смыва почвы (по учету на стоковых площадках, использованных под горох, озимуп пшеницу, зябь, кукурузу^ 1963-1975 гг.
} . Сток воды_ I Ошв ПОЧВЫ___
í_m_j ■% _I¿ra_
¡максшлаль-j ср(ЩШЙ { * [максимаяь-, средш2 |
Зима 22,0 4,6 13,7 1,44 0,13 0,8
Весна 75,0 11,2 ' 33,2 5,64 1,72 . 10,1
Лето 42,4 16,Г ' 47,8 38,80 12,40 72,9
Осень 17,5 1.8 5,3 35,00 2,75 16,2
Год 157,7 33,7 ТОО 80.9 17,0 100
нср0 ggí Злма-лето 12,8 7.4
Лето-год 14,7 12,4
Весна-лето 24,2 7.6
- 16 -
Усредненные данные, получение на стоковых площадках в течение трех лет, показали, что максимальный слой стока за один ливень составил на посевах кукурузы 17,6 ш, озимой пшеницы - 12,5 и эспарцета - 9,4 мм. Смыв почвы достигал соответственно 16,6, 6,4 и 0,7 т/га. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что рост крутизны склона на 1° (начиная с уклона 2°) увеличивает смыв почвы на посевах кукуруаы в среднем на 6,6 т, подсолнечника - 5,7, зяби в полупаре - 4 и озимой пшеницы - на 3,1 т/га. Эрозия почв на водосборах независимо от их площади проявляется крайне неравномерно. Между очагами интенсивного размыва наблюдаются участки, на которых заметные сток и смыв отсутствуют. Площадь, подвергающаяся сшву в результате выпадения ливневых осадков, в зависимости от крутизны склона колеблется от 5 до 40$.
Районирование твтеатотаи МССР по эрозионной опасности.Ляп оценки потенциальной опасности проявления эрозии были использованы материалы территориальных единиц (административных районов) - площади уклонов поверхности, подтипов почв, расположенных на склонах, и эродированных земель. Па основе этих данных по разработанным наш формулам определены коэффициенты: напряаанности рельефа (КНр), общей эродированное™ почв (К0), смываеыости подтипов черноземов и лесных почв (Ксп). При определении Ксп использован фактор осадков посредством количественных показателей смыва почв за год. Вычислен коэффициент ващатного влияния растительного покрова культур (К3 ). Коэффициент эрозионной опасности пахотных земель (КЭр р) определялся по формуле:
К . - (I)
лэр.о к
лз
Зональная характеристика пахотных почв по эрозионной опасности показывает, что наибольшее количество пашни, подверженной эрозии, сосредоточено на склонах. Здесь эрозия проявляется в сильной и очень сильной степени и в Южной зоне составляет 11%, в Центральной - 54, в Юго-восточной - 38 и в Северной зоне - 9% от общей площади пашни на склонах.
Почвенный покров является одним из основных элементов естественно-географической среды, в которой происходит формирование поверхностного стока на склонах, отличается большим разнообразием по генезису и физико-химическому составу, оказывает существенное влияние на интенсивность смыва. Содержание гумуса в черноземах и его профильное распределение является одним из факторов обеспечения противоэрозионной устойчивости почв. Противоэрозионяую устойчивость обыкновенных и карбонатных черноземэв тяжелосуглинистого гранулометрического состава разной степени едатоста изучали при отсутствии растительного покрова в полевых условиях методом моделирования эрозионных процессов. Различия в смыве почв по степени эроди-ровалности черноземов значительные. Смыв на среднеэродирован-ном карбонатном и обыкновенном черноземах был соответственно выше в 3,5-4,1 раза, чем на слабоэродированнвх почвах. С увеличением уклона поверхности и степени эродированности подверженность почв эрозии возрастает. Выявлено, что эродируемоеть карбонатного чернозема по сравнению с обыкновенным выше в 1,52 раза. В связи с этим необходим дифференцированный подход к применению почвозащитных мероприятий.
- 18 ~
Почвозащитная способность полевых культур. Изучение почвозащитной способности полевых культур проводилось на стоковых площадках методом моделирования эрозиошшх процессов ка чернозема карбонатном срэдаесматод? тягвлосуглннистого гранулометрического состава. В процессе исследования на стационарном опыте по основным фазам развития растений определены динамика влажности почв, объемная масса, физико-химические свойства твердого стока, структурно-агрегатшй состав почв, корневая в надземная масса культур. Анализ полученных за года исследований (1972-1974 гг.) данных представлен по количественным показателям, характеризующим эрозию почв под поле-енш культурами по основным фазам их развитая в точение ливневого периода (май-август). Ванным показателем защитной роли растительности является водопоглощение до начала проявления ерозии (табл.2).
Таблица 2
Водопоглощение до начала проявления эрозии, юл . (1972-1974 гг.)
• • 1 Масяц 1 1 Озимае 1 кулыура . Яровые зорио-1 бобовые » } |Пропащние|Черный пар
Май '20,5 13,3 12,3 13,0
Июнь 42,5 21,0 15,0 9,0
Ишь 21,0 12,0 21,0- 13,0
Август 10,0 6,7 17,5 9,0
Среднее 23,5 13,2 16,4 11,0
НСР,
0,95
- 11,9 мм
Слой есгдков до начала проявления эрозии почв в течение давневого периода варьирует под озимыми культурами в пределах
- 19 -
20,5-42,5 ма, яровыми зернобобовыми - 12-21, пропашники -12,3-21,0 я на обнаженной почве без растительности - 9-13 п. Установленные параметры говорят о высокой противоэрозионной устойчивости почв под густопокровннш культурами и низкой -под пропашными. Эрозионная стойкость почв.под полевыми культурами, по сравнению с паром, увеличивается в следующих размерах: под пропашными - в 1,5 раза, под яровыми зернобобовыми - в 3,2 и под озимыми зерновые - в 5 раз. Выявлено, что для смыва I т почвы необходимо на посевах озимых культур 58,4 м3/га стока воды, яровых зернобобовых - 37,5, пропашюх-17,8 и на пару - 11,6 м3/га. В зависимости от вида "полевых культур интенсивность водопоглощения, стока в смыва значительно изменяется.
Растительный покров является сдерживающим фактором проявления эрозии почв. Совокупное влияние растительного покрова на смыв почвы определяется по показателю противоэрозионноЯ способности возделываемых культур. Этот показатель прямо пропорционален снижению интенсивности смыва и рассчитывается по формуле (2), разработанной автором:
К3= Сд"С*-. (2)
сп
где К3 - показатель защищенности почв от эрозии; Сц - смыв почвы с чистого пара; Ск - смыв почвы с данной культуры.
Выявлено, что озимый ячмень обеспечивает защиту почв от эрозии на 93%, озимая пшеница - на 91, горох - на 82, вкво-овес - на 81, овес - на 71, подсолнечник - на 53 и кукуруза по разным предшественникам - в среднем на 36$. На основе па-
раметров смыва почв по предложенной формуле удобно определять почвозащитную способность возделываемых культур по фазам их развития, по месяцам, за вегетационный период, за год с учетом оголенной площади- полупара и зяби, а также в целом по севообороту (табл.3).
Таблица 3
Почвозащитная эффективность севооборотов при различном соотношении цультур на склонах
Крутизна склона, Соотношение культур в севообороте. % (Коэффици- (Коэффициент (ент защиты(расчета поч-
град. • пплпппгаНо!сплошного!многолет-!почв от !возащитных ирсшйишив( сева (ние травы (эрозии (приемов ! ! (культурами!
Менее I . 60-65 ' 25-30 10-15 1,00
1-3 50-55 30-35 15-20 0,69 0,26
3-5 40-45 35-40 20-25 0,73 0,22
5-7 20-25 45-50 25-30 0,82 0,13
Более 7 - 30-35 65-70 0,93- 0,02
Наши исследования показали, что при правильном соотношении культур и соблюдении технологии их выращивания на склонах разной крутизны значительно повышается почвозащитная эффективность севооборота и уменьшается объем и состав применяемых противоэрозионных мероприятий. Это свидетельствует о том,что. севообороты должны разрабатываться с учетом размещения культур по рельефу и их почвозащитной способности, что в сочетании о другими мероприятиями обеспечит уменьшение эрозии почв до допустимых размеров.
Запшуа почв от эрозии на зяби и под культурами сплошного сева. В условиях склонового земледелия особое значение при-
- 21 -
обрэтагот разработка и ис;штанио противоэрозлонных мероприятий. Наблюдениями выявлено, что основная поперечная обработка не способна полностью предотвратить эрозионные процесса на склонах. Ранняя зябь па склонах крутизной от 2 до 10°, имея выровненную поверхность, подвергается эрозионным процессам. Почвозащитная способность противоэрозионных приемов изучалась по свеяей вспашке и'после усадки почвы. Варианты опытов - вспашка с почвоуглублением, валнованием через 140 си, глубокое полосное рнхлещге и прерывистое бороздовалие. Опята с искусственным доядевшшем на черноземах карбонатных тязеяо-суглинистах показали, что на склоне крутизной 4°, гдо проводили почвоуглубление л глубокое полосное рыхление, сток начался через 25-28 мин. За это время впиталось в почву 5056 ш вода. На вариантах с прерывистым боргздованием и валкованием на склоне крутизной 6° эрозия не наблюдалась в точение 19-20 кии., при этом водопоглощегага соответственно составило 38-40 км. На склонах крутизной 8° сток вода и смыв почка отсутствовали при почвоуглублении в течение 13 ш., полосном г'.'хлмшп - 14 и прэрывпстом бороздованшх и валяованип -17 За эти промежутки времени впиталось соответственно вариантам 26 , 28 и 34 ид нот.
Под влиянием естественной усадки почвы водопроницаемость аикается. Таге, до начала проявления эрозии водопоглощэние ушшьиилось на контроле в 1,6-2 раза, на вариантах - от 1,4 до 1,7 раза. Для проявления эрозия на осевшей почве потребовалось только 10-12 мл осадков интенсивность:) 2 1чфишг, тогда пак на свежевспахонной и выровненной пашнэ - более 20 г.гт.Нгп-более эффективным про тэт, о вро зяотл гл приемом з условиях ушкм-
-.22 -
нквщейся пашни явилось прерывистое бороздование, при этом смыв на склоне крутизной 6Ъ уменьшался о 5,4 до 1,4 и 8° - с 13,5 до 1,9 т/га. Под действием уплотнения почвы противовро-эионная устойчивость приемов значительно возрастает за счет снижения мутности стока годы. Расчеты показали, что 10 мм поверхностного стока смывают со свежей пашни в среднем 8,6, а с уплотненной - 3,6 т/га почвы. Приемы противоэрозионной обработки зяби способствуют накоплению влаги в почве только в период выпадения осадков, формирующих поверхностный склоновый сток. '
Анализ данных Ю^летних (1963-1973 гг.) наблюдений на стоковых площадках показал, что под озимой пшеницей в течение зимне-весеннего периода сток составил 50,3 и летнего (от ливней) - 37,5 мм. Объем поверхностного стока талых вод почти во все года исследований был значительным - в 2,3 раза больше, чем при ливневых осадках. С 1966 года (с отдельными промежутками) начаты разработка и изучение почвозащитной способности щелевания почв под культурами сплошного сева. Исследованиями на стоковых площадках установлено, что под влиянием щелевания на посевах озимой пшеницы происходят.увеличение во-допоглощения и резкое уменьшение смыва почвы. Коэффициент стока на контроле равнялся 0,34, ала вариантах со щелеванием в среднем - 0,18. Мутность стока снизилась на №%.
Для "определения почвозащитной эффективности щелевания почвы на посевах гороха и озимой пшеницы в 1983 г. был заложен стационарный опыт со стокоучетным оборудованием в полевом севообороте на среднесмытом карбонатном черноземе тяжело-руглшшстого гранулометрического состава. Разноглубинное ще~
- 23 -
левание почвы проводили с интервалом 5 м сразу после посева культур. Кроме того, на посевах озими щели возобновляли весной для предотвращения эрозии от ливневых осадков
(Чиботарь, 1987). Выявлено, что под влиянием щелеваяня поверхностный сток и смыв почвы снизились в среднем соответственно в 3,8 и 2,5 раза (табл.4).
Таблица 4
Размеры эрозии почв при щелевании посевов гороха и озимой пшеницы, 1984-1985 гг.
Культура | »
Щелевание
------- . ------ | нср
|роль |на З5_4р см |на 55-60 См | °'5
Сток осадков, мм Горох 51,5 27,7 7,1 5,0 1,40
Пшеница 60,0 . 20,1 8,0 5,9 2,50
Смыв почвы, т/га Горох 51,5 6,5 2,3 1,6 0,40
Пшеница 60,0 6,7 3,0 2,0 1,20
Урожай зерна, т/га Горох - 2,59 2,49 2,70 0,182
Пшеница - 3,3& 3,60 3,67 0,134
Комплекс противоэрозионных приемов пта возделывании кукурузы по индустриальной технологии. Рекомендации по индустриальной технологии возделывания кукурузы (1981) не предусматривали междурядной обработки почвы и осуществления на склоновых землях противоэрозионных мероприятий после посева пропашных культур. Исследованиями, проведенными в течение 19801985 гг., выявлено, что выравнивание почвы волокушами, тяже-
- 24 -
дошл дисковыми боронами и культпгвторами, а также уплотнение верхнего слоя многочисленными проходами тяжелых тракторов и гладкими каткаш после посева культур создают условия для формирования стока ливневых осадков и проявления эрозии при садах незначительных уклонах. Так, на мицедярно-карбонатных черноземах Прядунайской степной почвенной провинции смыв почвы от ливневых осадков слоем 30-35 мм составил от 17,8 до 104,9 т/га. При ливнях слоем 63,4 мм на склонах свыше 5° -от 126,8 до 201,2" т/га. Размытость поверхности склонов достигала 44,5$. Вместе с почвой смывалось до 30$ внесенных гербицидов. В связи с переходом на возделывание пропашных культур (кукурузы, сорго, подсолнечника, сахарной свеклы, табака,сои) по индустриальной технологии на всей планируемой площади, большая часть которой расположена на склонах с эродированными почвами (646 тыс.га), были разработаны и испытаны противоэрозионные приемы, вписывающиеся в новую технологию.
Исследования противоэрозионшх приемов на стоковом стационара показали, что если двустрочное полосное тахлешге почвы на глубину 40 см с интервалом 10 м проводится за месяц и более до посева, оно неэффективно. Буфферные полоса из сорго незначительно сокращают процессы эрозии,их защитная возможность низкая - 14$. По мере насыщения комплекса дополнительными приемами, такими как щелевание к прерывистое бороздова-нпе, его защитная роль резко повышается. Здесь потери почвы в среднем за год составили менее I т/га, что ниже допустимой волкчпш. Испытание почвозащитного коглшэкса (полосное р^х-лешго, посев кукурузы без заравнивания борозд от сошников, щелевание почвы по следам трактора, буферные полосы) на эк-
спермуснтально-пропзводствсшшх палях попазало, что на склонах крутизной до 3° таноо сочзтянио приемов обеспечивает со-::рап;о:п?о сиыва почвы до 5,1 т/ra (табл.5). Прл уклоне более 3°, гдо с;ав точен составляет 25,3 т/га, пропашпнв культуры необходимо возделывать с внесение?? гербицидов только в ряду, гэхашюяроваяпой культавадяей поадуряетй и системой проетгво-орозиоплих приемов. На спяспкс крутизной более 5° Еоздеяиза-гзэ пропаимх культур по шдустрнальпой технологии нодопус-scio, тал кан сглв почвы от отдельная ливней составляет более £00 т с иаздого гектара посевной площади.
Таблица 5
Почвозащзтнач вффэктивность комплекса протпвоэро-зноншх гаропряяткй при индустриальной технология возделывания кукурузы, IS3I-IS34 гг.
Крутизна !__^ipjlffiriü. "¿Ж—_{Предотвращен-.
! ГГ1Г .-Г..ГГТ 1пый став поч-
град! | па контроле ¡прз^о^озшщтпоп ьо.'.ш-,вн< т/£а
До 3° 3,9 5,1 4,8
3-5° гС*1 {,3 14,0 11,3
До 5° 17,6 9,6 8,0
Более 5° 212,0 112,6 93,4
КД,$-общгй(Д) 7,1 7,4
осадков(Д^59,4 58,4
уклонов 0^53,8 66,6
Эпоноютеоппй эффект о? костлекса агротехнических riepo-прзятзй по защпто почв от ероззк при индустриальной технологи поодежнвеляя кукуруза на склонах 1-3° и 3-0° лсчксжсстоя ооотзсгстввяяо 7,78 и 24,35 руб./га. Олнаво логлплзяс пртт тазе*! сспетенпа при ошв на зкргззсой 3-6° нэпеде:?гс,таг
-26 -
как размеры смыва почвы превышают допустима е нормы в два и более раза. В связи с этим нами разработан и испытан способ валкования почв. Узкие почвенные валики создавали в середине междурядий кукурузы в начальных фазах развития растений одновременно с обработкой мевдурядий. Основное назначение способа - предотвращение ливневой эрозии, проявляющейся уже в апреле-мае (табл.6).
Таблица С
Противоэрозионная эффективность валкования почвы мевдурядий кукурузы
г.п1г (Время начала! Юмыв {Потери о сад-¡Мутность по-!стока осад- ! ¡почвы,!ков на сток,¡тока, г/л _!ков. мин. 1 !т/га 1 %_!_
Контроль
(обычнач обработка без противоэрозионных приемов)
1976 4-40 17,6 15,1 28 85,8
1977 6-00 37,2 18,0 41 48,4
1978 5-20 21,2 9,7 23 45,7
1979 5-20 44,3 100,8 49 227,5
Среднее 5-20 30,1 35,9 35 101,8
Контроль + валкование почвы междурядий
1976 11-20 7,3 3,9 II 53,4
1977 12-40 19,6 5,3 22 27,0
1978 - 0 0 0 0
1979 13-10 46,3 18,6 51 40,2
Среднее 13-12 18,3 6,9 21 30,1
НСР0,95 7.1 6,0
-- 2? -
Подсчеты показали, что инфальтрацяонная способность оре-днвсмытого карбонатного чернозема среднесуглинистого гранулометрического состава превосходила склоновый сток в 1,9 раза на контроле и в 3,9 раза на варианте о валкованием почвы междурядий. Для смыва I т почвы потребовалось соответственно 8,3 н 26,5 ц3 стока.
Новая технология узкополосной обработки почв и полосное возделывание культур на склонах. Наибольшая опасность проявления эрозии возникает при возделывании пропашных культур,особенно в начальных фазах развития растений. Нами в течение 1976-1980 гг. разработана и испытана противоэрозионно-узкопо-лосная система основной я послепосевной обработок почвы на склоне крутизной 5-6°. Суть этих протиэоэрозионшх способов в том, что посла уборки озимой пшеницы и озимой ржи с викой на зеленый корм почва обрабатывалась полосами шириной 3035 см с оставлением стерта примерно той же ширины. После кукурузы проводилось рыхление почвы бывших междурядий с сохранением пожнивных и корневых остатков радов предшественника. Полосы при рыхлении подготавливались для посева и размещения будущих рядов кукурузы весной. Узкополосная обработка почвы обеспечила резкое снижение эрозии (табл.7). Почвозащитная способность этого способа при возделывании кукурузы после озимой пшеницы, озимой ржи и кукурузы по кукурузе сохранялась соответственно в течение 24, 29 и 28-мин при интенсивности довдя 2 мм/мин. На контрольном варианте при традиционном способе. возделывания кукурузы до.начала проявления эрозии задерживалось в среднем 20 мм ливневых, осадков.
Таблица 'Г
ПротивоэрозиоЕная эффективность узкопслосной обработки почвы (чернозем карбонатный сроднесмытнй тяжелосуглинистый.), 1976-1978 гг.
ГппсгИ пЛпяЛпттп? !Водопоглощенке! Сток !Коэффя-Шутность!Смыв почвы,! НСРП - по®а0откн !до начала сто-! осадков .{пиент ! стока, ! ф/т,я ,!-ш»
?ка. ш
ш
! стока I г/л !
т/га
?сток волн!смыв почва
Обычный Узкополосшй
Обычный Узкополосный
Обычный Узкополосный
Кукуруза после озимой шганзцэ 16,5 24,3 0,32 72,8 17,7 6,2
47,7 6,5 0,05 43,1 2,8
Поукоснат кукуруза после озимой р:~; на зеленый корм
21,3 18,1 0,25 64,1 11,6
57,6 5,7 0,07 12,6 0,7
Кукуруга по кукурузе без вспашки почвы
22,1 17,8 0,24 56,7 10,1
55,9 5,5 0,07 11,8 0,6
6,7
5,0
5,5
4,2
4,5
- м
С0
- 29 -
Наряду с' приемами протавозрозионной обработки большое значение в предотвращении эрозии имеет биологический способ, основанный на полосном размещении культур сплошного сева.про-пагсгшс я многолетних трав. На стационарном оштэ площадью 72 га (чернозем карбонатный тяжелосугланистмй разной степени сштостя) с ISB4 года изучалась почвозащитная способность полосного возделывания культур. Установлено, что при ширино полос 57 м и отсутствии против о эрозионных мероприятий екав поч-еы варьировал в пределах 20,1-29,9 т/га. Проведенные на каждой полосе проетвоэрознокные приеглы (на люцерне - щелевание и на пропашных культурах - щелевание с кротованием) от водораздела до подножья склона полностью предотвратили смыв почвы. Под влиянием противоэрозионных мероприятий урожайность кукурузы, сорго, люцерны повысилась на 6-12$.
Повышение продуктивности пронасованных почв. Нами установлено, что урожай полевых культур на смытых почвах по сравнению о полнопрофильными на водораздельных плато снижается на 20-70$. Возмещения столь большого недобора урожая можно достигнуть путем дифференцированного применения удобрений. На основании результатов стационарных опытов выявлено, что удобрения, вносимые под полевые культуры, имеют разную эффективность в зависимостк от степени эродированноета почв. Под влиянием средней степени сштости выщелоченного чернозема урожай озимой пшеницы в ерю льем за три года снизился на 0,67 и кукуруза - на 1,13 т/га. Предельная доза азота для получения максимального урожая тпенипу на средаесмытой почво - 120 и кукурузы - 180 кг д.в..Прибавка соответственно составила 1,16 . и 1,06 т при урожае на ксятроте 2,31 и 3,48 т/га. Дальнейпее
увеличение доз азота на фоне Р6д малоэффективно. Условно час-тай доход с I га посевов составил 54,2 и 17,9 руб. Изучение влияния различных доз азота проводилось также в звене севооборота на черноземе обыкновенном слабо- и средоесгтом.Нан-более высокая эффективность удобрений при систематическом их применении в севообороте достатута на слабосмытых почвах в результате внесения в первый год под озимую пшеницу во второй - Нед и в третий год под кукурузу - Нвд. На средне-смытых почвах при таком же чередовании культур лучшими дозаш
оказались Н120Р60- Н60Р60 и %)•
Изучен способ повышения продуктивности слабо- п сильно-смытых бурых лесных почв путем применения сидератов однолетних бобовых культур (люпин и чина). В результате трехлетних исследований установлено, что в первый год после запашки сидератов урожай озимой пшеницы на слабо- и сильносмытой почве повысился по сравнению с контролем соответственно на 1,14 и 0,86 т/га. На второй год после дейстьия сидератов было собрано дополнительно 1,06-1,05 т/га озимой пшениын в на третий год соответственно на слабосмытой и сильносмытой почвах 0Д5-0,35 и 0,12-0,13 т/га кукурузы. Установлено, что одноразовая запашка сидеральной массы люпина и чины (26,2 и 9,1 т/га) дала дополнительно на слабосмытой бурой лесной старопахотной почве 24,5 и на сильносмытой - 0,98 т/га сельскохозяйственной продукции. Опытами выявлено, что на среднеэродированном обыкновенном черноземе запахивание сидератов сокращает сток на 46 и смыв на 80$ по сравнению с паром.
- 31 -
Схема комплекса протатеоэрозпонннх агротехнических мероприятий в Молдавской ССР. Схема протявоэрозионного комплекса является практическим руководством при организации почвозащитного земледелия. Для ее разработки з зависимости от напряженности рельефа пашня на склонах делилась на три категории. Равнинные земли и склоны крутизной до 3° отводились под севооборота с максимальным насыщением пропашннмя культураш и интенсивные технологиями возделывания. Земля на склонах крутизной 3-5°, на которых потенциальная опасность эрозии значительно выше, отводились преимущественно под культур сплошного сева. Пропашные культура здесь необходимо возделывать с механизированной культивацией междурядий и системой противоэрози-01шых приемов, а гербициды вносить ленточно под рядок культуры. Земли на склонах крутизной 5° включали в почвозащитные севооборота о чересполосным размещением культур, в которых наибольший удельный вео занимают многолетние травы. Здесь отвальная обработка заменялась плоскорезной с применением про-тивоэрозионных приемов. Противозрозионные приемы размещались по всей площади поля, так как это оказывает наибольший почвозащитный эффект.
При составлении схемы агротехнических противоэрозиошшх мероприятий определены площади пашни по уклонам и в соответствии о ниш проведено размещение полевых культур с учетом их защитной способности. По каждому противоэрозионному приему и в целом по комплексу определены объемы работ, затраты и стоимость предотвращенного ущерба в результате уменьшения смыва почв. Эффективность комплекса противоэрозионяых мероприятий рассчитана по предотвращенному смыву почвы я сохраненным гиг-
- .32 -
тательным веществам (табл.8).
Таблица 8
Предотвращенный ошв почвы и стоимость сохраненных питательных веществ при использовании комплекса противоэрозионных приемов в Молдавской ССР
Агрофон
! Площадь, наШредотвращенный! Стоимость сох-!которой ! смыв почвы ¡раненных пита! планирует-! 1Г полом гга? тельных веществ !ся почв о— ! , 1 Яелом на| Гнах
! защитной !т/га| стб1руб. !комплекс, ! ! тас'г !тас'РУ°!зат-(тыс.га ! 1_{_!рат
Кукуруза,подсолнечник ,сорго(индустриальная технология) 218,3 4,8 1047,8 2619,5 6,52
Кукуруза,подсолнечник ,сорго(механизированная обработка мездурядий) . 191,2 11,3 2159,4 5398,5 5,06
Сахарная свекла 55,7 3,4 189,4 473,5 2,80
Табак 74,4 3,4 253,0 632,5 1,80
Озимые зерновые, яровые зернобобовые 183,6 4,5 826,2 2062,5 6,11
Полосное размещение полевых культур 197,0 18,5 3644,5 9111,2 18,78
Многолетние травы 182,8 2,0 365,6 914,0 1,25
Полупар, зябь 253,9 II,& 2996,0 7490,0 29,79
Всего 1356,8 8,5 11481,9 28704,7 7,56
Площадь применения противоэрозионных "мероприятий на пашне в республике составляет 1356,8 тыс.га. Для их выполнения требуется ежегодно 3795 тыс.руб. Общая стоимость предотвращенного ущерба от эрозии на пахотных землях (за минусом затрат) доставляет 24909,7 тыс.руб. Экономическая эффективность внедрения почвозащитных комплексов в севооборотах на склонах на территории республики составляет 6,56'руб. на каждый за-
траченный рубль. Составленная схема является основой для планирования, проектирования и практического осуществления комплекса противоэрозионных мероприятий на пахотных землях Молдавской ССР. Применение агротехнических протнвоэрозйошшх мероприятий под полевыми культурами в условиях расчлененного ро-льофа тарриторгга следует рассматривать не только как средство загщта почв от эрозия, по и как охрану окружающей среда от загрязнения.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
I. В балансе почвенных ресурсов Молдавии тлеется более 700 тыс.га эродированных и свыше 1370 тыс.га склоновых земель, зачетно утративших свое пэрвоначальиое плодородие и нуждающихся в постоянной и надежной защите от разрушающих эрозионных процессов.
Эрозия почв проявляется под действием поверхностного стока талых и ливневых вод. Осадки за холодный период составляют около 20-26$ от их годового количества. Слой осадков, формирующий сток талых вод, - 60-187 мм при коэффициенте стона 0,13-0,44. В зимне-весенний период сток воды происходит в большей отепени, чем смыв почвы, который зависит не столько от гранулометрического состава, сколько от подтипа чернозема. За теплый период года (апрель-октябрь) выпадает 60-70% всех осадков, около 50% годовой нормы приходится на май-август.Наиболее ливнеопасный месяц - июнь. Суточные максимумы ливневых осадков - 40-100 мм и более. Слой стокообразующих осадков с среднем составляет 104,1 мм при коэффициенте стока 0,23. Ливни, максимальная интенсивность которых приходится на начало
-.34 -
довдя, наиболее эрозионяоопасны.
2. Карбонатные' черноземы в сравнении с другими подтипами наиболее подвергены эрозии. Эродируемость карбонатного чернозема по сравнению с обыкновенным выше в 1,5-2 раза. По мере увеличения степени эродированностп черноземов еккв почвы возрастает с 7 до 57$.
3. Выявлено, что рост крутизны склона на 1° (начиная с уклона поверхности 2°) увеличивает смыв почвы на посевах кукуруза на 6,6 т/га, подсолнечника - 5,7, полупаре н зябн -
4 и озимой пшенице - на 3,1 т/га. Площадь, подвергающаяся струйчатому раз;,шву в результате выпадения ливневых осадков, в зависимости от крутизны склонов колеблется от 5 до 44?. Впервые для условий Молдавии на стационарных полевых опытах определены величины стока воды и смыва почвы при снеготаянии. Максимальные значения за пятилетний период наблюдений составили: сток на зяби - 49,8 мы, смыв - 4,0 т/га, на посевах озимых - соответственно 60,0 и 5,2, на посевах эспарцета -1,5 и 0,002.
4. На основе расчетных данных о продолжительности использования земель по природным зонам республики и мощности скаты х слоев почвы разной степени зродированности установлено,что годовой смыв за период сельскохозяйственного освоения земель составил от 5,9 до 37,1 (в среднем 21,1) т/га. Натурные наблюдения показывают, что процессы эрозии протекают более интенсивно и смыв почвы в среднем составляет 24,8 т/га. Это связано с увеличением площади смытых почв, снижением их проти-воэрозионной устойчивости, увеличением нагрузки машн на почву и ее обесструктуриванием и переуплотнением, а также с уве-
- 35 -
тяпаем дог* пропкзшх иульзур з структуре посевов.
5. Почвозащитная способность полевых культур в разнив insu'развития растений кеняотся: пропаши - от 15 до 51%, ozvz'dx л ярогых зернобобовых - от 73 до С5$. Зроззя почв посла удаления надзеьзгой массы культур усиливается - став почвы возрастает на 43 п сток - на 6$. Слой осадков на срэдаоэро-.^рззыгшх карбонатных ц обыкновенных черноземах до начала проявления зрогзи под полевыет культурам з отдельные фазы ях раэвзтзя равен: под qbt.i.vizi зорзовыст - 19-42 км, впко-овсом -15-25, горохом - 8-22, свсо» - 6-16, подсолнечстнои - 11-22 и .чутгурусой - 11-20 ш. Попрутле почвы культурам составляет от 32,7 до 68,4%. В севообороте почва находится в оголенном состоянии более 40$ времени ротации. Слабо защищают почву от арозхга севооборота о удельным весом пропашных культур более 60$. Высокой почвозащитной эффективностью обладают севооборота, насыщенные культурам сплошного сева без пропашных, загл-цгсзнв почву от эрозия более чем на 89$.
6. Проведение основной обработки, сева а других полевых работ поперек склона или контурно нэ может полностью предотвратить эрозионные процессы на склонах. Поэтому на полупаре и ранней зяба необходимо проводить дополнительные мероприятия -почвоуглубление, валкованае, лунковаше и глубокое полосное рыхление.
7.•Индустриальная технология возделывания кукурузы, основанная на применении гербицидов для подавления сорной растительности и дополнительном проведении 6-7 технологических операций, уплотняющих от 15 до 2.5% площади поля, приводит к резкому снижению инфильтрационной способности почвы на скло-
нах, увеличению поверхностного стока ливневых осадков и ст~ ■ ва почвы. Смыв почвы'на склоках крутизной до 5° при возделывании кукурузы по индустриальной технологии боз применения противоэрозионных мероприятий в среднем за года исследований составил 25,6 и на полях крутизной более 5° - 115 т/га.
В результате пятилетних исследований в^лвлено, что применение на склонах крутизной до 3° почвозащитного комплекса, состоящего из глубокого полосного рыхления на 40-45 см через каядые 10 м поперек склона до или после внесения гербицидов, щелевания почвы на 20-25 см по следам трактора одновременно с посевом, подсева буферных полос из гербицидоустойчивнх культур (сорго, просо, суданка) шириной 3,6 м с интервалом 40-42 м, а также исключающего выравнивание борозд от сошников сеялки,, прикатывание и боронование посевов, снижает смыв почвы до 5,1 т/га.
Противоэрозионный комплекс при возделывании кукурузы на склонах крутизной 3-5° по индустриальной технологии теряет свою защитную роль и становится неэффективным, так как потери почвы от эрозии превышают темпы почвообразовательного процесса в 2-3 раза. Выявлено, что на склонах крутизной 3-5° проведение одновременно с культивацией междурядий кукурузы щелевания по следам трактора с прерывистым бороздованием снижает поверхностный сток осадков 5% обеспеченности (90 мм) на 71% и смыв почвы - на 60$. Установлено, что почвенные валики, создаваемые в начальных фазах развития растений одновременно с обработкой в середине каждого междурядья кукурузы (исключая междурядья по следам трактора), способны задержать на склонах
- 37 -
крутизной 5° ливневые осадки слоем 26,4 мм и уменьшить смыв почвы с 35,9 до 6,9 т/га.
Мульча из остатков соло!.® к кукурузных стеблей в дозе по 2 т/га каждая, наносимая полосами (30-35 см) в междурядья кукурузы, возделываемой на среднеэродированном карбонатном черноземе крутизной 7°, уменьшает сток осадков на 92 и 81$ и смав почвы на 99 и 98$ соответственно.
8. Замена отвальной вспашки узкополосной обработкой при сохранении на поверхности части растительных остатков предшествующих культур позволяет более надежно защищать почвенный покров склонов от эрозионных процессов и получать стабильные урояаи возделываемых культур. Стационарные опыта показали,что при минимальной узкополосной обработке почвы при бессменном возделывании кукурузы (без вспашки почвы в течение 5 лет) сохраняется оставшаяся стерня рядов кукурузы после уборки, не подрезается и не выворачивается на поверхность корневая масса растений. Почвозащитная обработка, основанная на посеве монокультуры между бывшими рядами во взрыхленных понижениях мезду валиками, способна задержать 55,9 мм ливневых осадков и снизить смыв почвы на 93$. Узкополосный способ обработки почвы при возделывании кукурузы, включающий чередование по склону взрыхленных полос шириной 30-35 см и необработанных той же ширины о сохранением стерни озимой пшеница, способствовал сокращению стока ливневых осадков о 24,3 до 6,5 мм, смыва почвы -с 17,7 до 2,8 т и получению стабильного (3,98 т/га) урожая. Применение поверхностной обработки почвы при возделывании озимой ржи в смеси с викой на зеленый коря и узкополосной при возделывании пожнивной кукурузы позволило сократить склоновый
- 38 -
сток в 3,1 раза, смыв почвы - с 11,6 до 0,72 т/га, получить два урожая в год на одной площади и собрать дополнительно 1,55 т/га зерна.
9. Эффективным почвозащитным приемом под озимыми и яровыми культурами сплошного сева, а также однолетними и многолетними травами является глубокое щелевание почвы, предотвра-
«а
щащее поверхностный сток осадков до 185 м и смыв почвы на 5-7 т/га и способствующее увеличению урожайности зерновых колосовых культур на 0,21-0,28 т/га.
10. Полосное возделывание культур с чередованием по склону полос многолетних трав с однолетними культурами или однолетних культур сплошного сева с пропашными - важный прием повышения почвозащитной роли севооборотов на склонах, где особенно интенсивно протекают процессы эрозии.
11. Удобрения, вносимые под озимую пшеницу и кукурузу в дозах %20^60 и %80^60 на эродированных почвах, повышают урожай в пределах 0,4-1,0 т/га.
12. На основе составленной нами схемы противоэрозионных мероприятий выявлено, что площадь применения противоэрозионных приемов на пашне в республике составляет 1356,8 тисов. Для их выполнения требуется ежегодно 3895 тыс.руб. Общая стоимость предотвращенного ущерба от эрозии на пахотных землях составляет 24909,7 тыс.руб. Экономическая эффективность от внедрения почвозащитных комплексов в севооборотах на склонах на территории республики составляет 6,56 руб. на каждый затраченный рубль. Разработанные и проведенные в условиях производства почвозащитные комплексы на пашне следует включать
в систему обязательных технологических операций при возделыва-
нлн полевых культур по интенсивным технологиям на всех эрози-онноопасных землях Молдавии.
'13. На основании исследований впервые для пахотных земель республики определена потенциальная опасность проявления эрозии почв. Зональная характеристика пахотных почв по эрозионной опасности показала, что в Молдавии 38$ площади пашни на склонах подвергается сильной эрозии, 24 - умеренной и 38$ -слабой. Районирование территории республики по показателю потенциальной опасности проявления эрозии позволяет: объективно оценить степень потенциальной опасности проявления эрозии по зонам и административным районам; обоснованно планировать объемы противоэрозионных работ, определять потребность в технических средствах и затратах; определять очередность проведения противоэрозионных работ и осуществлять проектирование мероприятий по защите почв от эрозии.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. При разработке районных схем противоэрозионных мероприятий и проектов внутрихозяйственного землеустройства составлять картограммы категорий пахотных земель по эрозионной опасности на основе напряженности рельефа территории, эроди-рованности почв, степени смываемости почвенного покрова и защитного действия растительности с целью обоснования планирования почвозащитных комплексов.
2. Пахотные почвь. на склонах крутизной до 3° отводить соответственно под севообороты с максимальным насыщением пропашными культурами, склоны крутизной 3-5° занимать преимущественно культурами сплошного сева.
-.40 -
3. На склонах круче 5° осуществлять полосное возделыва- ' ние однолетних культур сплошного способа посева с пропашшми
и многолетними травами.
4. После посева яровых зернобобовых и озимых культур до начала прорастания семян применять двухстрочное щелевание почвы. Ранней весной до наступления вегетации озимых культур щели возобновлять для задержания стока ливневы:: осадков.
5. На фоне индустриальной технологии возделывания кукурузы на склонах крутизной до 3° осуществлять следующий почвозащитный комплекс: двухстрочное глубокое полосное рыхление на глубину 40 см через каждые 10 м после внесения гербицидов; щелевание почвы на глубину 20-25 см по следам трактора при посеве или после его завершения; при посеве на сеялки не навешивать приспособления для выравнивания почеы.в рядках. Посла посева боронование и прикатывание почвы не проводить (оставленные борозды от сошников являются дополнительным заслоном для предотвращения стока невпитавшихся осадков и резервуаром для накопления влаги в рядках); буферные полосы из гербицидо-устойчивых культур шириной 3,6 м подсевать после завершения посева кукурузы через каждые 42-84 м.
На склонах крутизной 3-5° пропалшые культуры возделывать с внесением гербицидов под рядок, применять механизированную культивацию при обработке междурядий и систему противоэрозион-. ных приемов - валкование,- щелевание по следам трактора, прерывистое бороздование через одно мевдурядье и окучивание растений.
На склонах более 5° возделывание пропашных культур недопустимо при отсутствии специальных противоэрозионных меропри-
-.41 -
ятай. Такие земли следует использовать под густопокровные культура (озимые'зерновые, ярогые зернобобовые, однолетние л многолетние травы) о полосным их размещением.
6. На эрозпонноопасгшх землях пргг^еяять узкополоснуи обработку почв, где полоски стерни из озимой пшешшц, рай на зеленый коры и кукурузы шириной 30-35 см чередуются по склону с глубоким рыхлением для возделывания высокостебелышх культур с ейроколи мевдурядьяш.
7. Для предотвращения эрозионных процессов на полупаре и ранней зяби проводить дополнительные мероприятия - почвоуглубление, линкование, глубокое полосное рахление или щелева-ние почвы.
8. Для увеличения продуктивности эродированных почв необходимо совместное применение протнвоэрозионных мероприятий и удобрений.
9. Для получения максимального урожая зерна кукурузы па срвднеэродированных выщелоченных черноземах необходимо вносить ®180^60' 03ИМ0Й пшеницу - ^Х20^60' 3 срвднесштах карбонатных черноземах под озимую пшеницу соответственно вносить НеоРбоКбо, Н120Р120К120, под кукурузу - %зР60, Н60Р60К60.
ОСНОВНЫЕ ПШОШШ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В ОВДШДИХ РАБОТАХ:
1. Константинов И.С, Микроложбинная эрозия и урожай сельскохозяйственных культур//Вопросы эрозии и повышения продуктивности склоновых земель Молдавии.- Кишинев,1962.-Т.2.-С.50-54
2. Константинов И.С. Глубокое полосное рыхление дочвн па склонах//Вопросы эрозии и повышения продуктивности склоновых
-.42 -
земель Молдавии.- Кишинев,1964.- Т.4.- C.I4I-I42.
3. Константинов: II.С. Изучение плодородия эродированных черноземов на юге Молдавии к эффективность высоких доз азотных удобрений//Вопросы эрозии и повышения продуктивности склоновых земель Молдавии.- Кишинев, 1966.- Т.5.- С.103-133.
4. Константинов И.О. Изучение ливневого стока и смыва почвы на юге Молдавии// Вопросы эрозии и повышения продуктивности склоновых земель Молдавии,- Кишинев,Х969.-Т.6.-С.26-43*
5. Константинов И.О..Петров Ю.П. Комплекс мероприятий по борьбе с эрозией почв в совхозе "Пограничник" Катульского района// Вопросы эрозии и повышения продуктивности склонов зетяь Молдавии.- Кишинев, 1969,- Т.6.- С.126-135.
6. Константинов И.С. Роль агротехнических противоэрози-онных мероприятий в сокращении ливневой эрозии почв в МССР// Агротехнические методы борьбы с водной эрозией почв.- Курск,
1970.- С.33-35.
7. Константинов И.О. Некоторые вопроси методики разработки Генсхеш агротехнических противозрозионных мероприятий// Вопросы грозни и повышения продуктивности склоновых земель Молдавии,- Кишинев, 1971,- Т.7.- С.23-35.
8. Константинов И.О. Пределы действия минерального азота на эродированном выщелоченном черноземе// Вопросы эрозии и повышения продуктивности склоновых земель Молдавии.- Кишинев,
1971,- Т.7.- С.80-93.
9. Константинов И.С. Методика выявления и. оценки эрози-онкоопаоных земель Молдавии// Оценка и картирование эрозион-ноопасных и дефляционноопасных земель.- М.,1973.- С.236-239.
10. Бабич И.С.,Болтов B.C..Константинов И.С. и др. Указа-
- 43 -
ния по составлению районных схем противоэрозионннх мероприятий.- Кишинев, 1974.- 52 с.
11. Константинов И.О., Савельев П.С. Рекомендации по за-*щяте пахотных земель от водной эрозии.- Кишинев, 1975.- 10 с.
12. Константинов И.С. Почвозащитная эффективность полевых культур в севооборотах на склонах// Эрозия почв и почвозащитное земледелие/ Науч.тр.ВАСХНИЛ.- М.,1975,- С.146-148.
13. Константинов И.О. Защита пахотных почв от эрозии в Молдавии.- Кишинев: Штиинца, 1976.- 84 с.
14. Константинов И.О. Методика прогноза эрозионной опасности почв склонов// Метода исследования водной эрозии почв.-Кишгнев, 1976.- С.35-49.
15. Константинов И.С. Методика и результаты изучения стока и смыва почвы от естественных осадков и при естественном довдевании// Научно-техн.бюлл. по проблеме защиты почв от эрозии.- Курск,1976.- Вап.УП,- С.21-24.
16. Константинов И.С. Эффектавность противоэрозионных приемов под культурами сплошного сева// Методы исследования водной эрозии.- Кишинев, 1976.- C.II8-I25.
17. Константинов И.С. Удобрение сельскохозяйственных культур на эродированных почвах// Эффективность удобрений в интенсивном земледелии Молдавии,- Кишинев,1977.- С.27-34.
18. Константинов И.О., Яловицкий K.M., Узун Т.Ф. Эрозия почв в севооборотах на склонах и мери борьбы с ней// Водная эрозия почв и борьба с ней / Науч.тр. БАСХНИЛ.- М.,1977,-
СЛ66-161.
19. Константинов И.О. Противоэрозионная обработка при. возделывании кукурузы по кукурузе без вспашки почвы// Защита
- 44 -
склоновых земель от эрозии.-Кишинев, 1978.- С.53-59.
20. Константинов И.С. Противоэрозионная эффективность микрополосной обработки почв// Защита склоновых земель от цо~ эго.- Кишинев, 1978.- С.48-53.
21. Константинов И.С. Эффективность противоэрозионной. обработки почвы при выращивании двух урожаев в год// Защита почв от эрозии на пашне, в садах и виноградниках.- Кишинев, 1979.- С.3-16.
22. Константинов И.С. Количественная оценка противоэрозионной эффективности полосной обработки почвы в условиях ливневой эрозии// Теоретические основы противоэрозионных мероприятий,- Одесса, 1979,- С.29-30.
23. Яловицкий K.M., Константинов И.О. Снижение водной ' эрозии при мульчировании почв// Защита .почв от эрозии, на паше, в садах и виноградниках.- Кишинев, 1979.- С.16-21.
34. Константинов И.О., Федотов B.C., Яловицкий K.M. Методические указания по расчету объемов противоэрозионных работ при возделывании полевых культур,.- Кишинев,I960.- 8 с.
25. Константинов И.С. Противоэрозионная защита пахотных почв склонов Молдавии//Тез.докл.У1 делег.съезда ВОП.-Тбилиси, 1981.- Вып.7.-С.203.
26. Константинов И.О. Особенности проявления эрозии почв на пропашных культурах, возделываемых по индустриальной технологии// Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях.- М.,1981.- C.I77-I78.
27. Константинов И.С. Защитная эффективность валкования почвы на склонах// Теоретические вопросы защиты почв от эрозииг-Кишинев,1982— С. 49-55.
2В, Константинов И.О., Яковлев В.М. Влияхшэ CTpystfypa лавповнх осадков на эрозию почв// Тсзорзтичоскио вопросы защита почв от эрозии.- Кишиневs 1932.- С.25-33.
29. Федотов B.C., Константинов И.О., Воясцук М.Д. и др. йтогега кэроиряятаЗ по борьба с эрозпой почв// Научно обоспо-заклал спотсиа ввдоаяя сельского хозяйства Молдавоной ССР.-К23ШСВ, 1933.- С. 198-202..
SO. тй?д"Г£Л03 А.Н., Гйзбс Г.И., Копс-аалгаов И.О. и др. Иэтодячвокио рэноиэндацсн по оргглетапшш ставдоиарпнх иссло-довэнчй почвозащитных систем контурно-мелиоративного зеилодэ-лгш/ ВАСХНИЛ.- М.,1983.- 42 о.
. 31. Федотов B.C., Константинов И.О., Волоцук М.Д. п др. 'Рекомендации попочвезаштиому зеилвделтэ на склоновых землях Молдавской ССР.- М.: Колос, IS84.- 24 с.
32. Кибасов D.T., Константинов И.С., Турукало И.А. Севообороты интенсивного земледелия.- Ккптвв: Картя Молдовеняскэ, 1984— 194 с.
33. Федотов B.C., Константинов И.С., Волощун М.Д. и др. Защита почв от эрозии и повышение плодородия эродированных почв в уололшгх Молдавии// Тез.докл.УН делег.съезда В0П.~ Ташкент,1985.- Ч.6.- С.334-336.
34. Явтушенко В.Е., Липкина Г.С., Константинов И.С. и др, Рекомендации по применению удобрений на эродированных почвах в почвозащитных системах земледелия/ ВАСХНИЛ.-М.,1986,- Q0 с.
36. Островский В.Б., Петров Ю.П., Константинов И.С. а др. Республиканский стандарт Молдавской ССР/ Кукуруза. Противоэро-зиониая обработка почвы. Типовой технологический процесс. -Кишинев:Мол.цНИ1ШГИ, 1986.- 8 о.
- 46 -
36. Константинов И.С., Яловицкий K.M. Эрозия почв и меры . борьбы с ной при возделывании кукурузы по индустриальной технологии// Защита почв от эрозии в условиях применения индустриальных технологий,- Кишинев,1987.- C.&-I4.
37. Хороших В.О., Константинов И.С. Противоэрозионная эффективность различных способов основной обработки почвы на склонах// Защита почв от эрозии в условиях применения индустриальных технологай.- Кишинев, 1987,- С.25-38.
38. Константинов И.С. Защита почв от эрозии прз интенсивном земледелии.- Кишинев: Штишща, 1987.- 240 о.
Подписано в печать 22.12.88. АБ 02923."Формат 60x84 1/16. Печ.л. 2,7°. Уч.-изд.л. 2,0. Отпечатано на ротапринте. Заказ И 1480.
Тираж 100 экз.
Типография издательства "Штиинца". 277004, Кишинев, ул.Борзарина, 8.
- Константинов, Иван Степанович
- доктора сельскохозяйственных наук
- Кишинев, 1988
- ВАК 06.01.01
- Исследование диагностических показателей податливости почв ветровой эрозии для отдельного землепользования и крупного региона
- Рациональное построение комплекса противоэрозионных мелиоративных мероприятий на виноградниках Северного Кавказа
- Защита почв от эрозии и повышение их плодородия на основе комплекса противоэрозионных мероприятий в центральной лесостепи (по материалам Центрально-Черноземной полосы)
- Почвозащитная роль растительных остатков и их влияние на урожайность полевых культур в лесостепи Кузнецкой котловины
- Минимализация основной обработки почвы в полевых севооборотах степной зоны Оренбуржья