Противоэрозионные приемы обработки почвы

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

Вспашка плугами с почвоуглубителями, с
вырезными и безотвальными корпусами
наиболее эффективна на средне- и
сильносмытых почвах с маломощным
гумусовым слоем менее 20 см. На простых
односкатных склонах обработку ведут в
направлении, перпендикулярном склоновому
стоку, на сложных склонах — по контурам.

Безотвальное рыхление на глубину 28—32 см
проводят под озимые и яровые зерновые
культуры в чистых и занятых парах на полях с
уклоном 3—8°. При глубоком рыхлении почва
промерзает на меньшую глубину и весной раньше
оттаивает. Талые воды хорошо поглощаются
почвой, уменьшаются смыв почвы, сток воды,
вследствие чего запасы ее повышаются на 120—
150 т/га по сравнению со вспашкой.

Щелевание и кротование как специальные приемы
обработки проводят для регулирования
поверхностного стока воды на склоновых землях с
уклоном полей 3—10°. Создание щелей и кротовин
в профиле почвы уменьшает смыв почвы,
увеличивает запасы воды в почве на 370—550
м3/га за счет перевода поверхностного стока во
внутрипочвенный. При этом в 3—4 раза снижаются
потери с водой из почвы азота, фосфора и калия.

Ступенчатая разноглубинная вспашка, разработанная
НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева, — это обработка,
обеспечивающая ступенчатый профиль дна борозды.
Она предотвращает поверхностный и внутрипочвенный
стоки воды. Применяют ее на полях с уклоном 5—8°, где
другие приемы обработки не обеспечивают хорошую
противоэрозионную устойчивость почвы. Выполняют
такую вспашку чаще всего 4-корпусным плугом, у
которого два корпуса (второй и четвертый) пашут на 20—
22 см, а остальные — на 10— 12 см глубже. В результате
такой вспашки на поверхности пашни образуются
борозды, окаймленные гребнями, а на глубине почвы —
ступенчатый профиль. Создание гребнистоступенчатого
профиля предотвращает смыв почвы, сток талых вод и
задерживает 200— 300 м3 воды на 1 га.

Гребнистая вспашка — это вспашка с
образованием гребней на поверхности поля с
уклоном 3—5°. Выполняют ее плугами, у которых
один корпус (чаще всего последний) имеет
удлиненный отвал или один укороченный, другой
удлиненный.

Комбинированная вспашка, разработанная в
Воронежском СХИ, эффективна на полях с уклоном до 5—
6°. Для ее выполнения у трехкорпусного плуга со второго
и третьего корпусов снимают отвалы или отвальные
корпуса заменяют безотвальными. При работе такого
агрегата сочетаются отвальная и безотвальная
обработки. На пашне образуются полосы со стерней,
окаймленные гребнями. В зимний период в полосах
накапливается снег, защищающий почву от глубокого
промерзания, что увеличивает поглощение талых вод.
Комбинированная вспашка повышает урожайность
зерновых культур на склоновых черноземных землях на
0,01—0,41 т/га.

Прерывистое бороздование — эффективный
противоэрозионный прием обработки, обеспечивающий
нарезку борозд на поверхности поля с уклоном 5—8°.
Выполняют его одновременно со вспашкой плугами,
оборудованными специальными приспособлениями
ПРНТ-70000, ПРНТ-80000. Приспособление ПРНТ-70000
состоит из корпуса с укороченным отвалом, за которым
установлена трехлопастная крыльчатка. При вспашке
крыльчатка формирует бороздки длиной 1,0—1,2 м,
вместимостью 95—100 л, которые прерываются валиками
(перемычками) высотой 20 см. Число образуемых
замкнутых микролиманов на 1 га составляет 4000—4200, а
суммарная их емкость 350—400 м3 воды.

Лункование зяби — агротехнический прием,
применяемый для поделки замкнутых лунок на полях с
уклоном 4—6°. Выполняется он одновременно со
вспашкой плугами с приспособлениями ПРНТ-90000 или
раздельно с помощью лункообразователей. Устройство
включает сферические диски, которые периодически
заглубляются в почву и образуют на 1 га 12 000 лунок с
суммарной емкостью 200—500 м3/га воды.

а
б
Сеялка-культиватор СЗС-2,1:
а — общий вид; б — рабочие органы: 1 — рама; 2— прицепное устройство;
3 — опорное колесо; 4 — сошник; 5— зернотуковый ящик; 6— семяпроводы;
7— механизм подъема; 8— механизм привода; 9— прикатывающий каток

Широкозахватный культиватор-плоскорез КПШ-5:
1 — пневматическое колесо; 2 —тяга; 3— рычаг; 4— замок; 5—центральная
рама; 6— механизм опорного колеса; 7— рабочий орган; 8— боковая рама;
9— гидроцилиндр

19. Влияние приемов основной обработки на сток и смыв серой лесной оподзоленной почвы. Опыт 7 (1998–2001 гг.)

Прием основной
обработки почвы
Вспашка
Чизельная
Минимальная +
щелевание
НСР05 ф-ра А
(прием
обработки)
НСР05 ф-ра В
(годы)
Сток талых
вод, мм
Коэффициент
стока
Смыв почвы,
кг/га
0,15
625
0,16
271
0,15
288
Fф=2,64

При выборе приемов противоэрозионной обработки почв склоновых земель в современных технологиях возделывания полевых культур необходимо принимать во внимание увлажненность территории, характер стока, вызывающего эрозию (талые воды, дождевые или ливневые осадки), тип склона (односкатный или многоскатный), крутизну склона ( I 0 , 1-3 0 , 3-5 0 , 5-8 0 и белее 8 0 ), водопроницаемость почвы в эрозионно опасные периоды.

Приемы 1-2 касаются направления обработки почв на склонах. На односкатных склонах крутизной до 5 0 обработку осуществляют прямолинейно поперек склона, а на склонах с различной экспозицией ее проводят в направлении изменения горизонталей местности.

Прием 3. - глубокую и вспашку с почвоуглублением применяют на склонах, где эрозия возникает от стока талых и дождевых вод. Действие их возрастает на переуплотненных тяжелых по гранулометрическому составу почвах, а также на склонах более 5 0 . На почвах с мощным гумусовым слоем применяют глубокую вспашку, с маломощным - вспашку с почвоуглублением.

Прием 4 - приемы безотвальной обработки как самостоятельные почвозащитные мероприятия, так и в сочетании с отвальной или поверхностной обработками можно применять во всех зонах. Эффективность их возрастает с увеличением крутизны склонов.

Прием 5 - ступенчатую вспашку можно применять во всех зонах. Она особенно эффективна на тяжелых почвах при крутизне склона 5-7 0 .

Прием 6 - вспашка зяби с одновременным кротованием усиливает про-тивоэрозионный эффект отвальной обработки за счет образования сети замкнутых дрен диаметром 6-8 см и расстоянием между ними 70-140 см (в зависимости от крутизны склона).

Приемы 7-8 – Вспашка зяби с одновременной подделкой на полях противоэрозионного нанорельефа применяют в зонах, где эрозия вызывается стоком талых вод. Вспашку с прерывистым бороздованием, лункованием и поделкой микролиманов проводят как на простых, так и на сложных склонах. Эффективность данных приемов возрастает с увеличением крутизны склона.

Приемы 9-11 – создание противоэрозионного нанорельефа на зяби и парах целесообразно в зонах, где эрозия вызывается как стоком талых, так и дождевых вод. Особенно эффективны эти приемы на почвах с низкой водопроницаемостью.

Приемы 12-14 – щелевание, полосное безотвальное рыхление и кротование можно применять во всех зонах. Результативность использования этих приемов возрастает с увеличением крутизны склонов и снижением водопроницаемости почв.

Приемы 15-17- касаются направления посева культур на склонах. Их необходимо применять во всех зонах. На односкатных склонах можно использовать поперечные или перекрестные посевы культур со вторым проходом сеялок поперек склона. На сложных склонах посевы должны быть контурными.

Приемы 20-21- осенние и весеннее щелевание почвы под посевами озимых и яровых культур сплошного сева применяют в районах, где сток вызывается талыми и дождевыми водами. Многолетние травы лучше щелевать на глубину 40-50 см до начала периода осенних дождей, что способствует минимальному повреждению растений щелерезами и движителями тракторов. При возделывании озимой пшеницы щелевание необходимо проводить перед ее посевом. Весеннее щелевание почвы под посевами яровых культур при физической спелости пахотного слоя эффективно в районах с частыми ливневыми осадками.

Приемы 22-23 – противоэрозионная обработка почвы в междурядьях пропашных культур действенна в районах, где эрозия вызывается ливневыми осадками.

Эффективность противоэрозионных приемов обработки склоновых земель усиливается за счет целесообразного использования почвозащитной способности самих возделываемых культур и внедрения почвозащитных севооборотов, рационального применения соломы зерновых, а также растительных и пожнивных остатков других культур.

Механическая обработка почвы на склоновых землях кроме своих основных задач должна обеспечивать защиту почвы от эрозии. В районах с неустойчивым и недостаточным увлажнением (лесостепь, степь) система обработки на склонах должна обеспечивать максимальное впитывание в почву выпадающих осадков и предупреждать потери влаги на непродуктивное испарение, а в районах с избыточным увлажнением (лесная зона) – способствовать безопасному отводу воды.

Приемы противоэрозионной обработки почв на склонах условно делят на две группы:

1. Общие (вспашка, культивация, боронование, междурядные обработки);

2. Специальные (обваловка зяби, борозбование, лункование, щелевание и др.)

При выборе приемов необходимо учитывать увлажненность территории, характер стока вызывающего эрозию, тип и крутизну склона, водопроницаемость почв в эрозионно опасные периоды.

Наименее трудоемким, доступным и эффективным способом защиты почв от эрозии для каждого хозяйства является проведение приемов обработки почвы и посева поперек склона. При этом гребни и борозды, располагаясь перпендикулярно к направлению склонового стока, оказывают сопротивление движению воды, задерживают часть стока и способствуют увеличению поглощения воды почвой.

В районах с избыточным увлажнением обработку следует проводить под небольшим углом к горизонталям, чтобы обеспечить безопасный отвод излишков воды. В районах с недостаточным увлажнением обработку желательно проводить строго по горизонталям.

Рассмотрим приемы основной обработки почвы.

К важнейшим противоэрозионным приемам основной обработки почвы относят:

1. Вспашка поперек склона – она наиболее эффективна на полях с уклоном до 3 0 . Данный прием на эродированных землях Центрального Нечерноземья задерживает в среднем 150 – 200 т/га воды и уменьшает смыв почвы до 4 т/га, при этом урожайность зерновых повышается на 1,5–2 ц/га.

2. Глубокая вспашка и вспашка с почвоуглублением. Увеличение глубины обработки способствует повышению водопроницаемости почвы и соответственно к уменьшению стока воды и смыва почвы. На склоновых землях к небольшой мощностью гумусового горизонта эффективно применение глубокой обработки с применением плуга с почвоуглубителем или плуга с вырезным отвалом, чтобы не выворачивать на поверхность малоплодородные горизонты почвы.

Глубокая вспашка (на 25 – 27 см) – это энергоемкое мероприятие, поэтому проводится обычно 1–2 раза за ротацию севооборота и чередуется с обычной вспашкой или безотвальными приемами обработки почвы (дискование, лущение и т.п.).

3. Ступенчатая вспашка – осуществляется плугами, у которых четные корпуса устанавливаются на 10 – 15 см глубже, чем нечетные.

4. Система безотвальной обработки почвы обеспечивает повышение производительности труда на 37 – 40%. Растительные остатки, остающиеся на поверхности поля надежно защищают почву от эрозии. Но система безотвальной обработки почвы способствует накоплению вредителей, болезней, сорняков, поэтому целесообразно в системе почвозащитной обработки почвы в севообороте сочетать разноглубинные безотвальные приемы с различными видами вспашки.

Противоэрозионные мероприятия – это комплекс мер по противодействию деструктивным процессам, ведущим к разрушению почвенного слоя. Такими процессами могут быть: смыв почвенного покрова, выдувание, сели, оползни. Мероприятия могут иметь инженерную, лесомелиоративную, агрономическую и организационную направленность. Выбор того или иного вида противоэрозионных мероприятий зависит от конкретных условий местности.

Чем опасна эрозия почв

Эрозия почвенного покрова развивается при неумелом ведении хозяйства. При этом процессе плодородный слой теряет целостность и постепенно разрушается, а частицы ценного вещества уносятся реками или ветрами, превращаясь в грязь или пыль. Снижение плодородия резко ухудшает условия для роста растений, что неизбежно сказывается на снижении урожайности.

Эрозии почв способствуют следующие процессы:

Чрезмерные и неправильные рубки леса, при которых тяжелая техника повреждает целостность почвенного покрова, а удаление растений способствует ускорению процесса разрушения. Вода в реках становится мутной и грязной, приобретая цвет разрушаемой породы. Наиболее негативное влияние оказывают сплошные рубки на крутых горных склонах.
Вырубка защитных лесополос ведет к усилению ветров и ускоряет ветровую эрозию.
Обработка земли в горных районах способствует водной эрозии.
Массовый выпас скота.

Эрозия ведет к истощению и обеднению почвенного слоя, снижению содержания в нем органических и минеральных веществ, что вынуждает вносить большее количество удобрений. Другим ее негативным последствием является повышенный риск паводков и наводнений, что особенно актуально для горных районов. Применение противоэрозионных мер может значительно замедлить вредоносный процесс.

При борьбе с эрозией важное значение имеют два аспекта:

Экологический: плюсы для экологии.
Особенности экономики противоэрозионных мероприятий.

На основе анализа этих факторов и принимается окончательное решение.

Особенности противоэрозионных мероприятий почвы

Для успешного противостояния эрозии необходим комплекс мер, планирование которых должно учитывать местные особенности. В той или иной степени такая деятельность должна проводиться повсеместно.

По характеру противоэрозионные мероприятия почвы делятся на профилактические, общие и специальные. Первые направлены на снижение антропогенной нагрузки, такой, как рубка леса, выпас скота, движение транспорта. Общие мероприятия – это действия, направленные на рациональную обработку почв, углубление пахотного слоя, правильное размещение сельскохозяйственных культур на полях, внесение различных удобрений и т. д.

Система противоэрозионных мероприятий включают в себя посадку лесополос, создание инженерных сооружений, высадку деревьев и трав, укрепление склонов и прочие подобные меры.

Профилактика почвенной эрозии

Разработка противоэрозионных мероприятий начинается с анализа местной ситуации. Для различных условий могут быть приняты следующие решения организационного характера:

При большой крутизне склонов предпочтение отдается лесовосстановлению или использованию территории в качестве пастбищ. Для этого могут быть проведены посадки однолетних или многолетних трав, которые станут кормовой базой для пасущихся там домашних животных.
Рациональное разграничение хозяйств и территорий, где хозяйственная деятельность проводится не будет. Эти границы должны прокладываться с учетом фактора эрозии.
Правильное и рациональное планирование дорог. Они должны проходить по плоским частям водоразделов, а при отсутствии таковых – поперек склона.
Контроль над численностью поголовья скота в рискованных зонах.
Чередование сельскохозяйственных угодий с лесопосадками. Особенно важное значение имеет наличие лесов по склонам балок и оврагов, вблизи рек и межу полями.
Рациональное размещение сельхозугодий исходя из особенностей рельефа.

Профилактические (организационные) меры считаются наиболее предпочтительными как с экономической, так и с экологической точек зрения.

Агротехнические меры

Они заключаются в правильном ведении сельского хозяйства, а именно:

Рациональная обработка почвы: поперечная или контурная вспашка, безотвальная вспашка на тяжелых почвах, оптимизация использования тяжелой техники (объединение нескольких операций в одну).
Правильный посев сельскохозяйственных культур: совместные и/или сгущенные посевы озимых и яровых, полосатое земледелие, при котором происходит чередование пропашных и зерновых культур с полосами посадок многолетних трав.
Регуляция уровня поверхностного стока на полях: мульчирование остатками растений, обваловывание и т. д.
Повышение плодородия почв за счет внесения органических и минеральных удобрений.

Мероприятия инженерной направленности

Проектирование противоэрозионных мероприятий может включать и инженерные решения. Они являются дополнением к вышеописанным мерам и осуществляются по мере необходимости. Такие меры могут включать:

Терассирование склонов, которое предотвращает появление оврагов и смыв почвы с дождевыми или талыми водами.
Мероприятия по укреплению оврагов: создание запруд, сооружение перепадов, укрепление склонов путем бетонирования или высадки растений.
Укрепление крутых склонов специальной сеткой.
Высадка деревьев на оголенных поверхностях.

Особенности ветровой эрозии

Ветровая эрозия оказывает неблагоприятное влияние на развитие сельского хозяйства. Наиболее часто развивается на целинных землях, расположенных на широких равнинах в регионах с большой повторяемостью сильных ветров. Помимо ветра, способствуют выдуванию почв и полевые вихри. Под действием ветровых потоков разрушаются и выдуваются почвы, происходит гибель посевов. Более значителен этот эффект с наветренной стороны склонов. Многое зависит и от типа почвы и растительного покрова. Сильнее всего выдуваются песчаные почвы, пересушенные торфяники. Чем гуще растительный покров, тем меньше повреждение почвы при дефляции. Если скорость ветра превышает 15 м/с и имеет устойчивый характер, то в неблагоприятных почвенно-климатических условиях может возникнуть пыльная буря.

Способствуют выдуванию почвенного слоя следующие факторы:

Естественные факторы среды (почвенно-растительные, климатические, геоморфологические).
Факторы хозяйственной деятельности (деградация естественной растительности, распашка, строительство дорог, изъятие грунтовых вод, добыча полезных ископаемых).

Борьба с ветровой эрозией

Для предотвращения ветровой эрозии используют следующие приемы:

осуществляют высадку стерни;
обрабатывают почву перпендикулярно господствующему направлению ветра;
производят посадку лесополос между обрабатываемыми полями и вблизи рек.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия

Лункование. При данном приеме на пути водных потоков вырываются лунки. Благодаря им значительная часть стекающей воды уходит в грунт. Создание лунок осуществляется при помощи специального агрегата – лункоделателя "ЛОД-10" в период вспашки, но не позднее первой декады октября.
Обваловывание и бороздование полей. Данный прием применяется при наличии уклонов и заключается в создании валиков и борозд, которые располагаются в шахматном порядке. В результате происходит рассеивание поверхностного стока по полю, что способствует впитыванию воды и снижению его разрушительного действия. Все это делают осенью после вспашки. Борозды роются на расстоянии 3-5 метров друг от друга поперек склона. Их глубина составляет 25 см. Перед каждой бороздой делается валик. Он препятствует движению воды, а в случае прорыва она уходит в канавку. Для создания таких борозд используется бороздователь "УБП-1-35", который поставляется в комбинации с плугом. В результате подобных действий пашня может задержать дополнительно 300-350 кубических метров влаги на гектар.

Крутизна склона, при которой рекомендован данный прием, должна составлять от 6 до 80 градусов. Еще большего результата (600-800 кубов влаги) можно достичь путем периодических дугообразных проходов трактором.

Создание буферных полос

Такие полосы позволяют рассеивать потоки воды, снижать их скорость и способствовать осаждению взвешенных в воде частиц. Ширина полос и расстояние между ними выбирается в зависимости от крутизны склона. Расстояние должно соответствовать кратной величине от размера обрабатывающих пашню агрегатов. Буферные полосы создаются из посевов бобовозлаковых культур, Вико-ржи, чины и гороха. Полосы из зерновых посевов могут быть использованы для получения зерна, а бобовозлаковые посевы – зеленого корма. Убирают буферные полосы за месяц до высева озимых. Критерием для использования такой методики является наличие уклона в 1-2° крутизны либо 2-3° крутизны. В первом случае расстояние между полосами должно быть 50-70 метров, а во втором – 30-50 метров. По мере удаления от водораздела интервал расстояния между ними должен уменьшаться, а их ширина – увеличиваться.

Борьба с эрозией при выращивании овощей

Чтобы избежать эрозии почв при выращивании пропашных культур (картофель, овощи, соя) используются такие приемы:

выбор полей с углом наклона меньше 30 градусов;
высевание растений пунктиром или рядами поперек склона;
на длинных склонах (более 500 м) создают буферные полосы;
используют углубленное рыхление почвы, прерывистое бороздование, размещение растений полосами, щелевание междурядий.

Среди других агротехнических мер можно выделить такие как лущение стерни, кулисные пары, снегозадержание, кротование, щелевание, залужение ложбин, засыпание промоин.

Гидротехнические сооружения

При недостаточной эффективности общих и агрономических мер могут прибегнуть к гидротехническим противоэрозионным мероприятиям. Специальные гидротехнические сооружения не только защищают почву от размыва, но и улучшают гидрологическую обстановку на склонах, а также позволяют вовлечь в сельскохозяйственный оборот более сложные участки. Такие меры могут включать в себя следующее:

Специальные сооружения для задержки поверхностного стока: различного типа террасы, земляные валы, искусственные лиманы и рассеиватели стока.
Сооружения для отвода стока, идущего с водосборов: водоотводящие валы или каналы.
Сооружения для отведения концентрированного стока: ступенчатые конструкции, шахты, трубы, лотки, консоли.
Сооружения для удержания стока в естественных водотоках (балках, оврагах): пруды, запруды, плотины.
Берегоукрепительные конструкции возле русел рек, балок, оврагов: подпорные и защитные стенки, а также меры, направленные на расчистску, спрямление и углубление русел.

Система лесных полос

Независимо от типа рельефа в районах с широким развитием сельского хозяйства целесообразно создание системы полезащитных лесных полос. Наблюдения показали, что их наличие ускоряет рост сельскохозяйственных культур. Лесополосы ведут к ослаблению ветров, снижению частоты суховеев, способствуют снегозадержанию и немного смягчают климат. Для посадок используют такие породы, как дуб, ясень, акация и некоторые другие виды деревьев. В Советском Союзе была создана сеть лесополос, благодаря которым преобразовался и сам ландшафт, а суховеи стали редкостью. К сожалению, после распада СССР, этот созидательный процесс прекратился, а многие лесополосы даже стали деградировать. Неблагоприятным фактором для них являются участившиеся засухи, пожары, незаконные порубки, зарастание сорными видами и порослью и повышение общей захламленности. Все это, во многом, стало результатом раздрая, царящего на просторах бывшего СССР, в особенности и главным образом в России и на Украине.

Заключение

Таким образом, комплексы противоэрозионных мероприятий позволяют резко снизить риск и масштабы эрозии почв и повысить, таким образом, их плодородие. Для более благоприятных условий местности применяют главным образом меры общей направленности, без специальных агротехнических, гидротехнических и инженерных приемов. Однако если таких мер оказывается недостаточно, то используют средства защиты направленного действия. Они бывают агротехническими, гидротехническими и прочими инженерными решениями по закреплению склонов. Борьба с эрозией дает не только прямой экономический эффект, но и косвенные экологические и даже климатические выгоды. Она позволяет повысить биомассу растений, уменьшить континентальность климата, силу ветров, снизить риск развития засух, увеличить видовое разнообразие и т. д.

Читайте также: