Динамика эрозионных процессов по данным дистанционного и наземного мониторинга на черноземах обыкновенных Ростовской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Динамика эрозионных процессов по данным дистанционного и наземного мониторинга на черноземах обыкновенных Ростовской области

Е.В. Полуэктов

Г.Т. Балакай

Ю.А. Таран

Интенсивность проявления эрозионных процессов на Дону развивалась с увеличением площади распаханной территории. С целью оценки интенсивности развития эрозионных процессов на черноземах обыкновенных Приазовской наклонной равнины были проанализированы материалы аэро- и космосъемки, проводимые в 1945, 1976, 1989 и 2012 гг. (рисунки 1, 2) и материалы полевых исследований 2008-2010 гг.

Изучаемая территория представлена балкой Бирючьей со склоновыми приводораздельными и водосборными площадями, используемыми под пашню до уреза балки. Склоны балки представлены естественными пастбищами. Согласно внутрихозяйственному землеустройству на рассматриваемой территории располагаются два поля полевого севооборота (№ 8 и № 9).

В результате проведенного анализа материалов аэросъемок 1945 и 1976 гг. установлено, что в 1945 г. организация территории заключалась в ее разбивке на поля при отсутствии полезащитных лесных полос и овражно-балочных насаждений, прибалочные участки склонов были изрезаны ложбинами в сильной степени, крутизна склонов оврагов в отрожинах и по дну балки была выражена очень четко (рисунок 1).

Сравнивая результаты аэросъемки 1945 и последующих лет (рисунки 1, 2), можно говорить о радикальных изменениях организации территории. В 1976 году наблюдалось наличие полезащитных и прибалочных лесных полос, посаженых по границам полей, количество которых в 1989 году увеличилось.

Рисунок 1. Аэросъемка опытных участков 1945 и 1976 гг.

Рисунок 2. Аэросъемка района исследований 1989 г. и космоснимок 2012 г.

Рост крупных отрожин балки приостановлен уже к 1976 году и в последующие годы остался практически без изменений. Наблюдается постепенное развитие ложбин на склоновых землях, сполаживание откосов балки. В устье ложбин образовались заросли терновника.

В период 2008-2010 гг. нами оценивалось развитие эрозионных процессов на указанных полях под защитой лесных насаждений и без них. Было отмечено, что в 2008 году имел место сток талых вод, а в 2008 и 2010 годах в летний период - сток ливневых вод.

В 2008 году глубина промерзания почвы на ложбинно-балочном типе агроландшафта (поле № 8) без лесных полос составила 43-45 см, что связано с незначительной мощностью снежного покрова 11-12 см. На ложбинно-балочном водосборе с системой лесных полос (поле № 9) глубина промерзания почвы была на 6-7 см меньше, что связано с равномерным перераспределением и задержанием части переносимого ветром снега.

Поверхностный сток слабой интенсивности сформировался в конце января после выпадения 16 мм жидких осадков. Запасы воды в снеге на этот период составляли на поле без системы почвозащитных мероприятий 40-43 мм, на поле с лесными полосами - 57-64 мм.

Особенности снегоотложения и снеготаяния на поле с лесными полосами предопределили специфику таяния снега. Сначала снег интенсивно таял в центре межполосного пространства, значительно позже - в шлейфовой зоне лесных полос. Это определило условия прохождения стока талых вод и проявление смыва - аккумуляции почв в разных зонах межполосного пространства (таблица 1). При расчетах учитывались показатели крутизны и экспозиции склона, длина линии стока, эродированность, податливость смыву.

Так, на склоне крутизной до 2° в поглощении поверхностного стока участвовали не только лесные полосы, но и контурно-полосное размещение отвальной зяби, чередующейся с зябью, обработанной чизелем ПЧ-4,5. Элементы поверхностного стока если и возникали, то они поглощались стерневым фоном при безотвальной обработке, где величина водопроницаемости почвы была в 1,7-1,9 раза выше, чем при отвальной вспашке.

Таблица 1. Смыв почвы талыми водами на зяби в системе стокорегулирующих лесных полос и без них, 2008 год

Иная картина наблюдалась на участках с отвальной вспашкой почвы. Здесь, несмотря на меньшие запасы воды в снеге (на 15-22 мм), интенсивность эрозионных процессов нарастала от верхней части склона к его подножию. Если на склонах 1,5-1,8° имел место плоскостный смыв слабой интенсивности (3,2 т/га), то в нижней части склона он переходил в струйчатый размыв. Глубина промоин составляла 5-9 см, а ширина - 35-61 см. Общее количество смытой почвы 17,9 т/га.

В последующие годы смыва почвы в период снеготаяния не наблюдалось.

По-иному проявлялись эрозионные процессы в летний период при выпадении ливневых дождей. Атмосферные осадки суммой 29,5 мм и интенсивностью 1,45 мм/мин, прошедшие в июле 2008 года, и суммой 34,0 мм и интенсивностью 1,00 мм/мин, выпавшие в июле 2010 года, привели к смыву почвы, объемы которого приведены в таблице 2.

Таблица 2. Смыв почвы ливневыми водами на чистом пару и подсолнечнике

В 2008 году оба поля находились под чистым паром. На опытном участке полосы чистого пара чередовались с посевами ярового ячменя. В 2010 году на обоих участках возделывался подсолнечник, на опытном поле полосы посевов подсолнечника чередовались с озимой пшеницей.

Отсутствие каких-либо почвозащитных мероприятий при сплошном размещении чистого пара привело к потере 5,8 т/га почвы на склонах крутизной 1,5-1,8° и 29,7 т/га - на склонах крутизной 3,5-4°. Вся эта почва транзитом проходила по овражно-балочной сети и оседала в пруду, расположенном ниже поля.

На участке с полосным размещением культур за 10 дней до выпадения ливня яровой ячмень был убран, а поле обработано дисковыми лущильниками на глубину 10-12 см. Количество стерни и пожнивных остатков, учтенное методом рамок, составило 2,42 т/га. Наличие стерни на поле способствовало практически полному поглощению дождя. Небольшой объем смываемой почвы с полос чистого пара (0,9-3,4 т/га) оседал на задискованной полосе из-под ярового ячменя. Лесные полосы в задержании смытой почвы и поверхностного стока не участвовали. Это еще раз подтвердило выводы Е. В. Полуэктова [1, 2, 3, 4] о том, что сток от ливневых дождей интенсивностью до 1,5 мм/мин нейтрализуется агротехническими приемами, к числу которых относится контурно-полосное размещение сельскохозяйственных культур и агрофонов.

Намного меньше был смыв на посевах подсолнечника в 2010 году. При сплошном его размещении у подножия склона смыв почвы составил 9,7 т/га, что в 4,6 раза больше, чем при контурно-полосном размещении его с посевами озимой пшеницы. В последнем случае вся смываемая почва кольматировалась озимой пшеницей.

Таким образом, применяемая система почвозащитных мероприятий, представленная контурно-полосным размещением сельскохозяйственных культур и агрофонов, в сочетании с системой стокорегулирующих лесных полос обеспечила надежную защиту почв от эрозии, вызываемой как стоком талых вод, так и ливневыми осадками. В целом, если проанализировать интенсивность эрозионных процессов за весь период наблюдений, то ежегодный смыв на поле без применения почвозащитных мероприятий составляет 8-10 т/га. Это означает, что через 50 лет площади сильноэродированных почв увеличатся до 12 % (было 4 %), среднеэродированных - до 53 % (было 40 %), а площади слабоэродированных почв уменьшается до 35 %.

Список использованных источников

эрозионный агрофон сельскохозяйственный насаждение

1. Полуэктов, Е.В. Борьба с эрозией и дефляцией при их совместном проявлении // Земледелие. - 1989. - № 6. - С. 28-31.

2. Полуэктов, Е.В. Почвенно-земельные ресурсы Ростовской области: учеб. пособие / Е.В. Полуэктов, Е.М. Цвылев. - Новочеркасск, 1999. - 201 с.

3. Полуэктов, Е.В. Рациональное использование эродированных земель / Е.В. Полуэктов. A.C. Чешев. - Ростов н/Д, 1990. - 127 с.

4. Полуэктов, Е.В. Противоэрозионные мелиорации земель / Е.В. Полуэктов. - Новочеркасск: Лик, 2011. - 250 с.

Размещено на Allbest.ru