Эколого-хозяйственная оценка территорий сельскохозяйственных предприятий

пашни

с/х угодий

пашни

Всего:

Таблица 12 Эффективность агротехнических и агрохимических защитных приемов по снижению накопления радионуклидов и тяжелых металлов в продукции животноводства

Мероприятие	Кратность снижения накопления радионуклидов, разы
Вспашка	1,5-2,5
Вспашка с оборотом пласта	5-10
Известкование	1,5-2
Внесение повышенных доз фосфорно-калийных удобрений	1,5-2
Внесение органических удобрений	1,5-2,5
Комплексное применение агромелиорантов	5
Подбор видов и сортов культур с минимальными уровнями накопления радионуклидов	1,5-15

Таблица 13 Эффективность защитных мероприятий на сенокосах и пастбищах

Мероприятие	Кратность снижения содержания радионуклидов в травостое, разы
Удаление верхнего загрязненного слоя почвы	5-15
Стандартная вспашка	1,8-3,2
Вспашка с оборотом пласта	2-6
Глубокая вспашка	8-16
Дискование и фрезерование	1,2-1,8
Коренное улучшение	2,7-6,2
Поверхностное улучшение	1,6-2,9
Осушение + поверхностное улучшение	2,5-5,5
Осушение + коренное улучшение	3-10
Подбор травосмесей	1,5-5

Система агротехнических и агрохимических приемов, гарантирующая получение продукции с минимальным содержанием радионуклидов, тяжелых металлов предусматривает:

- Специальную обработку почв;

- Осушение заболоченных участков;

- Известкование кислых почв

- Внесение повышенных доз фосфорных (1,5-2Р) и калийные (1,5-2К) удобрения по сравнению с рекомендованными дозами для данной зоны;

-Внесение органических удобрений в дозе 40 т/га и выше;

-Комплексное внесение различных видов органических и минеральных удобрений в полях севооборотов;

-подбор видов и сортов с.х. культур

Основным приемом снижения подвижности большинства тяжелых металлов в кислых почвах является известкование. Рекомендуется вносить дозы известковых удобрений, обеспечивающие доведение PH почвы до уровня 6,5-6,7.

Лучшей формой органических удобрений на загрязненных тяжелыми металлами почвах являются торфокомпосты.

Для увеличения миграции тяжелых металлов и разбавления загрязненного слоя почвы следует применять безотвальное рыхление.

Для каждой зоны в проекте землеустройства разрабатываются предложения и рекомендации по хозяйственному использованию массивов, входящих в выделяемые зоны, с указанием санитарно-гигиенических, культуртехнических, агротехнических и иных природоохранных и природовосстановительных мероприятий (работ).

7. Загрязнение водных объектов

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

Механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах

тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

Основными источниками загрязнения и засорения водоема является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д.; в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.

Вода является ценным природным ресурсом, она имеет важное значение в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни растений и животных. Она разрушает, растворяет и трансформирует различные неорганические вещества, способствует отложению осадочных пород и образованию почв.

Используемая в растениеводстве вода должна обладать определенными химическими свойствами, характеризующимися наличием в ней различных химических элементов, способствующих выполнению ею основных функций в процессе роста и развития растений. Нарушению этих свойств способствует появление в воде загрязняющих веществ. Наличие в воде высокого содержания тяжелых металлов приводит к увеличению их концентрации в растениях, вызывая токсичность и гибель растений.

Сельское хозяйство является основным потребителем воды. В земледелии на богарных землях на производство 1 кг. зерна требуется 750 л., воды, картофеля-1500 л., в животноводстве на содержание 1 гол. КРС в сутки требуется 115 л. воды.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод Бурятии являются легко и трудно окисляемые органические вещества (по БПК5 и ХПК), соединения металлов, фенолы, нефтепродукты. Представлен процент превышения ПДК основными загрязняющими веществами от общего количества проб, отобранных на территории Бурятии.

По комплексной оценке качества вод реки Бурятии характеризуются как чистые (21% от общего количества створов, П класс), умеренно загрязненные (75%, Ш класс), грязные (2%, V класс), очень грязные (2%, VI класс), чрезвычайно грязные (р.Кяхтинка).

Наибольшую антропогенную нагрузку несут реки Тыя, Селенга, Уда, Модонкуль - приток Джиды, Кяхтинка и оз.Гусиное. Самоочищающая способность рек Тыя, Селенга, Уда достаточно высокая, это подтверждается как гидрохимическими, так и гидробиологическими исследованиями. Речки Модонкуль и Кяхтинка представляют большую экологическую опасность.

8. Водная эрозия. Комплекс мероприятий по борьбе с эрозией

Эрозия -- разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Эрозия почвы - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.

Природными факторами ее возникновения являются: горный характер рельефа, выпадение атмосферных осадков в виде ливневых дождей в июльско - августовский период. К антропогенным факторам можно отнести распашку крутых и покатых склонов без соблюдения почвозащитных противоэрозионных технологий и чрезмерный выпас скота на слабозащищенных растительностью склонов.

В результате линейной эрозии формируются овраги, размоины и другие эрозионные формы с отсутствием почвенно-растительного покрова. Темпы линейного роста форм размыва в среднем составляют 0,3-0,5 м/год, в наиболее дождливые годы может достигать 17-25 м/год.

Плоскостная эрозия, или смыв почв. Следствием ее появления считается формирование почв с укороченным профилем, различающихся по степени смытости: слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

В эродированных почвах уровень плодородия значительно снижен. Сильно эродированные и дефлированные почвы должны быть выведены из пашни и залужены путем посева засухоустойчивых многолетних трав.

Развитие современной водной эрозии почв на сельскохозяйственных угодьях обусловливается нарушением устойчивого водного режима в процессе эксплуатации земли. Устранить условия, способствующие проявлению эрозии почв, можно путем ослабления концентрации водных потоков и замедления поверхностного стока путем: увеличения поглотительной и инфильтрационной способности почвы, задержания осадков на месте выпадения, отвода или безопасного сброса необходимого количества воды в гидрографическую сеть.

Для успешной борьбы с водной эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать воды поверхностного стока для увлажнения полей и прекращения развития эрозионных процессов.

Эффективная защита почв от водной эрозии возможна при плановом и систематическом внедрении комплекса противоэрозионных мероприятий, разработанного с учетом конкретных природно-экономических условий каждого района или хозяйства.

Важнейшие элементы системы мероприятий по защите почв от водной эрозии: -- правильная организация территории, создающая предпосылки для эффективного применения средств борьбы с эрозией; -- противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почв и повышение их плодородия; -- лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв; -- гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв почвы.

Исходя из местных особенностей, составляют почвенно-эрозионный план, на котором выделяют семь категорий земель, в разной степени подверженных воздействию водной эрозии.

В первую категорию входят лучшие пахотные площади, где процессы эрозии не развиты совсем.

Ко второй категории относят приводораздельные части склонов с хорошими и средними пахотными землями, со слабо выраженной ложбинностью. Почвы этой категории несмытые или очень слабо смытые и могут использоваться под сельскохозяйственные культуры. Сравнительно большой сток в отдельные годы здесь дают талые воды, ливневые осадки -- слабый, а от обычных дождей сток отсутствует. Эти земли нуждаются только в профилактических противоэрозионных мероприятиях.

В третью категорию включают хорошие пахотные земли, занимающие средние и частично верхние части склонов. Эти площади подвержены сильной эрозии, и поэтому выращивание здесь сельскохозяйственных культур возможно с применением интенсивных противоэрозионных мероприятий. Главным агентом в развитии эрозии на землях третьей категории являются талые воды. Ливневые осадки причиняют вред преимущественно на угодьях, занятых пропашными культурами, дождевой сток имеет место сравнительно редко. Земли третьей категории выделяют в особый почвозащитный севооборот с сокращением пропашных культур и с большим участием многолетних трав.

Земли четвертой категории водной эрозии подвержены очень сильно. В земледелии они могут использоваться ограниченно, так как требуют ведения почвозащитного кормового лугопастбищного севооборота, где один-два года возделывают сельскохозяйственные культуры, а затем на 5-10 лет землю занимают под многолетние травы. Почвы здесь средне-, большей частью сильносмытые.

В пятую категорию включают непригодные для обработки земли, заброшенные из-за сильного разрушения эрозией. Эти площади используют как сенокосы, а при строгом нормировании выпаса -- как пастбища.

К шестой категории относят земли, которые могут быть использованы только для лесоразведения: средние и сильно эродированные балки и балочные ответвления, расчлененные частыми промоинами, берега речных долин, оползневые участки, овраги всех типов.

В седьмую категорию включают неудобные земли, которые не могут быть использованы в сельском хозяйстве: обнажения, обрывы, скалы.

Выделения категорий земли по степени подверженности эрозии почв дает возможность наиболее рационально и комплексно внедрять почвозащитные мероприятия на всех земельных угодьях водосбора.

Простым и доступным агротехническим мероприятием по борьбе с водной эрозией является обработка почвы поперек склона. Она создает своеобразный микрорельеф пашни, в результате чего гребни, бороздки, рядки сельскохозяйственных культур препятствуют поверхностному стоку, способствуют проникновению воды в почву и повышают запасы влаги в пахотном горизонте, предотвращают смыв.

Важным средством регулирования поверхностного стока является углубленная пахота, которая способствует лучшему впитыванию почвой влаги, уменьшает поверхностный сток и тем самым ослабляет разрушительное действие водной эрозии. Вместе с тем на глубоковспаханном поле растения более длительный период могут переносить засуху и мокрую погоду, глубоко пускать корни и создавать прочный защитный покров, быть устойчивее к колебаниям температуры.

Но сплошная глубокая пахота значительно дороже обычной, поэтому для борьбы с водной эрозией разработаны методы полосного глубокого рыхления почвы, которое значительно уменьшает развитие процессов смыва и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Большую роль в задержании талых и ливневых вод может сыграть щелевание -- нарезка поперек склонов щелей глубиной 40-50 см с расстоянием между ними 70-180 см в зависимости от крутизны склона. Этот прием не препятствует механизированной обработке и уходу за посевами, а на выгонах и пастбищах не уничтожает естественную растительность, защищающую почву.

Повышению накопления влаги, регулированию стока, предотвращению смыва способствует кротование почвы. Для этой цели на корпусах плуга ставят специальные кротователи, которые на глубине 35-40 см создают кротовины диаметром 6-8 см через 70-140 см. Кротование значительно улучшает водопроницаемость, воздушный и водный режим почвы, предотвращает развитие смыва.

Значительную роль в борьбе с эрозией почвы играют удобрения. Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с другими агротехническими приемами оказывает большое влияние на почвообразовательные и биохимические процессы. Удобренная почва способствует лучшему развитию посеянных растений, а они надежнее защищают почву от эрозии.

Способы борьбы с водной эрозией

Очень существенно снижают лесополосы и испарение в жаркие месяцы года; установлено их положительное влияние на засоление почв, на снижение смыва их потоками воды. Почва под лесом промерзает меньше, чем в открытом поле, примерно на 20 сантиметров. Соответственно более чем в 10 раз уменьшается здесь и сток весенней воды. Значит, меньше и смыв почвы. Исследования показали, что запасы влаги в метровой толще грунта на облесенных землях на 47 миллиметров выше, чем на открытых, и что лесные полосы возрастом за 50 лет поглощают талой воды в 10-12 раз больше, чем вспаханная зябь. Что касается смыва почвы с гектара лесной полосы, то он равен 45 килограммам, а с необлесенной площади - 4600. Разница более чем в 100 раз! После леса лучший защитник почв от эрозии - луг. Травы успешно защищают почву не только от ветра, но и от размывающего действия воды. Облесение склонов и их залужение - основные способы борьбы с водной эрозией и овражным расчленением земли. Обычно наиболее крутые склоны засеиваются многолетними травами. Исследователи установили, что кукурузное поле на склоне крутизной всего 5 градусов теряет вследствие смыва ежегодно 245 тонн почвы на каждом гектаре. А то же поле, засеянное травой, - всего 52 килограмма. И при этом оно накапливает в 8 раз больше влаги! Подсчитано, что для того, чтобы вода смогла смыть слой почвы толщиной в 18 сантиметров с такого засеянного травой склона, ей понадобится 10 тысяч лет. Склон, засеянный зерновыми, потеряет эти же 18 сантиметров всего за 36 лет, кукурузное поле - за 9.

Борьба с водной эрозией включает целый комплекс противо-эрозионных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических с учетом зональных условий увлажнения, рельефа, степени проявления эрозии

Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают прежде всего рациональное землеустройство территории, при котором разрабатывают планы противоэрозионных мер и их реализации

Агротехнические мероприятия включают противоэрозионную обработку почв (обработка поперек склонов, бороздование, обвалование, лункование зяби и паров, вспашка с почвоуглублением, щелевание, кротование, устройство ливневых борозд, заравнивание промоин и рытвин), снегозадержание, регулирование снеготаяния, применение различных видов удобрений, использование полосного земледелия, регулирование выпаса скота. Особое внимание уделяют посевам почвозащитных культур, севооборотам, насыщенным многолетними травами, и буферным полосам, состоящим из однолетних и многолетних растений. Наибольшей почвозащитной эффективностью обладают посевы многолетних трав (коэффициент эрозионной опасности весьма низкий -- 0,08...0,01)

Лесомелиоративные мероприятия в основном направлены на создание полезащитных, водорегулирующих лесных и кустарниковых полос, закладываемых поперек склонов, лесных насаждений (приовражных, прибалочных и на склонах балок и оврагов). В задачу гидротехнических мероприятий входят задержание и регулирование поверхностного склонового стока с помощью различных гидротехнических сооружений: террас различного типа, валов, водоотводных каналов на склонах для перехвата и отвода стока талых и ливневых вод, вершинных водотоков, а также выполаживание откосов оврагов, плотин в оврагах и балках и др.

Поверхностная эрозия

Под поверхностной эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах -- делювиальных отложений.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения.

Виды линейной эрозии:

- Глубинная (донная) -- разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.

- Боковая -- разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке, овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы -- боковая.

Механизм водной эрозии.

Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.

Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям:

- Неразмывающая скорость -- максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.

- Размывающая скорость -- минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.

9. Засоление почв. Комплекс мероприятий по борьбе с засолением почв

Засолением почвы называют избыточное скопление в корнеобитаемом слое электролитных (растворенных или поглощенных) солей, которые угнетают или губят сельскохозяйственные растения, снижают качество и количество урожая.

Естественное засоление почв характерно для территорий с аридным климатом. Оно происходит в результате подтягивания солей к поверхностным слоям почвы из грунтовых вод и коренных отложений при восходящем движении влаги. Влага по мере вертикально восходящего движения испаряется, а содержащаяся в ней соль откладывается на стенках порового пространства почв. Высоким природным засолением обладают почвы пустынь и полупустынь. Больше засолены почвы, образующиеся на коренных породах с высоким природным засолением и при неглубоком (менее 3 м от поверхности земли) залегании грунтовых засоленных вод

Засоление почв происходит на той стадии орошения, когда соленые грунтовые воды поднимаются на глубину 1-3 м от поверхности земли и транспирация растительностью и испарение приближается к величине испарения с открытой поверхности воды (в аридных районах оно достигает 1000- 1500 мм в год). При минерализации таких вод 2-3 г/дм3 в верхний слой почвы за лето привносится около 20 т/га солей.

Степень вредности главнейших воднорастворимых солей для растений (по Л. П. Розову) представлена в следующей таблице:

Таблица 14

NaCl	Na2SO4	Na2CO3
MgCl2	Mg SO4	Mg CO3
CaCl2	Ca SO4	Ca CO3

Все соли, расположенные выше черты, вредны для растений. Размеры вредного содержания солей в почве зависят от вида и возраста растений, свойств почвы и количества влаги в почве, т. е. от концентрации почвенного раствора, интенсивности испарения влаги почвой, сочетания солей и др. Поэтому в разных условиях размеры вредного содержания солей и степень солеустойчивости одного и того же растения различны.

Таблица 15 Основные соли, участвующие в засолении почв

Формула	Минерал	Хим. название	Описание некоторых свойств
CaCO3	Кальцит, арогонит, ватерит	Карбонат кальция	В связи с малой растворимостью CaCO3 безвреден для большинства растений, карбонатные горизонты часто сильно сцементрированны и трудно проницаемы для корней растений
MgCO3	магнезит	Карбонат магния	Растворы MgCO3 обладают высокой щелочностью, что угнетает растение
Na2CO3· 1OH2O	Нахколиттрона, нитрит, терманатрит	Карбонат натрия	Крайне токсичен для растений из-за высокой растворимости(178 г/л) и высокой щелочности раствора (pH 10-15)
K2CO3	Поташ	Карбонат калия	Токсичен для большинства растений
CaSO4·2H2O CaSO4	Гипс, селенит, алебастр, ангидрит	Сульфат кальция	Не оказывает отрицательного действия на растения в связи с низкой растворимостью (1,9 г/л). Высокая концентрация гипса способствует образованию сплошной губчатой массы, непроницаемой для воды, воздуха и корней растений, что приводит к угнетению растений и их гибели.
MgSO4·7H2O	эпсомит	Сульфат магния	Обладает высокой растворимостью (252 г/л) и характеризуется крайне высокой токсичностью для растений
Na2SO4 Na2SO4·1OH2O	Тенардит, мирабилит	Сульфат натрия	Токсичность в 2-3 раза ниже по сравнению с MgSO4
NaCl	галит	Хлорид натрия	Одно из распространенных и токсичных веществ засоленных почв из-за физиологической активности и высокой растворимости (264г/л)
KCl	Сильвин, карналлит	Хлорид калия	В засоленных почвах концентрация KCl редко достигает значений, при которых проявляется его токсичное действие
MgCl2	бишофит	Хлорид магния	Вследствие высокой растворимости (353 г/л) обладает высокой токсичностью

Вредное действие солей на растения очень сильно зависит от концентрации их в почвенном растворе, а так же от вида самого растения. Все растения можно разделить на 3 группы: неустойчивые, среднеустойчивые, устойчивые

Таблица 16 Агрономическая солеустойчивость растений

неустойчивые	среднеустоичивые	устойчивые
Полевые культуры
фасоль	Рожь, пшеница, сорго, кукуруза, подсолнечник, рис, лён, соя, бобы конские, горох	Ячмень, сахарная свекла, рапс, хлопок
Овощные культуры
Редис, сельдерей	Томат, перец, капуста, морковь, салат-латук, лук, тыква, огурец	Свекла столовая, спаржа шпинат, капуста листовая
Кормовые травы
Клевер ползучий, лисо - хвост, клевер гибридный, клевер луговой, кровохлёбка маленькая	Донник белый, жёлтый, индийский, кострец, канареечник клубненосный, волоснец безостый, клевер земляничный, суданская трава, люцерна, овсяница луговая, кострец безостый	Бескильница, бермудская трава, пырей высокий, кострец, волоснец канадский, пырей американский, овсяница высокая
Плодовые
Груша, яблоня, грейпфрут, лимон, апельсин, миндаль, абрикос, персик, слива	Гранат, инжир, оливковое дерево, виноград	Финиковая пальма
Кустарники
Калина, роза, фейхоа	можевельник	Олевндр, лисохвост

Выносливость различных растений к содержанию солей в почве можно ориентировочно характеризовать цифрами, приведенными в таблице.

Таблица 17

Сельскохозяйственные растения	% солей по весу
Пшеница, овес, просо, горох, люцерна, египетский хлопчатник	0,1 - 0,4
Американский хлопчатник, ячмень, рожь, тимофеевка, ежа сборная	0,4 - 0,6
Корнеплоды, капуста, сорго, овсяница, свекла сахарная, райграс итальянский	0,6 - 0,8
Пырей, костер безостый, райграс французский	0,8 - 1,0

Данные таблицы относятся к смеси хлористых и сернокислых солей в верхнем 1,5 метровом слое почвы. При наличии соды все цифры должны быть снижены, так как содержание соды допустимо в количестве не больше 0,0005%.

Способность растений переносить то или иное количество растворимых солей зависит от почвенных и климатических условий; она уменьшается на тяжелых глинистых и суглинистых почвах и в сухих и жарких условиях и увеличивается на легких песчаных и супесчаных почвах и во влажных условиях: органическое вещество в почве увеличивает устойчивость растений к солям.

Вредное действие солей на растения очень сильно зависит от концентрации их в почвенном растворе.

Для обоснования мелиораций и выбора мелиоративных приемов учитываются:

1. Свойства почв - содержание обменного натрия, степень засоления, солевой баланс почв, глубина залегания карбонатов кальция и гипса, уровень и минерализация грунтовых вод.

2. Климатические условия - количество выпадающих осадков.

3. Специфика сельскохозяйственного использования - пашня, сенокос, пастбище, садовый или плодовый участок.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1 Способы удаления солей из профиля засоленных почв

Механический способ удаления солей - сгребание солевой корки солончаков или сильнозасоленных почв тракторными скребками с последующей ее транспортировкой за пределы орошаемого массива. Он применяется в основном на сильнозасоленных почвах перед промывками, что способствует сокращению расхода промывных вод на рассоление.

Промывка почвы - комплекс мероприятий, обеспечивающий снижение избыточной концентрации токсичных солей в почве до допустимого для сельскохозяйственных культур предела, путем подачи на поверхность почвы воды и удаления раствора солей за счет дренажа за пределы промывной территории. Промывка заключается в заполнении порового пространства промывной водой для последующего удаления легкорастворимых солей за пределы почвенного профиля за счет их перевода в почвенный раствор, создание гравитационной или напорной фильтрации, промывной воды. Для промывки почв рассчитывается промывная норма. Она зависит от физико-химических свойств почвы (тип почвы, степень засоления, гидрохимические и фильтрационные свойства).

Промывная норма (нетто) - объем воды, необходимый для удаления избытка токсичных солей из расчетного слоя. Рассчитывается по аналитическим зависимостям или по моделям влагосолепереноса с использованием соответствующих компьютерных программ. Наиболее проста и удобна формула В. Р. Волобуева:

M w НТ= 10000 h П s*б?*C sC s* доп

где MwHT - промывная норма; Ь - показатель солеотдачи; hПs - расчетная глубина легкорастворимых солей при полном насыщении порового пространства почвы, г/л, (%); Сs*доп - допустимая концентрация почвенного раствора, г/л, (%).

Значение параметра Ь меняется в зависимости от гранулометрического состава и типа засоления: суглинистые почвы Ь = 0,92-1,98; тяжелосуглинистые почвы Ь = 1,22-1,78; глинистые почвы Ь = 1,80-3,30. Большие значения характерны для сульфатного типа засоления.

Капитальные промывки являются единовременным мелиоративным мероприятием по рассолению почв на расчетную глубину.

Эксплуатационные промывки являются периодическим мелиоративным мероприятием для регулирования водно-солевого режима почв.

Поверхностная промывка - удаление солей из корнеобитаемых горизонтов тяжелых почв с низкой водопроницаемостью, высокой влагоемкостью и высоким содержанием солей

Сквозная промывка всей толщи горизонтов почвенного профиля обеспечивает вынос водорастворимых солей в грунтовый поток и их удаление естественным или искусственным дре- нажем за пределы орошаемого массива. При сквозной промывке возможно опреснение не только почвенной толщи, почвообразующих и подстилающих пород, но и поверхностных слоев грунтовых вод. Поэтому только сквозные промывки на фоне горизонтального, вертикального или комбинированного дренажа могут обеспечить создание условий, исключающих повторное засоление почв

Запашка солей применяется на слабозасоленных почвах, когда нижние горизонты свободны от солей, а их незначительно повышенные концентрации сосредоточены в поверхностных горизонтах профиля. Перепашка при относительно мощном гумусном горизонте создает условия для равномерного разбавления солей в мелкоземе пахотного горизонта до уровня концентраций, не препятствующих нормальному росту и развитию сельскохозяйственных растений.

Электромелиорация - действие постоянного электрического тока на почву. Результаты применения электромелиорации: рассоление, трансформация солевого состава в сторону улучшения его с мелиоративной точки зрения, уменьшение сильнотоксичных компонентов, усиливаются процессы микро- и макроагрегации. При электромелиорации значительно сокращаются промывные нормы воды, процесс почвообразования изменяется в сторону зонального типа, повышается уровень плодородия почв и продуктивность растений

При пропускании тока через водонасыщенную почву или грунт происходят электролиз, электроосмос и электрофорез.

При электролизе влажных почв около электродов и в межэлектродном пространстве происходят сложные электрохимические процессы, в результате которых изменяется твердая фаза почвы. Подщелачивание у катода и подкисление у анода увели- чивает растворимость многих соединений.

Электроосмос - движение воды в направлении катода при действии постоянного электрического тока. Применяется для дренажа почвогрунтов при закладке фундаментов для сооружений.

Электрофорез - перенос мелких иловатых частиц в направлении электродов.

Термический пар - улучшение физических свойств солонцеватого горизонта под действием солнечной радиации. В результате отвальной вспашки солонцовый горизонт выворачивается на поверхность, по возможности разрыхляется и в течение жаркого летнего периода подвергается воздействию солнца и ветра. Происходит дегидратация и необратимая коагуляция почвенных коллоидов, в результате чего улучшаются физические свойства солонцового горизонта. Термический пар применим для улучшения свойств солонцеватых почв и солонцов сухостепной и полупустынной зон только при малом количестве осадков, высоких и резко колеблющихся температурах.

Глубокое мелиоративное рыхление - глубокое мелиоративное безотвальное рыхление солонцов и солонцеватых почв, особенно после внесения гипса.

В результате глубокого рыхления в почве происходят следующие изменения:

а) разрушается уплотненный солонцовый горизонт, создается мощный корнеобитаемый пахотный слой;

б) в пахотный слой переходят кальциевые соли самой почвы;

в) улучшаются водно-физические свойства почвы, увеличивается запас воды в почве, и удаляются вредные соли, образовавшиеся в результате реакции обмена.

Фитомелиорация - использование растений для рассоления почв. Ее целесообразно использовать совместно с агротехническими и инженерными приемами улучшения мелиоративного состояния низкоплодородных почв.

Землевание - искусственное создание мощного 6-20 см плодородного пахотного горизонта на поверхности солонца или сильносолонцовой почвы путем наслаивания богатой обменным кальцием и органическим веществом черноземной почвы на солонец. В этом случае внесенный активный кальций чернозема активно вытесняет обменный натрий из солонца и погашает его токсичность. Землевание сопровождается внесением удобрений, особенно органических, посевом сидератов и другими мероприятиями.

Самомелиорация - это перемешивание с помощью плантажной вспашки гипсовых и карбонатных горизонтов; рассолонцевание на глубину, на которую происходит промачивание. Приемы, ускоряюе самомелиорацию почвы: промывание почвы, искусственное орошение, улучшение дренажа, хорошая обработка почвы, внесение рыхлящих веществ (навоза, соломы, торфа, компоста и др.); увеличение концентрации кальция в почвенном растворе (внесение гипса, суперфосфата, известковой селитры); повышение растворимости углекислого кальция в карбонатном солонце; возделывание растений на солонцах.

Химическая мелиорация - деятельность, обеспечивающая целенаправленное улучшение агрохимических и воднофизических свойств, а также пищевого режима почв. В результате происходит коренное улучшение химического состава и структуры почв, повышение их плодородия, предотвращение или ослабление негативных последствий интенсификации агрономического производства на основе применения мелиорантов, орошения и осушения, приводящих к негативным последствиям. Химическая мелиорация направлена на регулирование реакции почвенной среды, ее кислотности и щелочности, оструктуривания почвы.

При химической мелиорации почв изменяются: солевой и микроагрегатный состав почв, гумусное состояние, ионообменные и коллоидно-химические свойства.

Химические мелиоранты - химические вещества, применяемые для улучшения качества и свойств почвы. В качестве химических мелиорантов могут использоваться:

а) химические вещества для регулирования кислотности, щелочности почвы, ее оструктуривания и обогащения элементами питания растений;

б) химические вещества, применяемые для уменьшения плотности и соленакопления, повышения водопроницаемости почвы, стабилизации гумуса и борьбы с эрозией;

в) химические препараты специального назначения (синтетические продукты или химически измененные природные материалы).

Приемы мелиорации

Известкование - применяется на кислых почвах с применением извести, доломитовой муки, сланцевой золы, цементной пыли, известкового туфа, сапропеля, озерной извести

Гипсование - вытеснение поглощенного натрия кальцием гипса или иного кальцийсодержащего соединения как наиболее благоприятным для жизни растений поглощенным катионом.

почваNa2 + CaSO4 > почваCa + Na2SO4

Гипсование применяется в основном на почвах с глубоким залеганием карбонатов и сульфатов кальция (ниже 0,4 м).

В качестве мелиорантов используют гипс, фосфогипс, естественные гипсовые породы (например, гажу). Положительный мелиоративный эффект дает внесение в почву органического вещества, железного купороса, серы и других соединений, способных при биохимическом окислении образовывать серную кислоту.

Гипсование должно сопровождаться удалением из почвы продуктов обмена (Na2SO4) путем хорошего увлажнения и дренированности, что лучше всего осуществляется при мелиорации солонцов в условиях орошения.

Кислование - внесение кислых химических веществ (серная кислота, сульфат железа, сульфат алюминия, хлористый кальций, фосфогипс).

Реакция взаимодействия карбонатного солонца с серной кислотой идет по схеме:

H2SO4 + CaCO3 > H2CO3 + CaSO4.

Образовавшийся гипс, в свою очередь, вытесняет обменный натрий по схеме:

Почва Na2 + CaSO4 > почва Ca + Na2SO4

Внесение тонкоизмельченной серы, которая окисляется серобактериями до серной кислоты, по схеме:

S + 3O + H2O > H2SO4

Затем серная кислота реагирует с карбонатами, образуя гипс, согласно вышеприведенной схеме.

Почвоукрепительные агрохимические мелиорации - мероприятия, направленные на уменьшение плотности почв и соленакопления, повышения водоотдачи и водопроницаемости, стабилизации почвенной структуры, закрепления гумуса, и снижения проблемы эрозии. Наиболее распространенные мелиоранты: жидкий аммиак, мочевиноформальдегидные конденсаты, поликомплексы, ПАВ.

Удобрительные мелиорации - направлены на повышение гумусного состояния почвы, улучшение водно-воздушного режимов почв. В качестве мелиорантов используют: навоз, птичий помет, зеленую массу растений, торф, сапропель, отходы деревообрабатывающей, гидролизной, пищевой, биохимической и других видов промышленности.

Фосфоритование почв - внесение заправочных доз удобрений, содержащих фосфор в усвояемой растениями форме (суперфосфат, термофосфат, фосфорная мука).

Промывка засоленных почв

Удаление избыточных солей на сильнозасоленных почвах производится путем промывки этих почв, т. е. растворения водой содержащихся в активном слое почвы солей и удаления (вымыва) их из этого слоя в нижние горизонты - при глубоком залегании грунтовых вод, или же в дрены и водоприемники - при близком залегании грунтовых вод и слабом оттоке их.

В практике принято считать, что промывку нужно применять на почвах, содержащих более 0,02 - 0,03% хлора в метровом слое, чтобы к моменту посева содержание иона CL в этом слое не превышало 0,01 % по весу.

Эффективность промывки засоленных почв зависит от физических свойств их и от степени солонцеватости почв, т. е. соотношения в составе их растворимых солей ионов Са и Na. Засоленные почвы с преобладанием ионов Са (солончаковые) могут быть промыты от содержащихся в них солей сравнительно легко, если только почвы достаточно водопроницаемы. Солонцеватые почвы с преобладанием ионов Na не могут быть улучшены одной промывкой и требуют предварительной химизации их, чтобы заместить поглощенный Na кальцием, получить при этом продукт обмена (Nа2SO4 и др.), который может быть вымыт; иначе почва будет содержать поглощенный Nа и иметь щелочную реакцию и неблагоприятные физические свойства. Промывка засоленных почв без химизации может применяться на почвах, содержащих не больше 10% поглощенного Nа. При промывке нужно возможно более полное удаление поглощенного Nа.

10. Оценка эрозионной опасности и эродированности почв

Эрозионная опасность и эродированность почв являются сложными характеристиками, складывающимися из нескольких показателей.

С увеличением степени эродированности ухудшаются свойства почв. В результате эрозии снижается содержание гумуса, вследствие чего повышается плотность почвы, снижаются пористость, влагоемкость, водопроницаемость, запасы продуктивной влаги, уменьшается биологическая активность.

Таблица 18 Показатели потенциальной опасности проявления эрозии

Фактор	Показатели эрозии
	Водной	Ветровой
1	2	3
Метеорологические условия	Большое среднегодовое количество осадков при неравномерном их распределении в течение года и месяцев, ливневые осадки и сильные дожди. Большая мощность снегового покрова. Быстрое снеготаяние. Высокие показатели стока талых вод. Большой слой осадков за один дождь в сутки. Ливни в период плохой защищенности почвы растительным покровом. Высокие показатели стока дождевых вод	Континентальность климата. Активный ветровой режим: высокая повторяемость и скорость ветра от 3-5 м/с у поверхности почвы, турбулентность, вихри, пыльные бури. Небольшое количество среднегодовых осадков с резкими колебаниями по годам и сезонам, отсутствие или малое выпадение осадков в периоды, когда почва не защищена растительностью. Частые повторяемость бесснежных и малоснежных зим, промерзание и оттаивание почвы, пересушивание поверхности
Рельеф	Глубокие местные базисы эрозии. Собирающие водосборы. Высокая расчлененность территории оврагами и промоинами, средневзвешенная крутизна и длина склонов, доля южных склонов. Линейные формы микро- и нанорельефа ориентированы вдоль склона	Равнинность территории, отсутствие орографических препятствий для воздушных потоков; наличие форм рельефа, ориентированных в направлении движения ветров (ветровые коридоры); большая доля ветроударных склонов и понижений мезорельефа, увеличивающих вихревые и турбулентные явления
Почвенный покров	Почвы со слабой противоэрозионной устойчивостью; с низким содержанием крупных водопрочных агрегатов и микроагрегатов, низкой влагоемкостью и водопроницаемостью, высокой влажностью при промерзании. Высокий средневзвешенный показатель смытости почвенного покрова	Высокое содержание в почве механических элементов размером 0,1-0,5 мм; легкий гранулометрический состав почв; сравнительно высокая карбонатность верхнего горизонта глинистых и суглинистых почв; пониженное содержание гумуса и уменьшенная мощность гумусового слоя; низкое содержание и малая прочность (связность) структурных элементов; песчаные и карбонатные рыхлые почвообразующие породы; наличие на территории или в непосредственной близости незакрепленных песков
Растительность и использование	Высокая доля обрабатываемых земель на склонах. Разреженный и угнетенный растительный покров пастбищ, большая выбитость их скотом. Высокая доля пропашных культур и малая-многолетних трав в севооборотах, размещаемых на склонах. Низкое проективное покрытие почв культурами в эрозионноопасные периоды. Низкая биомасса культурных растений на склонах. Отсутствие противоэрозионных мерориятий	Разреженный и угнетенный растительный покров естественных кормовых угодий, большая выбитость их скотом, отсутствие лесополос и лесных массивов; давность освоения; высокая доля обрабатываемых легких и карбонатных почв; высокая доля пропашных культур и низкая - многолетних трав в севообороте; изреженные и поврежденные ветровой эрозией посевы. Отсутствие системы почвозащитных мероприятий

При оценке эродированности почв определяются:

-факторы, обусловливающие эрозию (климатические, геоморфологические, почвенные условия, растительный покров и использование);

-тип эрозии (водная, ветровая, смешанная);

-форма проявления (плоскостные или линейные формы)

- степень фактической эродированности (слабая, средняя, сильная);

- история использования участка;

- период наибольшей интенсивности эрозионных процессов в течение года; - фактическая интенсивность эрозии (по величине твердого стока).

Оценка эрозионной опасности проводится на основе совокупного анализа метеорологических, почвенных условий, растительного покрова и фактического использования почв.

Классификация склонов.

Крутизна склонов играет определяющую (хотя и не единственную) роль в формировании стока. Ее влияние на интенсивность эрозионных процессов сильно различается в зависимости от почвенно-литологических и других условий.

Для таежно-лесной зоны интервал 0-1 град. характеризует повышенную вероятность переувлажнения, выраженность микрорельефа, наличие в структуре почвенного покрова оглеенных компонентов. Интервал 1-3 град. обеспечивает более благоприятные условия дреннированности, но после 2 град. начинает проявляться линейная эрозия, и требуется ограничение доли пропашных культур в севообороте. При 3-5 град. сильно развиваются эрозионные процессы. Использование таких земель в пашне должно осуществляться в системе противоэрозионных мероприятий с исключением пропашных культур. При уклонах 5-8 град. практикуются почвозащитные севообороты. Склоны круче 8 град. используются в основном как сенокосно-пастбищные угодья.

Форма склона оказывает большое влияние на условия увлажнения. По форме продольного профиля выделяют прямые, выпуклые и вогнутые склоны. Иногда встречаются склоны сложной формы- выпукло-вогнутые, вогнуто-выпуклые и ступенчатые. Прямые и выпуклые склоны сложены обычно легко развеваемыми породами, вогнутые - трудно развеваемыми, ступенчатые - чередующимся рыхлыми и твердыми породами.

По форме поперечного профиля также различают склоны прямые, выпуклые и вогнутые. При выпуклой форме поперечного профиля склона сток происходит по расходящимся направлениям, и склон называют рассеивающим. Вогнутая форма склона обусловливает сток по сходящимся направлениям (собирающий склон). Собирающие склоны наиболее опасны в эрозионном отношении, рассеивающие- наименее опасны.

Экспозиция склона оказывает значительное влияние на микроклиматические условия и интенсивность смыва почвы. В период весеннего снеготаяния основными причинами различий в смыве является неравномерность распределения снега в разных частях склонов разных экспозиций (что зависит в основном от преобладающего направления ветров) и разная скорость снеготаяния, зависящая от угла падения солнечных лучей, определяемых на данной широте экспозиций склона.

11. Схемы и проекты защиты земель от эрозии

Организация территории хозяйств, расположенных на эродированных и эрозионно опасных землях (противоэрозионная организация территории), имеет свои особенности. Связаны они с необходимостью обеспечить прекращение эрозии, восстановление продуктивности нарушенных угодий и улучшение их пространственных характеристик.

Действующая система противоэрозионной организации территории включает прогнозирование, планирование и проектирование использования эрозионно опасных и эродированных земель, определяет организационно-хозяйственные технические действия по осуществлению противоэрозионных мероприятий на ближайшие годы, а также стратегические цели по защите земель от эрозии и пути их достижения. Ее объектами выступают: страна в целом, республики, области, края и регионы, категории земельного фонда страны, землевладения и землепользования с.х. предприятий, виды угодий, севообороты, поля севооборотов, рабочие участки.

Принимаемые решения оформляются в виде ряда предпроектных и проектных документов, тесно связанных между собой.

Из предпроектных документов наибольшее распространение получили генеральные схемы противоэрозионных мероприятий.

Их цель - установить перспективные направления работ в этой области с тем, чтобы управлять процессами смыва и дефляции почв и обеспечить восстановление продуктивности эродированных угодий.

Важнейшим звеном рассматриваемой системы является проект противоэрозионной организации территории землепользования. Он создает организационно-территориальную основу для осуществления комплекса почвозащитных мероприятий. В проекте предусматривают размещение с учетом стока и направления вредоносных ветров лесных полос, насаждений, комплексов агротехнических почвозащитных мероприятий, определяют способы использования угодий, позволяющие предотвратить эрозию земель.

12. Мероприятия, направленные на борьбу с водной и ветровой эрозиями почвы

Водная эрозия подразделяется на поверхностную (плоскостную) и линейную (овражную или русловую)- размыв почвы и подпочвы.

Поверхностная эрозия проявляется в основном в семиаридных климатических условиях, поскольку в более влажных районах склоны обычно покрыты растительностью. В сухих районах даже незначительные осадки имеют существенные последствия. После дождя или в результате снеготаяния происходит насыщение водой верхнего почвенного слоя, и излишняя вода стекает вниз по склонам, увлекая с собой частицы грунта. Такой смыв, в результате которого промоины не образуются, называется плоскостной эрозией.

В системе мероприятий, направленных против водной эрозии почв, важное значение приобрела безотвальная глубокая пахота. Сконструированные принципиально новые машины не оборачивают пласт почвы, а лишь разрыхляют его. После вспашки почва больше вбирает в себя воды и дольше ее удерживает. Условия для роста и развития растений улучшаются, и они надежнее защищают почву от смыва. При агротехнической обработке поля вспашку почвы проводят поперек склона. Поперечная вспашка - агротехнический прием, способствующий аккумуляции и задержанию воды на склонах. Однако на крутых склонах (6-10 град.) поперечная пахота не может обеспечить надежную задержку дождевых и талых вод. Поэтому ее дополняют созданием искусственного противоэрозионного микрорельефа (с лунками, прерывистыми бороздами). Если рельеф холмистый, то поперечная вспашка непригодна.

Пахотные земли на склонах свыше 5 градусов, находящиеся на сложных по конфигурации склонах, а также имеющих ширину не более 150-200 метров, где невозможна обработка почвы поперек склона, подвергаются водной эрозии в сильной степени. Такие участки, площадь которых в республике составляет 86,6 тыс. га, необходимо залужить засухоустойчивыми многолетними травами, главным образом, житняком селекции Бурятского НИИСХ «Ивогинский-68», или оставить для естественного зарастания и в последствии эти участки использовать как пастбища.

Кроме того, пахотные угодия (песчаные и каменистые) и пашни с почвами супесчаного механического состава на площади 33 тыс. га, расположенные на ветроударных и крутых склонах из-за низкой продуктивности сельскохозяйственных культур, рекомендуется вывести из оборота.

На почвах, подвергающихся водной и ветровой эрозии, нужно увеличить количество полей в севооборотах, чтобы снизить эрозионноопасные периоды. Например, на крутых склонах нежелательно часто подвергать почву паровой обработке и возделывать кормовые культуры со сроками посева под летние дожди, так как в этих случаях пахотный слой почвы оказывается незакрепленным корнями растений и поверхность почвы оголенной.

На землях, подверженных водной, а также совместного проявления водной и ветровой эрозии, а основу организации территории положено подразделение ее на водораздельные участки, склоны различной крутизны с учетом степени эродированности и дефляции. И в зависимости от них вводятся те или иные схемы севооборотов. Севообороты с максимальным насыщением зеновыми и пропашными культурами размещаются на склонах до 3-х градусов.

На почвах, повышенной эрозионной уязвимости и на склонах крутизной более 5 градусов размещаются севообороты, включающие многолетние травы и культуры, технология возделывания которых позволят максимально снизить поверхностный сток в период летних дождей. Это могут быть кормовые культуры при плоскорезной обработке, зерновые по пару или по непаровым предшественникам, но с применением минеральных и органических удобрений. Эти севообороты могут быть с полосным размещением посевов и пара поперек склона и с различной системой обработки почвы и сроков посева культур.

Дефляция почвы - это разрушение ветром верхнего плодородного слоя, перенос и отложение продуктов разрушения и связанное с этими процессами уменьшение перегнойно-аккумулятивного горизонта, а иногда полная утрата его. Устойчивость почвы к дефляции зависит от количества и связности (механической прочности) слагающих ее структурных элементов. Немаловажное значение имеет и прочность комков и других агрегатов, то есть сопротивление их к размывающему действию воды. Устойчивы к дефляции структурные почвы. Дефляция почвы зависит также от скорости воздушного потока и состояния поверхности почвы или ее шероховатости.

Дефляция в Бурятии приняла характер стихийного бедствия. Развитию дефляционных процессов способствовала повсеместная распашка сухих степей в 50-е годы XX в., когда в пашню вовлекались маломощные малогумусные легкие почвы, а также недостаточное использование почвосберегающих технологий.

Задачи предупреждения ветровой эрозии решают путем осуществления комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических и агролесомелиоративных мероприятий.

Различные системы обработки почвы неодинаково влияют на развитие дефляционных процессов. Плоскорезная обработка позволяет значительно снизить разрушительное воздействие ветра на почву. Так, ежегодные потери почвы при отвальной системе обработки по сравнению с плоскорезными составляют 19,4 т/га. При комбинированной системе обработки потери меньше-12 т/га, это связано с тем, что отвальная обработка проводится один раз за ротацию севооборота (в пару), а под зернофуражные культуры севооборота проводятся плоскорезные обработки на глубину 12-14 см, что позволяет сократить потери почвы от дефляции и в то же время создать более лучшие условия для роста и развития пшеницы.