Защита почв от эрозии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Комплексная защита почв от эрозии

Защита почв от водной и ветровой эрозии заключается в предупреждении, ликвидации очагов и прекращении процессов их развития. Сущность мероприятий по предотвращению водной эрозии состоит в уменьшении поверхностного стока, сохранении на поле максимального количества атмосферных осадков, переводе поверхностного стока во внутрипочвенный, в усилении противоэрозионной стойкости почв.

Мероприятия против ветровой эрозии следует направить на уменьшение скорости ветра и увеличение противодефляционной стойкости почв. Защищать почву от ветровой и водной эрозий нужно комплексно. Мероприятия эти можно объединить в 4 группы: землеустроительные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические.

Противоэрозионная организация территории состоит в научно обоснованном размещении сельскохозяйственных угодий и различного рода сооружений, препятствующем или уменьшающем развитие эрозии. При разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства с противоэрозионной организацией территории определяется состав, соотношение, размещение и трансформация сельскохозяйственных угодий, выделяются эрозионно опасные участки сельскохозяйственных угодий, на которых необходимо осуществить профилактические противоэрозионные мероприятия; из оборота пашни исключаются сильно эродированные земли и отводятся под залужение или облесение; выделяются площади под закладку многолетних насаждений, под полевые и другие культуры. Основу противоэрозионной организации территории составляют выращивание зерновых и особенно пропашных культур па выровненных землях, многолетних трав и озимых зерновых на склонах.

Почвозащитные севообороты выполняют определенную роль в защите почвы от водной эрозии. Они исключают пропашные культуры как слабо защищающие почву от смыва, особенно весной и в начале лета и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разрушения в эрозионно опасные периоды и служат одним из лучших способов окультуривания эродированных почв.

Все сельскохозяйственные культуры по противоэрозионной эффективности можно подразделить на следующие группы: многолетние травы -- очень хорошо; зерновые с подсевом трав -- хорошо; однолетние бобовые -- средне; пропашные культуры -- плохозащищающие почвы. В почвозащитных севооборотах многолетние травы занимают 50-70 % площади.

На склонах крутизной до 3-5° со слабо- и среднеймытыми почвами, где опасность проявления эрозии увеличивается, предпочтение в севооборотах отдают травам и однолетним культурам сплошного сева.

На более крупных склонах (крутизной 5-10°) в основном со среднеи сильносмытыми почвами в севооборотах увеличиваются посевы многолетних трав и промежуточных культур. В паровых полях высевают озимую рожь на зеленую массу с поукосным посевом люпина и смесей бобовых с крестоцветными культурами. Севообороты применяют с более короткой ротацией. Пример: 1) яровые зерновые с подсевом многолетних трав; 2) многолетние травы 1 года пользования; 3) многолетние травы 2 года пользования; 4) озимые; 1 -- озимая рожь на зеленую массу с подсевом многолетних трав; 2, 3, 4 -- многолетние травы 1-3 года пользования; 5 -- озимая рожь на зерно.

На средне- и сильносмытых суглинистых почвах применяют 6польпые севообороты: 1 -- яровые зерновые с подсевом многолетних бобово-злаковых трав; 2,3,4,5-поле -- многолетние травы; 6 -- озимые зерновые + пожнивные.

На эродированных почвах со слабокислой и нейтральной реакцией в зоне холмисто-моренного рельефа могут быть введены севообороты с 40,0 % зерновых и 50-60 % люцерны. 1-е поле--яровые зерновые с подсевом люцерны; 2,3,4,5 и 6-е поле -- люцерна; 7-е ноле -- яровые + пожнивные.

На почвах легкого гранулометрического состава могут вводиться сидеральные севообороты. В почвозащитных севооборотах состав культур подбирают таким образом, чтобы поля в течение вегетационного периода были заняты под посевами сельскохозяйственных культур. По возможности при нарезке полей севооборотов поля располагают поперек склона.

Почвозащитная обработка почвы -- наиболее простое мероприятие по регулированию стока талых вод, не требующее дополнительных затрат.

Основные задачи обработки почв, подверженных водной эрозии:

* предупреждение возможности проявления эрозионных процессов;

* повышение сопротивляемости почвы смыву;

* увеличение водопоглошающих свойств почвы, шереховатости поверхности и защитной роли растительного покрова.

Основными приемами обработки почв, подверженных водной эрозии, являются вспашка поперек склона, поперек склона с одновременным рыхлением подпахотного слоя, обработка с сохранением на поверхности почвы стерни, растительных остатков, бороздование, валикование, лункование, щелеванпе, кротование.

Борьба со стоками вод на пахотных склонах начинается осенью, в период основной обработки почвы. Особое значение при этом приобретает зяблсвая вспашка поперек склона. При ней образуются на поверхности борозды и гребни, препятствующие поверхностному стоку и смыву почвы, и обогащают поля влагой. Поперечная вспашка по сравнению с продольной повышает урожайность картофеля на 16-23 %, ячменя -- на 3-40, овса -- на 9-20, озимой ржи -- на 4-10, люпина -- на 3-20 %. Преимущество поперечной обработки по сравнению с продольной проявляется только на выровненных односкатных склонах крутизной до 4-5°. На склонах большей крутизны и при сложном рельефе местности поперечная обработка малоэффективна.так как местами она способствует концентрации водных потоков, в результате чего увеличиваются смыв и размыв почвы. При таком рельефе вспашка, культивация, лущение, боронование проводятся под прямым углом к направлению поверхностного стока, т. е. по горизонталям.

При вспашке поперек склона весной и летом запасы влаги в почве по всем элементам склона увеличиваются на 7-8 %. Смыв почвы при поперечной вспашке примерно в 2 раза меньше, чем при продольной.

На смытых почвах с небольшим гумусовым горизонтом большое значение приобретает вспашка с рыхлением подпахотного слоя почвы. При ней увеличивается мощность пахотного горизонта, уничтожается тонкокапиллярный слой плужной подошвы, возрастает водопроницаемость почвы, уменьшается поверхностный сток и смыв почвы. Рыхление подпахотного горизонта способствует лучшему впитыванию осадков, переводу поверхностного стока во внутрнпочвенный, тем самым увеличивает запасы влаги в пахотном горизонте, уменьшает смыв почвы в три раза. Не рекомендуется на землях, вспаханных поперек склона или под острым углом к горизонталям, обпахивать концы поля вдоль склона. Лучше невспаханные концы обрабатывать весной. почва эрозия защита севооборот

Наиболее эффективным почвозащитным приемам на склонах крутизной 7-10° является замена отвальной зяблевой вспашки обработкой почвы с сохранением на поверхности поля мульчирующего слоя стерпи, растительных и пожнивных остатков. Безотвальное рыхление осуществляется чизельными плугами и плоскорезами. При такой обработке достигается хорошее качество рыхления почвы и высокая степень сохранения (до 80 %) стерни и пожнивных остатков. При безотвальной обработке в связи с лучшим поглощением снеговой воды смыв почвы почти полностью прекращается и повышается урожайность высеваемых культур.

Для уменьшения поверхностного стока и борьбы с эрозиен на выровненных склонах более 1° целесообразно применять обвалование. Его можно проводить одновременно со вспашкой на зябь или после нее по уже вспаханной почве. Обвалование зяби одновременно со вспашкой производится плугом, предпоследний отвал которого удлиняется. Такой же результат (валик и борозда) достигается при обработке почвы плугом со снятым на предпоследнем корпусе отвалом. Обвалование зяби дает прибавку урожая зерна по сравнению с поперечной вспашкой 0,28-0,32 т/га, снижает смыв почвы талыми водами в 8 раз по сравнению с обычной вспашкой.

Большое противоэрозионное значение имеет прерывистое бороздование, резко уменьшающее или полностью прекращающее смыв почвы, увеличивающее запасы продуктивной влаги на 20-60 мм и повы тающее урожайность зерновых культур на 0,15-0,25 т/га. Глубина борозд 1820 см, расстояние между ними 5-10 м, а между перемычками -- 1 -3 м. Чем ниже по склону и круче склон, тем чаще делают борозды и перемычки в них. Поперечные борозды с перемычками можно производить обычными плугами со специальными приспособлениями ПРНТ-70000, ПРНТ80000. Прерывистые борозды па глубину до 18 см могут быть проведены орудиями с рабочими органами типа окучника.

Лункование зяби одновременно с пахотой -- наиболее простой агротехнический противоэрозионный прием. Наилучший аффект достигается при лунковании склонов небольшой крутизны (4-6°). Его осуществляют одновременно со вспашкой или по предварительно вспаханной зяби. Одновременно со вспашкой лупки делают лункообразователем ПРНТ-90000 (рис. 4.5) или переоборудованными лущильниками ЛДГ-5, ЛДГ-10. Эти орудия образуют на поверхности поля удлиненные лунки длиной 110-112 см и глубиной 12-15 см, шириной в средней части 30-35 см. На 1 га нарезают около 13000 лунок с суммарной емкостью до 250-300 мУга воды.

На полях, вышедших из-под картофеля и сахарной свеклы, где вместо зяблевой отвальной вспашки применяется поверхностная обработка, лунки нарезают дисковыми лункователями ЛОД-10 или переоборудованными дисковыми лущильниками ЛДГ-5, ЛДГ-10. Прибавка урожая зерновых культур за счет лункования может достигать 0,2 т/га. Щелевание -- агромелиорагивный прием для улучшения водно-физических свойств слабопропипаемых почв. Он заключается в прорезании в почве июлей шириной 2,5-4 см на глубину 30-60 см с расстоянием между ними 100-150 см. При нарезке щелей стенки их уплотняются, а щели заполняются рыхлой осыпавшейся почвой. Они хорошо перехватывают поверхностный сток. Благодаря этому уменьшается сток талых и ливневых вод па склонах, смыв почвы и питательных веществ, повышаются запасы продуктивной влаги. Возрастает эффективность вносимых удобрений.

Щелевание проводится осенью на нолях, вспаханных па зябь, а также на посевах озимых культур и многолетних трав. На односкатных склонах щели нарезаются поперек, на сложных -- в направлении, близком к горизонтам местности.

Щелевание на склонах значительно улучшает водопроницаемость суглинистой почвы, особенно слабоводопроницаемого иллювиального горизонта, повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Прибавка урожая при щелевании зяби -- зерновых культур составляет 0,28, при щелевании озимых -- 0,36, многолетних трав -- 0,66 т/га.

Кротование. Сущность этого приема состоит в создании на некоторой глубине от поверхности почвы системы пустот в виде цилиндрических ходов, параллельных поверхности. Кротовины делаются при помощи кротователя, который создает на глубине 35-40 см от поверхности почвы круглые ходы диаметром 6-8 см на расстоянии 0,7-1,4 м друг от друга. Вода в кротовину поступает через щель, прорезанную вертикальной стойкой, прикрепленной к полевой доске плуга.

Кротование положительно влияет на свойства почвы: улучшает ее водопроницаемость, распределение влаги по профилю. В условиях избыточного увлажнения Кротование позволяет избавиться от лишней влаги.

Применение удобрений на эродированных почвах относится к числу наиболее важных агрохимических приемов защиты почвы от эрозии. Удобрения способствуют ускоренному и более дружному появлению всходов высеваемых культур, улучшают развитие надземной вегетативной массы растений, увеличивается густота стояния растений, лучше развивается корневая система, связывающая почву. Особое значение на эродированных почвах имеет внесение органических удобрений. Дозы внесения органических удобрений на слабоэродированных почвах увеличиваются на 20-50 %, на среднеэродированных -- на 50100 %. Дозы фосфорно-калийных удобрений на эродированных почвах зависят от содержания РО и КО в почве и планируемой урожайности. У всех сельскохозяйственных культур, возделываемых на эродированных дерново-подзолистых почвах, наблюдается высокая отзывчивость на азотные удобрения. Эффективно также применение зеленого удобрения (сидерация).

Лесомелиоративные противоовражные мероприятия используют для приостановления роста и закрепления действующих оврагов для перевода поверхностного стока во внутрипочвенный, увеличение противоэрозионной устойчивости почвы, распыления поверхностного стока и кальматажа твердого материала.

Водорегулирующие лесные полосы располагают по горизонталям или поперек склона с уклоном стокоударных границ полос.

Ширина водорегулирующих полос не должна быть менее 12,5 м, хотя в некоторых случаях она может быть и меньше.

Приовражные лесомелиоративные насаждения создаются вдоль бровок и над их вершинами в виде лесополос и сплошных насаждений для перехвата стоковых вод и скрепления почвенного грунта корневыми системами с целью замедления или полного прекращения роста оврагов. Ширина приовражных лесных полос -- не менее 15 м на расстоянии 2-5 м от бровки оврага.

Сплошное облесение проводится на откосах оврагов крутизной 8° и более, а также на берегах лощин, мало пригодных для луговых и пастбищных угодий. Потухшие овраги, покрытые травянистой растительностью, также подвергаются облесению. Для облесения откосов оврагов используются дуб, ель, лиственница, липа мелколистная.

Лесные насаждения на дне оврагов позволяют избежать дальнейшего его углубления. На ранней стадии развития дно оврага узкое, и облесение произвести трудно, поэтому первоначально устраивают запруды, а затем дно закрепляют влаголюбивыми быстрорастущими породами деревьев (тополь, древовидная ива, осина и др.).

Защита почвы от ветровой эрозии осуществляется с помощью почвозащитных севооборотов, агротехнических и лесомелиоративных противодефляционнйх мероприятий.

Почвозащитные севообороты служат организационной основой мероприятий по защите почв от дефляции, они надежно защищают почву от дальнейшего разрушения ветром, способствуют тому, что противоэрозионный эффект от их внедрения в 2-3 раза выше, чем от полевых. Почвозащитная роль севооборотов определяется подбором культур и их чередованием. Сельскохозяйственные культуры по-разному влияют на развитие ветровой эрозии. Установлено, что многолетние травы обладают значительно большими почвозащитными свойствами, чем однолетние. При посеве в севообороте или при залужении они в течение всего года хорошо защищают почву от воздействия ветра. Максимальная густота посевов многолетних трав наблюдается в течение 2-3 лет (у люцерны -- до 5). В последующем почвозащитные свойства и продуктивность многолетних трав снижается. Озимые культуры также обладают высокими почвозащитными свойствами. Поля, засеянные озимыми, подвергаются эрозии в незначительной степени и не каждый год. Среднегодовой вынос почвы на них составляет 0,2 т/га, что связано с малым количеством сильных ветров в сентябре.

Противостоят ветровой эрозии и поля, занятые зерновыми яровыми культурами. В период сева яровых зерновых почва более влажная, меньше распыляется во время обработок и сева, благодаря чему ее ветроустойчивость повышается. При посеве яровых зерновых культур в оптимальные сроки ветровой эрозии не наблюдается, так как всходы появляются раньше, чем подсыхает верхний слой почвы. Выращивание промежуточных культур в севооборотах увеличивает их почвозащитную роль. К культурам, способствующим ветровой эрозии почвы, относятся пропашные.

На торфяных, глубокозалежных, подвергнутых ветровой эрозии, почвах вводят зернотравяные севообороты. Пример: 1 -- однолетний райграс с подсевом многолетних трав; 2-5 -- многолетние травы; 6 -- озимые зерновые культуры + пожнивные культуры; 7 -- ячмень + пожнивные культуры; 8 -- овес; 9 -- ячмень.

Для мелкозалежных торфяников наиболее оптимальным является почвозащитный севооборот, в структуре которого 4 поля отводится под многолетние травы и 2 -- под яровые и озимые культуры. Пример: 1 -- ячмень с подсевом многолетних трав; 2-5 -- многолетние травы; 6 -- озимые + пожнивные.

На дерново-подзолистых песчаных почвах, слабо- и среднсподверженных ветровой эрозии, используются сидеральные почвозащитные севообороты. В зависимости от степени эрозионной опасности площадь под сидсратами колеблется от 30 до 50 %. Почвозащитные сидеральные севообороты имеют короткую ротацию. Основной сидеральной культурой является люпин.

Агротехнические мероприятия по предотвращению ветровой эрозии почв включают безотвальную обработку почв, сев яровых зерновых в ранние сроки, послепосевное прикатывание почвы кольчато-шпоровыми катками и др.

В системе осенней обработки подверженных ветровой эрозии почв большое значение придается сохранению на поверхности почвы стерни. Этого можно достичь путем использования для лущения игольчатой бороны БИГ-ЗА и применения чизельных орудий. После их обработки на поверхности почвы остается до 60 % стерни, поверхность поля становится мелкорсбристой, что снижает скорость ветра в приземном слое, а зимнее время лучше задерживает снег. Предпосевная обработка почвы проводится в сжатые сроки для сохранения влаги и своевременного посева культур.

На дерново-подзолистых песчаных почвах, подверженных ветровой эрозии, эффективно применение минимальной обработки почвы, проведение вспашки и сева сельскохозяйственных культур поперек господствующих ветров, регулирование глубины вспашки с тем, чтобы не выпахать на поверхность почвы нижележащие безгумусные горизонты, сев яровых зерновых культур в ранние сроки, послепосевное прикатывание почвы кольчато-шпоровыми катками, мульчирование почвы органическими удобрениями.

На возникновение и интенсивное развитие ветровой эрозии существенно влияют сроки сева яровых зерновых культур. Это связано с тем, что с момента наступления оптимальных сроков их сева до времени наступления благоприятных условий развития ветровой эрозии торфяных почв проходит 15-30 дней. Всходы яровых зерновых культур появляются на 8-10 день и к моменту возникновения эрозии предотвращают выдувание почвы. Количество снесенной почвы уменьшается в 2-3 раза. При ранних сроках сева увеличивается урожайность яровых зерновых культур на 0,28-0,3 т/га.

Послепосевное прикатывание почвы после посева яровых зерновых культур кольчато-шпоровыми катками -- один из эффективных приемов защиты осушенных торфяных почв от ветровой эрозии. Шероховатая поверхность почвы значительно повышает противоэрозионную устойчивость почвы. На таких полях скорость ветра на высоте 15 см снижается до эрозионно неопасной -- 3,5 м/с. С полей, прикатанных кольчато-шпоровыми катками, снос почвы практически не происходит.

Сев зерновых культур перекрестным способом -- эффективный почвозащитный прием. Равномерное покрытие поверхности почвы сельскохозяйственными растениями способствует снижению скорости ветра в приземном слое, благодаря ему дефляции почвы не происходит. Но этот прием увеличивает затраты на посев, повышает себестоимость продукции и по этой причине малоприемлем.

Если агротехнические приемы не обеспечивают должной защиты почв от ветровой эрозии, их дополняют лесомелиоративными противоэрозионными мероприятиями.

В условиях Республики Беларусь основными лесомелиоративными противодефляцнонными лесонасаждениями являются массивные лесные насаждения на песках и других бросовых землях. На землях, пригодных для сельского хозяйства, применяют полезащитные лесополосы на подверженных ветровой эрозии минеральных почвах легкого гранулометрического состава и осушительных торфяных. Полезащитные лесополосы создаются поперек господствующих ветров.

Предотвращение от механической эрозии. Механическая эрозия почв -- смещение ее почвообрабатывающими машинами. Основными мероприятиями по защите почв от механического разрушения па распахиваемых склонах являются специальные агротехнические приемы об работки почвы. Эффективный прием -- зяблевая обработки без оборота пласта, обеспечивающая не только минимальное перемещение почвы вниз по склону, но и высокую степень рыхления обрабатываемого слоя, сохранение на поверхности почвы мульчирующего слоя из стерни, растительных и пожнивных остатков, что является надежным средством борьбы с поверхностным смывом почпы на склонах крутизной до 10°.

Минимальное смещение почвы на прямых односторонних склонах достигается обработкой диагональным способом обычными плугами.

На холмах с прямыми склонами крутизной не более 7° успешен комбинированный -- фигурный способ вспашки. При этом способе вспашку ведут обычными правооборачивающими плугами вдоль горизонталей, начиная с вершины холма при движении агрегата по часовой стрелке, благодаря чему оборот пласта производится вверх по склону. Хороший эффект дает применение комбинированных агрегатов, совмещающих несколько технологических операций и минимальная (поверхностная) обработка почвы.

Размещено на Allbest.ru