Автор почвозащитной системы обработки почвы для районов западной сибири и казахстана
Обновлено: 05.10.2024
Почвозащитный комплекс мероприятий — составная часть системы земледелия, направленная на защиту почв от эрозии и предупреждение развития и распространения эрозионных процессов. Включает агролесомелиоративные, агротехнические, организационные, водохозяйственные меры, применение почвозащитных приемов в севообороте, системе обработки почвы, системе удобрения и т.п.
Значение почвозащитного комплекса мероприятий возрастает при интенсификации земледелия и возрастающих нагрузках на почву. В условиях России, где в каждом регионе в той или иной степени наблюдаются водная или ветровая эрозия, системы земледелия должны учитывать систему защиты почв.
Важным условием создания эрозионно устойчивых агроландшафтов является системный подход, адаптивность к местным условиям, комплексность, экологическая устойчивость, экономическая и техническая обоснованность, природоохранная и социально-экономическая целесообразность.
Навигация
Разработка почвозащитного комплекса
Почвозащитные комплексы мероприятий разрабатываются для каждой почвенно-климатической зоны с учетом местных особенностей, типа и степени проявления эрозии, природной экологической и эрозионной обстановки:
- общего состояния земельной территории (ландшафта) угодий, района, области, края, республики по подверженности эрозии;
- характера почвенного покрова и потенциальной опасности эрозии;
- особенностей рельефа местности;
- растительного покрова, например, облесенности, наличия естественных сенокосов и пастбищ, задерненности, структуры посевных площадей;
- особенностей климата;
- хозяйственной деятельности человека, то есть специализации, системы земледелия, способов обработки почвы, применения удобрений, техники и т.д.;
- экономических, социальных и экологических последствий.
В зонах проявления водной эрозии почвозащитные мероприятия проектируют и осуществляют в границах водосборных бассейнов в следующей последовательности: от водораздела до подножия склона, от водораздельной линии овражно-балочной системы до устья. В зонах проявления ветровой эрозии комплекс мероприятий охватывает весь эрозионный район, включая группу агропредприятий или административных районов. В зонах совместного проявления водной и ветровой эрозии должны выполняться оба требования.
Вопрос о необходимости использования конкретного противоэрозионного приема должен решаться на основе комплексного учета условий: климата, рельефа, особенностей почвенного покрова и экономических возможностей предприятия. Экономичность почвозащитных мер — достижение наибольшей эффективности приемов и их комплекса при минимальном отводе ценных земель, наименьших затратах ресурсов на их осуществление.
Проектирование противоэрозионных мероприятий состоит из:
- составления генеральных схем комплекса противоэрозионных мероприятий для республики, края, области;
- составления схем противоэрозионных мероприятий по почвенно-эрозионным зонам, включающим взаимосвязанные агропредприятия и административные районы;
- разработки противоэрозионных комплексов для предприятия;
- разработки проектно-сметной документации на строительство гидротехнических, водохозяйственных сооружений и создание защитных насаждений.
Разработка схемы комплекса противоэрозионных мероприятий для республики, края, области включает почвенно-эрозионное районирование, выделение зон и районов, сходных по характеру проявления эрозионных процессов и комплексу запланированных почвозащитных приемов. Определяют виды, объемы, сроки выполнения и стоимость работ по защите почв.
На основе схемы разрабатывают ежегодные планы проведения противоэрозионных мероприятий. Каждое предприятие должно иметь проект и перспективный план проведения почвозащитных мероприятий и мероприятий по повышению плодородия эродированных земель. Со стороны специалистов и руководителей предприятий должен организовываться контроль выполнения этих мероприятий.
Проект комплекса почвозащитных мероприятий подготавливают на основе: документации внутрихозяйственного землеустройства, почвенных и агрономических карт, карт рельефа и крутизны склонов, данных о количестве и характере атмосферных осадков, данных о размерах стока талых вод, развитии ветровой и водной эрозий.
При проектировании учитывают:
- влияние степени смытости и распыленности верхнего слоя на урожайность культур;
- возможность использования почвозащитной, гумусовой и симбиотической роли отдельных культур;
- время нахождения почвы не занятой растениями или растительными остатками;
- особенности каждого земельного участка;
- возможность применения противоэрозионных мероприятий в конкретных условиях.
Проектирование противоэрозионных мероприятий проводится в следующем порядке:
- Изучается рельеф, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов, климатические условия (количество, распределение и характер выпадения атмосферных осадков, скорость и направление ветра, температурный режим). Учитывают запасы воды снежного покрова, интенсивность таяния и состояние почвы к периоду снеготаяния. Определяется период возникновения опасности проявления эрозии. Анализируются данные почвенных условий, таких как, гранулометрический состав, структурность, мощность гумусового слоя, плотность и влажность почвы, степень смытости и выдувания.
- Оценивается эрозионная опасность культур в севооборотах. Для этого используют коэффициенты эрозионной опасности полевых культур, определенные А.С. Станцявичюсом для северо-западных районах Нечерноземной зоны на склоновых землях. К эрозионно опасным относят: черный пар — 1,0, корнеплоды — 0,8, кукуруза на силос — 0,5, яровые зерновые — 0,5. К почвозащитным относят: бобово-злаковые смеси — 0,4, яровые с подсевом многолетних трав — 0,3, озимая рожь — 0,2, озимые с подсевом многолетних трав — 0,1, многолетние травы первого года пользования — 0,05, многолетние травы второго года пользования — 0,03, многолетние травы третьего года и более длительного пользования — 0,01.
- Устанавливаются способы размещения культур на склоновых землях или на почвах, подверженных риску ветровой эрозии, например, полосное, сплошное, контурно-полосное, с созданием буферных полос и т.п. Состав и порядок чередования культур в севооборотах при их полосном размещении должны обеспечивать защиту почв в течение всего эрозионно опасного периода.
- Выстраивается систему удобрения в севообороте с учетом почвозащитных требований.
- Определяются противоэрозионные приемы обработки почвы под каждую культуры.
- Определяются способы посева и приемы ухода за посевами каждой культуры.
- Определяются почвообрабатывающие, посевные, уборочные агрегаты и направление их движения.
- Предусматриваются мероприятия по накоплению и регулированию снеготаяния.
Для более детального изучения проводят полевое комплексное обследование территории.
Классификация земель по эрозионной опасности
Согласно Методическим указаниям все земли делят на 4 группы, включающие 9 категорий, из которых 5 пригодны для обработки:
- Земли, пригодные для интенсивного использования в земледелии.
I категория. Земли не подвержены эрозии, расположенные на водоразделах и приводораздельных склонах с уклоном до 1° и длиной линии стока до 200 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы не более 3 т/га в год.
II категория. Земли, подверженные слабой эрозии. Верхние пологие участки склонов с уклоном до 3° и длиной линии стока до 300 м. Потенциальная интенсивность смыва 3,1-10 т/га в год.
III категория. Земли, подверженные эрозии. Средние и частично нижние части склонов с уклоном до 5°. Длина линии стока от 300 до 600 м. Потенциальный смыв 10,1-20 т/га в год.
- Земли, ограниченно пригодные для обработки, но непригодные для возделывания пропашных культур.
IV категория. Земли, подверженные сильной эрозии. Средние и частично нижние части склонов крутизной до 8°. Длина линии стока от 800 до 1000 м. Потенциальная интенсивность смыва 20,1-40 т/га в год.
V категория. Земли, очень сильно подверженные эрозии. Нижние, примыкающие к бровкам балок части склонов с крутизной свыше 8°. Потенциальная интенсивность смыва более 40 т/га в год.
- Земли, непригодные для обработки.
VI категория. Земли балок, их верхние части, примыкающие к пашне, с крутизной от 10 до 15°. Длина линии стока от 1000 до 1500 м. Травостой изрежен, встречаются промоины. Интенсивность смыва при распашке может достигать до 100-150 т/га в год.
VII категория. Земли нижних частей склонов балок, крутизной 15-17°. Длина линии стока от 1500 до 2000 м. Потенциальная интенсивность смыва при распашке может достигать 150-200 т/га и более.
- Земли, непригодные для использования под сельскохозяйственные угодья.
IX категория. Овраги, не подлежащие выполаживанию, выходы мела, галечника, каменистые осыпи, пески и другие.
В зависимости от степени риска ветровой эрозии, комплекс противоэрозионных мероприятий может быть выстроен согласно следующим рекомендациям:
- Земли, не подверженные ветровой эрозии. Мероприятия не проводят.
- Земли слабоподверженные риску ветровой эрозии. Применяют простые противоэрозионные мероприятия: проведение обработок в оптимальные сроки, внесение удобрений, снегозадержание, применение безотвальной обработки и посев с сохранением стерни на поверхности, полосной размещение посевов и паров полосами шириной 100-150-200 м перпендикулярно направлению ветров, создание сети полезащитных лесных полос.
- Земли среднеподверженные ветровой эрозии. Мероприятия, применяемые к предыдущей категории дополняются безотвальной обработкой и посевом с максимальным сохранением стерни, в засушливых районах применение кулис и полосное размещение посевов и паров в сочетании с буферными полосами многолетних трав.
- Земли сильноподверженные ветровой эрозии. Применяют весь комплекс доступных противоэрозионных мероприятий: введение почвозащитных севооборотов с высоким удельным весом многолетних трав, безотвальную обработку, посев с максимальным сохранением стерни, размещение посевов, паров и буферных полос многолетних трав полосами шириной до 50-100 м, перпендикулярных направлению ветров, сплошное залужение ветроударных склонов, создание загущенной сети лесополос.
- Земли очень сильно подверженные ветровой эрозии. Непригодны для постоянного возделывания сельскохозяйственных культур. Могут быть использованы для сплошного залужения под сенокосы и пастбища с применением поверхностного и коренного улучшения. В некоторых случая могут выделены в почвозащитный севооборот с 1-2 полями зерновых и 3-5 полями многолетних трав при условии защиты лесополосами.
Эффективность применения комплекса противоэрозионных мероприятий
На Новосильской зональной агромелиоративной опытной станции Орловской области, с площадью 700 га земель накоплен опыт применения комплекса мер борьбы с водной эрозией, включающий организационно-хозяйственные, гидротехнические, лесомелиоративные и агротехнические мероприятия. Эрозия почв остановлена на всей площади, урожай зерновых культур увеличился в 3 раза. Земли этой станции разбиты на категории в зависимости от смытости и уклона. На склонах с несмытыми и маплосмытыми почвами введены полевые севообороты, на сильносмытых — почвозащитные. Лощины и балки залужены и используются под пастбища с обоснованным рациональным пастбищеоборотом. Зяблевую обработку выполняют отвальными и безотвальными плугами на 27-30 см поперек склонов. Боронование, культивацию, посев также проводят поперек склона. Широко применяются органические и минеральные удобрения.
В Ставропольском крае большое внимание уделяют специальным почвозащитным севооборотам на склонах, где более половины полей отводятся под многолетние травы. Пропашные, как правило, исключаются или занимают небольшие площади. В комплекс почвозащитных мероприятий входит обработка и посев поперек склона, полосное размещение посевов, нарезка валиков по горизонталям, обработка с оставлением стерни, залужение балок и оврагов.
На Павлодарской опытной станции по защите почв от эрозии применяется комплекс противоэрозионных мероприятий, включающий почвозащитные севообороты с полосным размещением культур, которых полосы однолетних культур и кулисного пара чередуют с полосами многолетних трав люцерны или эспарцета в смеси с житняком. Ширина полос одинакова и составляет для песчаных почв — 50 м, легкосуглинистых— 100 м. Полосы размещают поперек господствующих ветров. Используют плоскорезную обработку почвы с оставлением стерни на поверхности. На паровых полях выращивают кулисы из горчицы для снегонакопления и защиты от выдувания. При уборке зерновых оставляют высокую стерню, солому разбрасывают по полях. В севооборотах применяют засухоустойчивые культуры и сорта, широко используют гербициды, число механических обработок сведено к минимуму. На участках, непригодных для выращивания однолетних культур, проводят залужение.
Научно обоснованный комплекс противоэрозионных мероприятий, адаптированный к местным условиям, позволяет значительно снизить или полностью предотвратить риск развития эрозии почвы. Опыт предприятий Сибири, Алтая, Зауралья, Поволжья показывает, что даже в острозасушливые годы в степных районах Сибири применение почвозащитных мер позволяет получать 1,1-1,2 т/га зерна, в годы достаточного увлажнения — до 2 т/га.
Специальные приемы обработки почвы в районах, подверженных водной эрозии. Главная задача обработки почв в этих районах — прекращение стока воды и направление его в глубь почвы. Для этого важно придать почве хорошую структуру и строение. Наличие крупных некапиллярных пор позволяет задержать в них талые воды в неоттаявшей почве. Глубокая обработка способствует проникновению большего количества воды.
Лучшие результаты в борьбе с эрозией почвы дает глубокая обработка безотвальными орудиями. При подготовке почвы под озимые культуры целесообразна поверхностная обработка с оставлением на поверхности почвы стерни.
Сток воды можно уменьшить также бороздованием вдоль и поперек поля, выполняемым культиваторами, у которых часть лап заменяют окучниками.
На смытых почвах с небольшой мощностью перегнойного горизонта вспашку заменяют глубоким рыхлением, а на засоренных полях эти приемы чередуют.
Предпосевная обработка склоновых земель, кроме общих задач, имеет дополнительные, например выравнивание почвы после специальных приемов зяблевой обработки. Особенное внимание необходимо уделять задержанию влаги весенних дождей и лучшему сохранению влаги, накопленной раньше. После зяблевой вспашки поперек склона достаточно провести обычную предпосевную обработку, т. е. ранневесеннее боронование и культивацию. Склоны, обработанные с поделкой водозадерживающих гребней, валиков, ячеек и других препятствий, разравнивают иногда с помощью тяжелой дисковой бороны.
В зависимости от засоренности и плотности почвы осенью ее обрабатывают на разную глубину: большую — на засоренных и плотных почвах и меньшую — на чистых и рыхлых.
Почвозащитную обработку почвы с оставлением на поверхности стерни широко применяют в Северном Казахстане и степной части Западной Сибири, а также на юге Украины, в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе и Южном Урале.
Особенности обработки орошаемых земель. Орошение оказывает сильное и разностороннее влияние на почву и ее физические свойства. В результате поливов почва быстрее уплотняется, уменьшается ее водопроницаемость и аэрация. Это, в свою очередь, ухудшает использование оросительной воды, ведет к потере части питательных веществ почвы и удобрений.
Важная задача обработки орошаемых земель — поддержание такого физического состояния почвы, при котором создавались бы наилучшие условия использования поливной воды и вносимых удобрений. Возрастает роль обработки почвы в борьбе с сорняками, которые в условиях орошения и обильного удобрения хорошо развиваются.
Специфической задачей является создание наилучших условий для полива, в частности планировка, или выравнивание, поверхности полей для равномерного распределения воды. В соответствии с этими особыми условиями изменяется и система обработки почвы.
Зяблевая обработка орошаемых земель облегчается предпахотным поливом, в результате которого пересохшая почва приобретает физическую спелость, а осыпавшиеся семена сорняков хорошо прорастают.
Предпосевная обработка почвы на орошаемых землях должна быть особенно тщательной. Необходимо придать поверхности почвы мелкокомковатое состояние, выровнять ее для того, чтобы провести высококачественно посев и вегетационные поливы. Весеннее боронование, прекращая поднятие капиллярной воды к поверхности почвы, препятствует перемещению солей в верхний слой.
Междурядья пропашных культур на орошаемых землях целесообразно обрабатывать на большую глубину, чем без орошения.
В Поволжье и некоторых областях Северного Казахстана широко применяют лиманное орошение, т. е. затопление талыми водами пониженных участков. В связи с неодновременным поспеванием почвы весеннее боронование проводят, постепенно приближаясь к центру лимана.
В связи с тем, что после вегетационных поливов при высыхании верхнего слоя почвы образуется корка, возрастает роль послепосевной обработки с использованием зубовых борон и особенно ротационных мотыг, которые можно применять в более поздние фазы развития растений.
4. Основные законы земледелия
Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений. Взаимоотношения растений с отдельными факторами их жизни были и остаются предметом научных исследований отечественных и зарубежных ученых.
В результате большого числа проведенных опытов установлено, что ни один из факторов жизни растений не может быть заменен другим. Это первый закон земледелия— закон незаменимости факторов жизни растений.
Как логическое следствие этого закона вытекает вывод о физиологической равнозначимости факторов жизни растений.
В практике земледелия закон незаменимости факторов жизни проявляется всегда, когда пытаются восполнить недостаток одного из них другим, например воды удобрением или наоборот. Не принесли успеха и попытки замены одного элемента питания растений другим.
Закон равнозначимости выражается в том, что ничтожная потребность растения в каком-либо элементе, если она не удовлетворяется, приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности растений, так же как и недостаток элемента, потребляемого в неизмеримо большем количестве.
В этом легко убедиться, если обратиться к действию на растения тепла. Любой жизненный процесс начинается при какой-то минимальной температуре, протекает наилучшим образом при оптимальной, замедляется, а затем и совсем прекращается по мере дальнейшего ее повышения.
Выводы из этих опытов были использованы буржуазными учеными для подтверждения так называемого закона убывающего плодородия почвы, согласно которому каждое последующее вложение труда и капитала в земледелие дает все меньшую прибавку дохода.
Неправильность вывода о затухающем действии факторов жизни растений была доказана дальнейшими исследованиями и особенно диалектическим анализом полученных результатов.
Выводы из опытов и из практического земледелия послужили обоснованием закона совокупного действия факторов жизни растений, который утверждает, что для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо одновременное наличие или приток всех факторов жизни в оптимальном соотношении.
Максимальная величина урожая определяется биологическими возможностями данного вида и сорта растений, а также количеством поступающей солнечной энергии и коэффициентом его использования, а это зависит от уровня развития науки и техники.
Закон возврата впервые был сформулирован Либихом. Как применение закона сохранения материи к земледелию он обязывает для сохранения плодородия почвы возвращать все вещества, которые взяты из почвы урожаем или вследствие потерь, с удобрениями или иным путем.
Массовое освоение целины в Казахстане проходило в 60-е годы. В Канаде и США нечто похожее осуществилось на 30 лет раньше. Советским специалистам и земледельцам было чему поучиться у заокеанских фермеров. Сейчас у наших уже постсоветских земледельцев накопился немалый опыт борьбы с эрозией почвы, применения бесплужной почвозащитной системы земледелия.
[wpcol_1half ” style=””]
Разрабатывая почвозащитную систему обработки почвы для засушливого Казахстана, академик А. И. Бараев использовал опыт Канады, особенно применение плоскорежущих орудий. После начала освоения целины наши сельскохозяйственные делегации, отдельные специалисты и ученые не раз выезжали в Канаду и США для изучения опыта борьбы с эрозией почв.
Кроме того, практическая деятельность с середины прошлого столетия и идеи пытливого агронома Терентия Семеновича Мальцева по внедрению бесплужной обработки почвы вызвали большой интерес земледельцев СССР. Все эти идеи были подхвачены коллективом ученых Всесоюзного научно-исследовательского института зернового хозяйства (ВНИИЗХ).
Александр Иванович Бараев
С 1957 года этот институт возглавил Александр Иванович Бараев, избранный в 1966 году академиком Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина. Мальцевский способ безотвальной обработки почвы использовался не только в Зауралье, он нашел применение на целинных землях Западной Сибири и Казахстана.
Громадные степные просторы Казахстана и Сибири отличаются суровым засушливым климатом с сильными ветрами и резким проявлением ветровой эрозии почвы. Ветровая эрозия пагубно сказывается на плодородии почвы. Выдуваемый слой почвы в 2,5 сантиметра уносит с одного гектара: азота 450—980, фосфора 100—190 килограммов, калия 3,5 тонны и органического вещества 15 тонн. Почва становится бесплодной. Вместе с тем массовое использование целинных земель, нередко с бессменным посевом яровой пшеницы без чистых паров, привело к значительному засорению посевов сорняками. В первые годы после распашки целинных земель почва еще сохраняла мелкокомковатую структуру, сорняки не успели размножиться и урожаи пшеницы радовали целинников. Однако последующие ежегодные обработки почвы отвальными плугами, зубовыми боронами, катками и дисковыми лущильниками, единственными тогда на целине орудиями предпосевной обработки и подавления всходов сорняков, все больше и больше ее распыляли. Урожаи начали резко сокращаться.
И тогда стало ясно, что для целинных земель Казахстана и Сибири обычная плужная обработка непригодна. Тут-то и помог опыт Т. С. Мальцева. Однако нельзя забывать, что Мальцев вначале действовал без поддержки профессиональных ученых. До всего он доходил лишь своим пытливым умом, наблюдательностью и исключительным трудолюбием. Т. С. Мальцев был экспериментатором не только в области обработки почвы. Он внедрил новые севообороты, установил оптимальные для своей местности сроки посева пшеницы, предложил способ борьбы с сорняками, особенно с овсюгом.
[/wpcol_1half][wpcol_1half_end style=””]
Бараевская система
Этими же вопросами, но гораздо шире и глубже стали заниматься сотрудники ВНИИЗХ. Они наряду с разработками Т. С. Мальцева учли опыт крестьян-земледельцев Сибири и фермеров Канады и США в районах с засушливым климатом, схожим с климатом Северного Казахстана и Сибири. В результате огромной работы ВНИИЗХ рекомендовал земледельцам Казахстана, Сибири и некоторых районов Алтая безотвальную плоскорезную обработку почвы. Вскоре безотвальная обработка стала применяться на площади свыше 50 миллионов гектаров. Земледельцы назвали эту систему по фамилии ее основного автора — бараевской.
Каким парадоксом казалась земледельцам европейской части Советского Союза, с детства приученным к отвальной пахоте, при которой не оставалось ни одной соломинки, бараевская система! В то время не изжито еще было фактическое запрещение иметь чистые пары. В бараевской же системе чистые пары стали обязательными.
В основу своей системы земледелия Т.С. Мальцев положил новые, необычные для 50-х годов прошлого столетия теоретические идеи и практические разработки, идущие вразрез с господствующей в то время травопольной теорией В.Р. Вильямса. Основные слагаемые системы Мальцева таковы: зернопаротравяные севообороты с короткой ротацией и высокой долей чистого пара; система обработки почвы, в которой глубокие безотвальные рыхления чередуются с мелкими поверхностными обработками; система машин для выполнения этих работ; сроки посева, дифференцированные в зависимости от возделываемых культур и местных сортов яровой пшеницы, адаптированных к природным климатическим особенностям региона; лущение стерни как ресурсо-и влагосберегающий способ обработки почвы и другие.
Большим подспорьем при разработке системы земледелия Терентию Семеновичу Мальцеву служили исследования Шадринского опытного поля, которое он часто посещал и интересовался результатами.
- вспашка жнив должна производиться с осени;
- чем раньше поднята зябь осенью, тем выше урожай культуры, идущей по зяби;
- борона за плугом – обязательный прием.
В настоящее время мелкая поверхностная осенняя обработка стерни (лущение или культивация) широко применяется земледельцами во всех природных зонах Зауралья и в других регионах Урала и Западной Сибири.
По утверждению целого ряда видных ученых, Т.С. Мальцев является автором ранее неизвестных земледельческому миру начала ХХ века теоретических предположений и практических приемов по различным вопросам земледелия.
По мнению академика РАСХН А.Н. Каштанова положение, разработанное Т.С Мальцевым о равнозначной роли однолетних и многолетних трав в почвообразовательном процессе, в котором он убедительно доказал, что однолетние травы наравне с многолетними могут обогащать почву органическим веществом и создавать прочную комковатую структуру, является настоящим открытием.
Следовательно, изменение урожайности и количества растительных остатков, поступающих в пахотный слой почвы, как и предполагал Терентий Семенович, стало основной причиной колебаний в содержании гумуса – основного показателя плодородия почвы.
Как всесторонне развитая личность, он занимался вопросами воспитания молодежи, его волновали проблемы экологии, социально – экономические и другие аспекты сельской жизни.
Читайте также: