Борьба с эрозий почвы в современном земледелии
Природные условия Центрального Черноземья отличаются большим разнообразием. Здесь в структуре почвенного покрова преобладают выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные черноземы, на северо-западе региона встречаются серые лесные почвы. Более половины, 56,5% земель, находящихся в обработке, имеют сложный рельеф и значительную величину местных базисов эрозии, что вызывает интенсивное развитие эрозионных процессов. Высокая подверженность почв водной и ветровой эрозии усугубляется также климатом региона, который характеризуется резкими перепадами в режиме увлажнения, связанного с величиной снегонакопления, ливневыми дождями, чередующимися с засухами и суховеями, сильными ветрами.
Рельеф местности является ведущим фактором, определяющим особенности земледелия на склонах, он подразделяется на мезорельеф, микрорельеф и нанорельеф. Положительные формы мезорельефа – межбалочные водоразделы, отдельные моренные холмы, прирусловые валы речных пойм; отрицательные – овраги, балки, лиманы, староречные понижения пойм. Микрорельеф образуют ложбины, рытвины, западины, нанорельеф – припосадочные понижения, кочки, размоины, борозды, огрехи. В комплексе мероприятий, направленных на защиту почвенного покрова от разрушения, практически на всех формах рельефа центральное место отводится созданию защитных насаждений и противоэрозионных гидротехнических сооружений.
Главное назначение лесных насаждений на склонах – регулировать ветровой и тепловой режимы, распределять снег, предохранять почву от водной и ветровой эрозии. Для достижения более полного агрономического и почвозащитного эффекта на территории землепользования создают систему различных по назначению полезащитных насаждений, а в существующих проводят рубки ухода и формирование эффективных конструкций, противоэрозионную способность которых усиливают гидросооружениями. Их проектируют при создании адаптивно – ландшафтных систем земледелия для конкретных хозяйств и размещают с таким расчетом, чтобы они занимали минимальную площадь пахотных земель и обеспечивали наибольшую отдачу в сочетании с агротехническими и гидротехническими мероприятиями.
В зависимости от назначения и местоположения защитные насаждения объединяются в следующие группы: полезащитные ветроломные и водорегулирующие, прибалочные и приовражные, лесополосы по берегам и донным частям оврагов и балок. Полезащитные лестные полосы размещают на широких ровных массивах с уклоном до 1-1,50 по границам полей севооборотов, перпендикулярно направлению вредоносных ветров. Обычно создают трех–пятирядные полосы шириной до 15м. Расстояние между полосами колеблется от 500 до 700 м в зависимости от почвенно — климатических условий. Перпендикулярно к ним закладывают вспомогательные полосы на расстоянии 1000-1500 м друг от друга. Такие полосы предназначены для борьбы с засухой, пыльными бурями, они обеспечивают равномерное распределение снега, улучшают микроклимат территорий. Наиболее эффективны полосы продуваемой конструкции, а в районах, подверженных ветровой эрозии, ажурной. Водорегулирующие лесные полосы создают на эрозионно-опасных склонах крутизной более 1,50, размещая их поперек линии стока или по горизонталям со спрямлением по ложбинам. Их назначение – равномерное распределение снега, задержание и регулирование поверхностного стока, снижение смыва и размыва почвы. Расстояние между этими полосами 300 – 400 м в зависимости от интенсивности эрозионных процессов, конструкция ажурная, ширина не более 15 м. Прибалочные и приовражные лесные полосы предотвращают снос снега в гидрографическую сеть, защищают берега балок и откосы оврагов от размыва, регулируют поверхностный сток, улучшают микроклимат и гидрологический режим. Лесные насаждения в вершинах размываемых балок и вдоль оврагов размещают по откосам, ширина их от 12 до 20 м плотной конструкции. Водорегулирующие и приовражно-балочные полосы создают в комплексе с простейшими водоулавливающими устройствами – валами с перемычками вдоль нижней опушки, прерывистыми канавами в междурядье по ложбинам, щелями заполненными фильтрующим наполнителем. Лесные полосы должны быть долговечными и устойчивыми, что обеспечивается высокой агротехникой и правильным подбором главных, сопутствующих и кустарниковых пород. Овраги, оползни, крутосклоны, хозяйственное использование которых не планируется, подлежат сплошному облесению.
В противоэрозионном комплексе большую роль играют гидротехнические сооружения, которые обеспечивают быструю и надежную защиту почв от смыва и размыва, сокращение поверхностного стока. По назначению они подразделяются на водозадерживающие, водонаправляющие, водосбросные и донные. Подбор, проектирование и строительство этих сооружений осуществляют на основе гидрологических и инженерно-технических расчетов с учетом стока 10% обеспеченности.
Водозадерживающие гидротехнические сооружения предназначены для задержания местного стока, что обеспечивает дополнительное впитывание почвой талой и дождевой воды. Они представляют собой простейшие устройства – валы-канавы, валы-террасы и террасы.
Валы-канавы устраивают перед вершиной оврага с целью предотвращения линейной эрозии. При крутизне склона 3-40 они эффективны, когда водосборная площадь не превышает 10-15 га, при 4-60 – 3-5 га. На склонах выше 60 валы нецелесообразны. Размещают валы по горизонталям, высота колеблется от 1,5 до 3,5 м. В борьбе с плоскостной эрозией на полях используют также горизонтальные валы – террасы с широким основанием 6–10 м и высотой 0,5–0,6 м. Такие террасы позволяют беспрепятственно выполнять все технологические операции на поле.
На склоновых землях крутизной более 100, на берегах балок, оврагов применяют террасирование. Наиболее просты и эффективны напашные террасы, на которых сажают деревья, в том числе и плодовые.
Водонаправляющие противоэрозионные сооружения уменьшают концентрацию поверхностного стока, к ним относятся водоотводящие борозды и валы распылители стока, водорассеивающие устройства с планирований и залужением.
Водоотводящие наклонные борозды размещают на склонах крутизной 3-3,50 через каждые 80–100 м. Наклон по линии их нарезки не должен превышать 1-1,50. Распылители стока на пахотных землях применяют на склонах крутизной до 50 с небольшими ложбинами. Они представляют собой валики высотой 0,3-0,6 м, пересекающие под углом ложбину и заканчивающиеся выходной бороздкой, обеспечивающей выход стока из ложбины. Отведенная распылителем вода направляется на приводораздельный участок склона рассеивающего типа, на задернованный или облесённый участок ложбины, где она рассеивается и не причиняет ущерба почве. Водоотводящими валами и канавами предохраняют от размыва и смыва склоновые земли и от заноса мелкоземом нижележащие угодья. Валы располагают так, чтобы продольный уклон их от направления горизонтами составлял 0,001-0,005, высота вала 0,7м, ширина по основанию – 4,6 м.
Водосбросные гидротехнические сооружения предназначены для организованного сброса стекающей воды в суходольную гидрографическую сеть или водоемы при большом перепаде высот. Донные сооружения служат для прекращения углубления русла оврагов, кальмотажа смытой почвы, улучшения лесорастительных условий в прирусловой зоне и используются в сочетании с водосбросными сооружениями. Пруды и водоемы на местном стоке по гидрографической сети создают для полного задержания остаточного стока с целью улучшения гидрологического режима территории, орошения и рыбоводства, они придают большую выразительность и повышают экологическую емкость агроландшафтов. Широкое внедрение и правильное применение лесомелиоративных мероприятий, гидротехнических сооружений позволит сохранить в обороте ценные пахотные угодья и существенно повысить их продуктивность.
Виктор Турусов, доктор с/х наук, академик РАН зав. лабораторией эколого-ландшафтных севооборотов ФГБНУ «Воронежский ФАНЦ им. В.В. Докучаева»
