Инженерное обустройство территории

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья»

Агротехнологический институт

Кафедра «Земельный кадастр»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Инженерное обустройство территории»

по направлению подготовки «Землеустройство и кадастры»

Выполнил: ст.гр.3-БЗКз Хрипун Д.Ю.

Проверил: к. с.-х. н., доцент Евтушкова Е.П.

Тюмень 2016



Содержание

1. Разработка агротехнических противоэрозионных мероприятий

2. Общие сведения о водной эрозии и агротехнических мерах борьбы с ней

3. Общие сведения о ветровой эрозии и агротехнических мерах борьбы с ней

Список использованной литературы



1. Разработка агротехнических противоэрозионных мероприятий

Все агротехнические противоэрозионные мероприятия можно разделить на четыре группы:

1) мероприятия по обработке почвы, повышающие ее водопоглотительную способность, устойчивость к смыву, размыву и выдуванию ветром;

2) защита почв от эрозии с помощью растительного покрова;

3) снегозадержание;

4) применение органических и минеральных удобрений.

В районах водной эрозии почв из агротехнических мероприятий первой группы наиболее распространены глубокая пахота, валкование, прерывистое бороздование, лункование, щелевание и кротование.

В комплексе мер по защите почв от водной и ветровой эрозии большое значение имеет регулирование стока осадков. Накопление влаги ослабляет почворазрушительное действие ветра, улучшает условия развития растений. На склоновых, расчлененных землях незарегулированный сток вызывает не только потери почвы, питательных веществ, но и большого количества влаги. В Центрально-Черноземной зоне при среднегодовой сумме осадков от 450 до 550 мм потери влаги из-за стока составляют от 40 до 80 мм. Повышение инфильтрационных свойств почвы и устройство препятствий на пути стока осадков на склонах предупреждают водную эрозию. Регулирование стока осадков снижает губительное влияние засушливо-суховейных явлений.

С помощью науки и практики разработан ряд агротехнических приемов по регулированию поверхностного стока и накоплению почвенной влаги. В зависимости от местных условий применяют один или несколько приемов.

Контурная обработка. В системе агротехнических мер борьбы с водной эрозией ведущая роль принадлежит обработке почвы. При этом вспашку почвы, боронование, посев и другие виды работ проводят только поперек склона или по горизонталям рельефа. При пахоте чередуют вспашку всвал и вразвал. При контурной обработке борозда и гребень препятствуют движению воды, тем самым уменьшаются поверхностный сток и смыв почвы. эрозия почва органический минеральный

По данным СНИИСХ, при контурной обработке почвы на склонах крутизной 1 - 3° смыв почвы снижается в 2 -3 раза. В результате увеличения запаса влаги в почве урожай яровых зерновых культур увеличивается на 1-2 ц/га. Контурную обработку целесообразно проектировать при крутизне более 1° практически во всех условиях, где может отмечаться сток осадков.

Почвоуглубление. Положительный результат в борьбе с эрозией дает углубление пахотного слоя почвы одновременно со вспашкой. Этот прием выполняют плугами с почвоуглубительными корпусами. При рыхлении подпахотного слоя ускоряется впитывание воды, уменьшается смыв почвы, урожай зерна увеличивается на 13 ц/га. Дополнительные затраты на углубление подпахотного слоя составляют 3 - 5 руб. на 1 га. Его рекомендуется применять на склонах при слабой водопроницаемости почв.

Исследованиями Волгоградской сельскохозяйственной станции на светло-каштановых почвах в комплексе с солонцами при крутизне 3 - 5° отвальная вспашка с почвоуглублением подпахотного слоя ( 25 см + 15 см) более эффективно защищала почву от водной эрозии, чем отвальная вспашка на глубину 25--27 см. Смыв почвы весной по обычной вспашке составлял 5,2 т/га, по вспашке с почвоуглублением - 3,6 т/га. Высокая эффективность почвоуглубления установлена на горных черноземах Армении.

Обвалование зяби. Его производят четырехкорпусным навесным плугом ПЛН-4-35, на котором устанавливают один корпус с удлиненным отвалом для образования через 1,4 м поперек склона земляных валиков высотой до 20 см. Боронование, культивация и прикатывание почвы по обвалованной вспашке не допускаются. Образующиеся валики и углубления при вспашке склонов задерживают до 420 м3 воды на 1 га пашни, снижают смыв почвы ливневыми и талыми водами, способствуют увеличению запасов почвенной влаги и повышению урожайности яровых зерновых культур на 1,5 ц/га. Дополнительные затраты на проведение обвалования равны 1,2 - 3 руб. на 1 га. Этот прием целесообразно применять в условиях возможного стока осадков от снеготаяния.

Полосное глубокое рыхление почвы. Его выполняют после оседания и уплотнения почвы осенью или ранней весной до посева культур поперек склона разовым проходом плугами ПУН-1,7, ПРВН-53 с центральным и двумя боковыми рыхлителями или щелевателем по следам гусениц трактора. Центральный рыхлитель обрабатывает почву на глубину 50-60 см, а два боковых - на 30 см. Расстояние между поперечными взрыхленными полосами на склонах крутизной до 5° составляет 20 - 25 м, свыше 5° - 5 - 15 м. Глубокое полосное рыхление способствует задержанию 300 м3 поверхностного стока, сокращению смыва почвы до 14 т/га и повышению урожая зерна на 13 ц/га. На проведение глубокого полосного рыхления почвы дополнительно затрачивается 2 - 3 руб. на 1 га.

Плоскорезная обработка почвы. Сохранение послеуборочных остатков на поверхности поля уменьшает смыв почвы и испарение влаги. Мульча из растительных остатков защищает почву от ударов дождевых капель, разрушающих почвенные агрегаты, и способствует образованию почвенной корки. Плоскорезная обработка почвы сохраняет послеуборочные остатки, усиливает инфильтрацию воды, что способствует уменьшению поверхностного стока и смыва почвы.

В Степной зоне Украины, где более 1/3 пахотных земель подвержено эрозии, рыхление почвы культиватором-плоскорезом обеспечило снижение стока осадков и смыва почвы. В севообороте пар занятый - озимая пшеница - кукуруза на зерно - овес при зяблевой плоскорезной обработке сток осадков составлял 6,2 мм, смыв почвы - 10,2 т/га, при мелкой и поверхностной обработках 16,8 мм и 48,3 т/га соответственно.

Минимальная почвозащитная обработка. Исключение механических обработок на основе применения гербицидов позволяет сохранить на поверхности почвы максимальное количество пожнивных остатков стерневого предшественника и создает тем самым фон, существенно сокращающий смыв почвы. Однако на почвах со слабой водопроницаемостью увеличивается опасность жидкого стока. Для его предотвращения нулевую зяблевую обработку на склонах сочетают с щелеванием почвы. Как показали исследования Ставропольского НИИСХ, урожаи кукурузы и сорго при нулевой зяблевой обработке повышаются на 25 - 60 % при существенной экономии энергетических и трудовых ресурсов. Эффективность нулевой обработки в регулировании стока и предотвращении смыва наиболее ярко продемонстрирована на опытной станции штата Огайо (США) во время ливневого дождя, когда в течение 7 ч выпало свыше 125 мм осадков. Результаты измерений при возделывании кукурузы приведены в табл. 25. При слабой водопроницаемости почв, а также в условиях распространения водной эрозии после снеготаяния необходимо предусмотреть в проекте применение полосного щелевания или глубокого рыхления по фону минимальной обработки.

Щелевание почвы. Это эффективный почвозащитный прием задержания стока осадков под озимыми яровыми культурами сплошного сева, а также однолетними и многолетними травами. Щели на глубину 50 - 60 см нарезают контурно или поперек склона щелевателем АШ-2-140 по следам гусениц трактора. Щелевание проводят после сева культур до начала прорастания семян, а на посевах озимых зерновых оно возможно поздней осенью, когда почва промерзает на глубину 3 - 4 см. На склонах крутизной 5° щели делают через 10 м, на более крутых участках - через каждые 5 м. Щелевание посевов предотвращает поверхностный сток осадков до 157 м3/га, смыв почвы - 5 - 7 т/га, позволяет увеличить урожайность зерновых колосовых до 2 ц/га. Дополнительные затраты на проведение щелевания почвы под культурами сплошного сева составляют 2 - 5 руб. на 1 га.

Щели, нарезанные осенью, к периоду весеннего снеготаяния часто оказываются закупоренными. Поэтому при неглубоком промерзании почвы эффективно ранневесеннее щелевание зяби.

Глубина щелевания зяби - 30 - 70 см, ширина щелей - 2 см, расстояние между лентами - 5 м, а в лентах - 1,4 м. Щели нарезают по следу трактора. При каждом проходе агрегата образуется две щели.

Глубина щелевания междурядий пропашных культур - 15 - 20 см, проводят этот прием одновременно с междурядной обработкой почвы. Направление обработки при щелевании - поперек или по контурам склона.

Щелевание позволяет на каждом гектаре дополнительно задерживать сток до 300 м3, сократить смыв почвы до 16 м и увеличить урожай зерна кукурузы на 3,2 ц. Дополнительные затраты на проведение щелевания почвы в междурядьях пропашных культур составляют 2,4 - 3 руб. на 1 га. Изучение щелевания пастбищ и сенокосов лабораторией защиты почв от эрозии СНИИСХ показало, что этот прием позволяет задержать как весенний, так и летний стоки. Однако через незакрытую щель вся задержанная вода способна испариться в течение недели.

Щелевание сенокосов и пастбищ без закрытия щелей в засушливой зоне и на ветроударных склонах зоны неустойчивого увлажнения может способствовать иссушению почв. Практикой доказана эффективность щелевания в сочетании с поверхностным улучшением и подсевом трав. Щелевание естественных кормовых угодий с одновременным боронованием поверхности увеличивает запасы влаги в 1,5 - 2 раза.

Окучивание и прерывистое бороздование. На склонах крутизной выше 3 последнюю культивацию сочетают с нарезкой прерывистых борозд глубиной 10-12 см с помощью приспособления ППБ-0,6. При большей глубине борозд происходит дополнительное иссушение почвы, ширина борозд по верху - 30 см, длина от одной перемычки до другой - 70, ширина перемычек - 20-30 см. При помощи приспособления ППБ-0,6 в агрегате с культиватором КРН-4,2 на 1 га делают 12-13 тыс. микроемкостей, способных задержать до 45 мм осадков, резко уменьшить смыв почвы и повысить урожай зерна кукурузы на 3 - 6 ц/га. Дополнительные затраты на проведение прерывистого бороздования почвы междурядий пропашных культур равны 3,2 руб. на 1 га.

Установлено, что окучивание и прерывистое бороздование позволяют значительно уменьшить поверхностный сток, смыв почвы и потерю питательных элементов. На окучиваемых полях поверхностный сток по сравнению с контрольным полем без окучивания уменьшается на 40 %, при прерывистом бороздовании - до 67 %.

Лункование и бороздование зяби. Его проводят одновременно со вспашкой или отдельно поздней осенью лункователями ПЛДГ-5, ПЛДГ-10 или окучниками, установленными на крайние и среднюю секции паровых или пропашных культиваторов.

По данным ДЗНИИСХ, эти приемы задерживают сток талых вод в объеме 10 - 15 мм, сокращают смыв почвы в 3 - 4 раза, повышают урожай зерна на 1,5 - 2,2 ц/га. В Центрально-Черноземной зоне лункование зяби на черноземах способствует задержанию талых вод в объеме 129 м3/га, а на серых лесных почвах нет эффекта.

Буферные полосы. Их формируют из культур сплошного сева. Они предотвращают эрозию почвы на посевах пропашных культур. На склонах крутизной до 5° ширина полос составляет 3,6 м, расстояние между полосами - 42 м, т. е. при уклоне свыше 5° (через 10 проходов сеялки СКНК-6) соответственно 7,2 м и 21 м. Буферные полосы дополняются щелеванием, которое выполняют щелевателем АЩ-2-140 с обеих сторон полосы.

Буферные полосы распыляют поверхностный сток, замедляют скорость, уменьшают его размывающую силу, собирают смытую между полос почву. На их создание дополнительно затрачивается 23 - 5 руб. на 1 га.

Гребнистая вспашка. В районах водной эрозии на односторонних склонах крутизной до 2° рекомендуется глубокая гребнистая вспашка. Выполняют ее плугами общего назначения с удлиненным или укороченным отвалом, установленным на один из корпусов. Для этого можно использовать навесной виноградный плуг с установкой корпусов на работу всвал и формированием валиков высотой 15 - 20 см. При работе агрегата с удлиненным отвалом на поверхности пашни образуется гребень высотой 20 - 25 см и шириной у основания 40 - 50 см. Водозадерживающая способность поверхности почвы при такой обработке достигает 300 - 400 м3/га, смыв сокращается в 2 - 3 раза.

На односторонних склонах крутизной 6 - 8° более эффективно применение гребнисто-ступенчатой вспашки, выполняемой плугом ПН-4-35 с приспособлением ПРНТ-60000. Этот прием позволяет создать два ряда прерывистых борозд с суммарной емкостью до 450 м3/га и благодаря углублению пахоты на 8 - 12 см повышает водопроницаемость почвы. По данным ВНИАЛМИ, ступенчатая вспашка (когда каждый второй плуг обрабатывает почву глубже на 12 - 15 см) и вспашка с удлиненными отвалами задерживают в почве 200 - 240 м3 талой воды больше, чем обычная.

Кротование почвы. Его применяют на смытых и деградированных черноземах и почвах с низкими физическими свойствами один раз в 2 - 3 года на глубину 25 - 60 см. Кротование почвы позволяет увеличить запасы влаги на 25 - 30 мм. Кротователь делает кротовины одновременно со вспашкой на глубине 40 см диаметром 6 - 8 см с расстоянием между кротовинами 105 см. Влага в почву поступает через щель, прорезанную стойкой кротователя. Кротовать можно и междурядья пропашных культур, совмещая с первой междурядной обработкой. Глубина кротования в этом случае - 18 - 20 см.

Снегозадержание и регулирование снеготаяния. Эффективным способом регулирования снеготаяния и задержания талых вод является валкование снега с помощью снегопахов-валкователей СВУ-2,6.

Снежные валы на склонах крутизной до 2 - 3° размещают вдоль направления горизонталей через 15 - 20 м, а на более крутых склонах - через 8-10 м.

Эффективным способом регулирования снеготаяния и задержания талых вод на склонах является полосное уплотнение снега тяжелыми водоналивными катками ЭКВГ-1,4. Расстояние между проходами агрегата зависит от глубины снежного покрова и крутизны склона: чем больше снега на полях и круче склон, тем чаще делаются проходы. Полосное уплотнение можно применять повсеместно (на озимых посевах, многолетних травах и на полях с зяблевой вспашкой) в период оттепели, когда снег оседает, но в порах его еще нет воды. Рекомендуется также полосное зачернение снега: землей, золой, торфокрошкой.

Залужение водоподводящих ложбин и промоин. Крупные ложбины на пашне являются местом концентрации стока воды и размыва почвы. Такие ложбины рекомендуется залужать и содержать в задернованном состоянии. Залужают ложбины путем подсева трав под покров озимых и яровых культур. При распашке полей с многолетними травами ложбины не трогают. Почвообрабатывающие орудия должны проходить через залуженные ложбины только в транспортном положении, чтобы не повредить дернину.

Промоины глубиной до 6 - 7 м заравнивают (засыпают) или вы-полаживают землеройными машинами с сохранением на поверхности гумусового слоя. Перед засыпкой промоин выше вершин создают водоотводные или водозадерживающие валы. На мелиорированных участках применяют контурную агротехнику и в первые годы, особенно на крутых склонах, эти участки содержат под многолетними травами. Следует отметить, что внедрение одного приема вне комплекса без противоэрозионной организации территории в большинстве случаев не гарантирует регулирование стока. Как показал 90-летний опыт в Каменной степи, внедрение комплекса мероприятий может привести к существенному изменению характера водного баланса земельных угодий. Действенность докучаевского комплекса особенно проявлялась в засушливые годы. Так, в сильнозасушливом 1946 г. урожайность зерновых культур в Каменной степи составила 16 ц/га, а в ближних хозяйствах 2-6 ц/га. Подобное наблюдалось в 1972, 1975, 1979 годах, когда урожайность в докучаевском оазисе была на 10 - 12 ц/га выше, чем в хозяйствах Центрально-Черноземной зоны.

2. Общие сведения о водной эрозии и агротехнических мерах борьбы с ней

Водную эрозию подразделяют на плоскостную и линейную.

Плоскостная эрозия представляет собой смыв верхних горизонтов почв на склонах при стекании талых и дождевых вод, образующих при движении сеть мелких струйчатых промоин и рытвин. Такая эрозия малозаметна, но имеет катастрофический характер из-за масштабности проявления.

Линейная эрозия -- размыв почвы в глубину с образованием рытвин и глубоких промоин, перерастающих в овраги. Эту эрозию вызывают сконцентрированные на узких участках склона значительные водные потоки. Они приводят к полному уничтожению почв.

Ирригационная эрозия -- разновидность водной эрозии. При ирригационной эрозии происходит смыв и размыв почв оросительной водой. В горных районах развиваются селевые потоки после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, при которых с гор на предгорные равнины переносится грязекаменная масса (мелкозем, щебень, камни разных размеров с водой).

По темпам развития эрозионных процессов различают нормальную (геологическую) и ускоренную (антропогенную) эрозию.

Нормальная эрозия протекает под естественной растительностью под влиянием геологических и других природных причин, когда потери почв не превышают темпа почвообразования, то есть потери восстанавливаются при почвообразовательном процессе. Такая эрозия практически не вредна. Ее иначе называют допустимой нормой эрозии. Вопрос о темпах эрозии рассматривали А. М. Бурыкин, М. Е. Бельгибаев, М. И. Долгилевич и другие ученые, которые рассчитали годовые допустимые нормы (величины) в мм: для дерново-подзолистых почв -- 0,87, для черноземов -- 0,28, для каштановых -- 0,36 и для сероземов -- 0,27. При средней объемной массе 1,25 г/см допустимая норма эрозии для дерново-подзолистых почв составляет 10,9 т/га, для черноземов -- 3,5, для каштановых почв --4,4, для сероземов -- 3,4 т/га. В США допустимая норма эрозии варьирует от 2,25 до 11,5 т/га в зависимости от водопроницаемости и мощности почв.

Ускоренная эрозия связана с хозяйственной деятельностью человека. Она проявляется при уничтожении естественной растительности и распахивании почв при крутизне склонов > 2°.

Для плоскостной эрозии установлены следующие градации по интенсивности годового размыва почв: незначительная (среднегодовой смыв до 0,5 т/га), слабая (0,5... 1 т/га), средняя (1...5т/га), сильная (5... 10 т/га), очень сильная (более 10 т/га).

Для линейной эрозии установлены следующие градации по интенсивности размыва: слабая (среднегодовой прирост оврагов менее 0,5м), средняя (0,5...1,0м), сильная (1...2м), очень сильная (2...5 м), чрезвычайно сильная (более 5 м).

Ускоренная эрозия наблюдается в зонах распространения серых лесных почв, черноземов, каштановых почв, в земледельческих районах таежно-лесной зоны, а также в горных областях. Наиболее распространена эрозия на правобережье Днепра, Волги, Дона, Северного Донца, Десны, Днестра и их притоков, на Среднерусской, Волыно-Подольской, Донецкой, Приволжской, Клинско-Дмитровской и Ставропольской возвышенностях, на Общем Сырте, в Высоком Заволжье, в зонах Оби и Иртыша, на Дальнем Востоке, в предгорьях и горах Крыма, Карпат, Кавказа, Урала, Средней Азии.

Эрозия наносит огромный вред сельскому хозяйству. Так, при слабой смытости почв урожай снижается на 20 %, при средней -- на 40 % и сильной --на 60...80 %. Установлено, что при смыве 20-сантиметрового слоя чернозема на каждом гектаре теряется 150...200 т гумуса, 10...15т азота, 5...6 т фосфора, 40...60 т калия, 50...60 т кальция. Утрата 1 см слоя почвы равноценна возврату истории ее развития на 1000 лет. Следовательно, от степени смытости зависит уровень плодородия, так как в результате смыва изменяются реакция среды, состав обменных катионов, химический состав почв, уменьшаются запасы гумуса и питательных веществ, снижаются активность ферментов, численность микроорганизмов и мезофауны. Потери гумуса и кальция ведут к разрушению структуры почв, снижению их водопроницаемости и влагоемкости. Таким образом, водная эрозия приводит к значительному понижению плодородия почв или к полному их разрушению (линейная эрозия).

При развитии эрозии происходит обмеление рек, резко снижается урожайность ценных сельскохозяйственных угодий, нарушается дорожная сеть.

Основные причины развития водной эрозии -- это уничтожение естественной растительности, несоблюдение противоэрозионных мероприятий, низкая культура земледелия, неумеренный выпас скота, неправильная прокладка дорог и др. На интенсивность развития эрозии влияют и природные условия: климат, рельеф, растительность, геологическое строение территории, свойства почв.

Из климатических условий большую роль в возникновении эрозии играют количество, режим, интенсивность, продолжительность выпадающих осадков и их распределение по сезонам года, а также температурный режим. Чаще подвергаются эрозии сухие, глубокопромерзающие почвы в регионах с ливневыми дождями, особенно на территориях, лишенных растительности. Сильную эрозию вызывают талые воды, если пересыщены водой маломощные оттаявшие слои почв.

В развитии водной эрозии особое значение имеет рельеф (глубина местного базиса эрозии, то есть разность высот самой высокой и самой низкой точек водосбора, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов). При большой глубине базиса эрозии возникает большая опасность ее проявления. В лесной зоне смыв почв происходит при крутизне склонов 1...1,5°, а в лесостепи -- 2°. Чем круче склон, тем больше смыв почв.

Наиболее опасны в эрозионном отношении выпуклые склоны, так как нижняя, более, крутая, часть его смывается собравшейся вверху водой. На южных, юго-восточных и юго-западных склонах возрастает опасность проявления эрозии.

Влияние геологического строения территории на развитие эрозии связано с различной податливостьюпород к размыву и смыву. Легко размываются лёссы и лёссовидные суглинки, хуже -- покровные суглинки, значительно устойчивы к размыву моренные суглинки. Флювиогляциальные и древнеаллювиальные песчано-супесчаные отложения отличаются хорошей водопроницаемостью, а поэтому устойчивы к водной эрозии.

Почвенные условия (гранулометрический и минералогический составы, структура, мощность гумусового горизонта, влажность, плотность) в значительной степени влияют на развитие эрозионных процессов. Почвы легкие по гранулометрическому составу, хорошо оструктуренные, рыхлые, с мощным гумусовым горизонтом лучше противостоят водной эрозии. Почвы слабогумусированные, с разрушенной структурой обладают слабой противоэрозионной устойчивостью.

Растительность -- эффективное средство защиты почв от эрозии, так как она принимает на себя ударную силу капель дождя. Корни растений скрепляют почвенные частицы, тем самым препятствуя смыву и размыву почв. Они также способствуют переводу поверхностного стока в почвы. Растения снижают скорость водного потока. Лесная подстилка и дернина препятствуют заиливанию пор. Растительность дает возможность накопить больше снега и таким образом ослабить промерзание почв, обеспечить лучшее впитывание воды в почву. Нарушение растительного покрова приводит к развитию эрозии. Наиболее интенсивно эрозия проявляется на склонах, лишенных растительности (чистый пар, где коэффициент эрозионной опасности -- К = 1).

Агротехнические противоэрозионные мероприятия

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.

Часто в пределах одного поля, пересеченного ложбинами и балками, встречаются участки различной крутизны и экспозиции склонов. При таком сложном рельефе поля необходимо правильно наметить направление вспашки, культивации и посева, с тем чтобы микрорельеф максимально способствовал предотвращению стока и смыва. Однако с увеличением крутизны склона только обработки почвы поперек склона для предотвращения развития эрозионных процессов становится недостаточно.

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.

Один из наиболее эффективных почвозащитных приемов на склоновых землях - замена отвальной вспашки обработкой почвы без оборота пласта.

3. Общие сведения о ветровой эрозии и агротехнических мерах борьбы с ней

Дефляция -- разрушение поверхности почв под действием сильных ветров. Она проявляется в виде пыльных бурь (частицы во взвешенном состоянии) и местной эрозии. Пыльные бури -- высшая форма проявления ветровой эрозии. Обычно они возникают при скорости ветра более 12 м/с, когда пылевато-илистые частицы поднимаются вверх и переносятся на большие расстояния (сотни, тысячи км) от очага выдувания в виде воздушной суспензии. Первая фаза дефляции начинает проявляться при скорости ветра более 5 м/с, когда частички почвы поднимаются турбулентным движением воздуха, перекатываются по поверхности в виде скачков (частицы 0,1...0,5 мм) или скользят по поверхности (0,5...3,0 мм).

Установлено, что с разрушением слоя почвы толщиной 2,5 см с каждого гектара уносится около 15 т гумуса, 1000 кг азота, 200 кг фосфора.

В результате ветровой эрозии выдуваются семена, гибнут и повреждаются посевы сельскохозяйственных культур, выносятся за пределы полей удобрения, загрязняется окружающая среда, и в конечном результате деградируют экологические системы разной иерархии.

В пояс чрезвычайно выраженных потенциальных возможностей ветровой эрозии входят Прикаспийская низменность, Куринская впадина между Большим и Малым Кавказом, южная часть Казахского мелкосопочника, Мугоджары, плато Устюрт, полуостров Мангышлак, Среднеазиатская равнинная область и Среднеазиатские межгорные впадины, где гидротермический режим и почти полное безлесье могут вызвать дефляцию.

В поясе активного проявления дефляции выделены области: Южноевропейская, Волго-Уральская (между Волгой и Уралом в пределах лесостепи и степи), Западно-Сибирская (лесостепи и степи Западной Сибири, степи Казахстана), Присаянская (в основном в Хакассии), Забайкальская, Восточно-Сибирская (на Вилюйском плато). В их пределах выделены провинции сильно развитой ветровой эрозии: Черноморско-Приазовская (южная часть Донецкой, Херсонская, Крымская обл., юг Николаевской и Одесской обл.), Северо-Кавказская (юго-западная часть Ростовской обл., Краснодарский и Ставропольский края на распаханных южных черноземах и каштановых почвах легкого гранулометрического состава), Северо-Казахстанская (в степях с южными, обыкновенными черноземами и каштановыми почвами, с большим количеством песков и супесей -- Кустанайская, Кокчетавская обл., юг Омской обл., Павлодарская, Целиноградская обл., север Карагандинской обл., Семипалатинская обл., юго-западная часть Алтайского края), Минусинская (в Минусинской котловине в основном каштановые почвы и карбонатные черноземы, пески), Селенгинско-Баргузинская (особенно в междуречье Чикой-Чилок, правобережье Селенги). Особо выделены провинции с выраженным развитием ветровой эрозии: Волго-Донская (Донецкие степи, северное Заволжье; распаханные обыкновенные и южные черноземы при скорости ветра более 9 м/с), Украинская степная (обыкновенные черноземы на лёссах, особенно легкосуглинистые, на которых ветровая эрозия проявляется при скорости ветра 5,6 м/с), Поволжско-Бугульминско-Белебеевская (восточная часть Саратовской, север Самарской и Оренбургской обл., Республики Татарстан и Башкортостан, юг Челябинской обл., где дефлированы даже выщелоченные черноземы легкого гранулометрического состава), Южно-Приуральская (юг Самарской обл., Оренбургская обл., север Уральской обл. и Актюбинская обл.; дефлированы черноземы обыкновенные и южные), Обско-Тобольская (лесостепь -- Челябинская, Курганская, Северо-Казахстанская обл., юг Тюменской и Новосибирской обл., центральная часть Омской обл., северо-западная часть Алтайского края, где дефлированы черноземы исерые лесные почвы), Тувинская (дефлированы каштановые почвы, легкие почвы Приангарья, каштановые почвы легкого гранулометрического состава и пески юго-восточного Забайкалья), Лено-Вилюйская (на песчаных террасах в Якутии).

Факторы, вызывающие дефляцию, -- засушливость климата и наличие сильных ветров, обезлесенность территории, отсутствие противодефляционных мероприятий на почвах, неустойчивых к ветровой эрозии. Дефляционная податливость почв обусловлена распыленностью и бесструктурностью пахотного слоя. В наибольшей степени подвержены дефляции карбонатные легкосуглинистые, супесчаные и песчаные почвы, особенно весной, когда почвы не покрыты растительностью. Вредное действие ветра в аридных регионах возрастает в периоды засух. Ветровая эрозия проявляется в любых условиях рельефа. При расчлененном рельефе наиболее подвержены эрозии выпуклые участки поверхности и ветроударные склоны, причем тем больше, чем круче склон. Почворазрушительная сила ветра на возвышенностях и в депрессиях значительнее, чем на равнинах. Практически не подвергаются дефляции тяжелосуглинистые и глинистые почвы, состоящие из агрегатов размером более 1 мм. Растения способствуют снижению скорости ветра, скрепляют частицы почвы корнями (особенно многолетние травы). Поэтому борьба с ветровой эрозией и направлена на снижение скорости ветра в приземном слое и на увеличение сопротивляемости почв дефляции.

При землеустройстве выделяют участки по степени их подверженности дефляции: слабодефлированные (снесено до половины мощности горизонта А), среднедефлированные (сдуто более половины мощности или весь горизонт А), сильнодефлированные (снесено до половины мощности горизонта В₁ очень сильнодефлированные (сдут слой почвы до горизонта В₂), чрезвычайно сильнодефлированные (сдут слой почвы до горизонта С), а также по возможной податливости ветровой эрозии с целью организации противодефляционных мероприятий в конкретных условиях. Большое значение уделяют системе агротехнических и лесомелиоративных мероприятий. Так, вспашку почв и посев проводят лишь в направлении, перпендикулярном господствующим ветрам. Обработка почв должна быть безотвальной, плоскорезной, в этом случае стерня и пожнивные остатки, оставленные на поверхности при обработке, уменьшают силу ветра, способствуют накоплению влаги. При борьбе с дефляцией эффективны сплошное или полосное оставление стерни на высоком срезе, специальные посевы высокостебельных культур (подсолнечник, кукуруза), создание шероховатой поверхности пашни при обработке и посеве, сохранение послеуборочных остатков. На легких почвах применяют полосное размещение культур, то есть полосы однолетних культур или пара шириной 50... 150 м чередуются с полосами многолетних трав, а на почвах, менее податливых эрозии, -- буферные полосы шириной 30...50 м из многолетних трав. На дефлированных участках вводят почвозащитные севообороты, насыщенные многолетними травами и без пропашных, или же отводят их под залужение и лесные насаждения. Не разрешается распашка песков, грядово-бугристых, бугристых и других форм эолового происхождения.

Меры борьбы

При оставлении стерни уменьшается скорость ветра на поверхности почвы и зимой накапливается больше снега, что предохраняет почву от глубокого промерзания, а также от эрозии зимой и весной. Без стерни почва весной быстро теряет влагу.

Как уже отмечено ранее, Всесоюзный научно-исследовательский институт зернового хозяйства под руководством академика А. И. Бараева разработал новую технологию обработки почвы с сохранением стерни на поверхности с применением плоскорезов-глубокорыхлителей (рыхление до 30 см). Для обработки почвы с оставлением стерни на глубину 12--14 см применяют культиваторы?плоскорезы.

Большой производственный опыт в степной и лесостепной зонах Казахстана и Сибири показывает, что высокие урожаи яровой пшеницы получают по чистым ранним парам. Но для предупреждения ветровой эрозии их надо обрабатывать плоскорезными орудиями с оставлением стерни. Это обеспечивает сохранение на поверхности поля пожнивных остатков в течение парования.

В весенне-летний и осенний периоды паровые поля обрабатывают по мере появления сорняков плоскорезами с постепенным углублением обработки до 16--18 см. В августе или в начале сентября проводят основную обработку пара глубокорыхлителями на глубину до 30 см. Весной будущего года предпосевную культивацию проводят незадолго до посева яровой пшеницы.

На паровых полях, обработанных противоэрозионными орудиями, не применяют зубовые бороны и катки.

Для борьбы с ветровой эрозией в Западной Сибири и Казахстане в парах оставляют стерневые кулисы или сеют в летний период кулисы из горчицы. Они значительно увеличивают запасы влаги в почве.

В степных районах Сибири и Казахстана практикуется полосное размещение паров. Суть этого приема, как указывает А. И. Бараев, заключается в том, что поле делится на полосы шириной 50--100--150 м. Половину этих полос (через полосу) засевают зерновой культурой, а вторую половину оставляют под пар. Полосы пара и зерновой культуры располагают строго поперек господствующих эрозионноопасных ветров. Таким образом, поле через пар проходит не за один год, как обычно, а за два. В любом севообороте этой зоны (для сохранения установленного процента пара) пар полосами размещают в двух полях, занимая площадь, равную одному полю.

В северных областях Казахстана и степных районах Сибири, где рекомендованы севообороты с короткой ротацией (4--5-польные), глубокую обработку рекомендуется проводить глубокорыхлителем в паровом поле. В севооборотах с более длинной ротацией (шестипольный) глубокую обработку проводят и под пропашные культуры, обычно высеваемые третьей культурой после пара. В остальных полях севооборота в большинстве случаев осенняя обработка осуществляется культиваторами-плоскорезами (КПП-2,2) на глубину 10--14 см.

Таким образом, примером комплексного решения вопросов борьбы с ветровой эрозией и тем самым повышения плодородия почвы и получения устойчивых и высоких урожаев всех возделываемых культур может служить система обработки почвы, разработанная под руководством академика А. И. Бараева Всесоюзным научно-исследовательским институтом зернового хозяйства для условий Северного Казахстана и Западной Сибири, причем ее можно рассматривать как ведущее звено системы земледелия. Она может применяться в своих модификациях с учетом местных природных условий и в засушливых степных районах (с проявлением ветровой эрозии) европейской части РФ.

Основное звено почвозащитной системы -- безотвальная обработка почвы с сохранением стерни, задерживающей зимние осадки и предупреждающей эрозию.

Наличие стерни на поверхности почвы потребовало создает новых орудий для закрытия влаги или весеннего рыхления. Эти функции выполняет игольчатая борона БИГ-3, которая имеет рабочие органы подобно вращающейся ротационной мотыге. Она способна рыхлить и выравнивать на заданную глубину почву и сохранять на поверхности почвы до 70% стерни.

Почвозащитная система обработки почвы показала непригодность существующих дисковых сеялок, и они были заменены новыми сеялками ЛДС-4А, СЗС-9 и СЗС-2,1, которые хорошо работают при любом количестве стерни и соломы на поверхности почвы, заделывая на заданную глубину семена и сохраняя 25--35% стерни.

В настоящее время созданы и нашли широкое применение сеялки-культиваторы СЗС-2,1 для тяжелых по механическому составу почв и СКС-6 для почв легкого механического состава. Достоинство этих сеялок заключается в том, что они за один проход выполняют четыре операции: 1) предпосевную подготовку почвы с уничтожением сорняков; 2) посев; 3) прикатывание рядков посева и 4) внесение гранулированного суперфосфата в рядки. Минимализация, то есть совмещение операций, уменьшение числа проходов трактора и машин по полю, сокращает затраты на выполнение этих приемов, содействует лучшему сохранению верхнего слоя почвы от уплотнения и распыления.

В приемах защиты почвы от ветровой эрозии большую роль играют полезащитные лесные полосы.

Особенности агротехнических мер борьбы с ветровой эрозией на песчаных землях

Наиболее сильная ветровая эрозия (дефляция) отмечается там, где распространены светло-каштановые, бесструктурные, рыхлые и малосвязанные песчаные и супесчаные почвы, а климат засушливый с сильными ветрами.

Во всех хозяйствах этих зон необходимо создавать законченную систему полезащитных лесных полос на пашне, внедрять почвозащитные севообороты и противодефляционные агротехнические приемы возделывания сельскохозяйственных культур.

Почвозащитные севообороты должны иметь следующие площади многолетних трав: на песчаных, подверженных сильной дефляции -- 80%, средней и слабой -- 50-60, на дефляционно-опасных -- 30%. На участках, сильно подверженных дефляции, вводят почвозащитные севообороты с полосным размещением посевов, где многолетние травы чередуются с однолетними сельскохозяйственными культурами полосами шириной 25 м.

Для получения высоких гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур до 20% пашни отводится под чистые кулисные пары. Обработку почв легкого механического состава под посевы проводят: под травы -- плоскорезами на глубину 16--18 см (июль--август), на сильноэродированных площадях, отведенных под многолетние травы, создают кулисы из озимой ржи (1:11м) с последующим посевом трав в межкулисных пространствах. В этом случае срок основной обработки почвы перемещается на август--первую половину сентября. Лучшими предшественниками для размещения многолетних трав являются сельскохозяйственные культуры, оставляющие после себя стерневой фон. При посеве многолетних трав под покров озимой ржи, что допускается только в увлажненные годы и на чистых посевах, в первый год вегетации скашивают покровную культуру и сорняки.

Для однолетних трав на зеленый корм и сено применяют только почвозащитную обработку почвы: под озимые культуры (рожь, ячмень, вико-пшеничная смесь, рапс и др.) плоскорезами на глубину 16 - 18 см в июле - августе и посев в августе или сентябре; под яровые культуры (ячмень, овес, суданка, просо и др.) такую же обработку проводят в августе, а посев защитных кулис (1:11 м) в сентябре, предпосевную культивацию выполняют теми же орудиями весной. На участках, сильно засоренных свинороем, допускается пахота с оборотом пласта, но с обязательным посевом кулис.

Все мелкосемянные культуры высевают сеялками СЗ-3,6, СЗУ-3,6, СЗТ-3,6, а крупносемянные -- противоэрозионными сеялками СЗС-2,1, СЗП-3,6.

На песчаных и супесчаных почвах после уборки урожая по стерне выпас животных запрещается.

Песчаные и супесчаные почвы обладают относительно низким естественным плодородием, повысить которое можно внесением удобрений, одновременно улучшая водно-физические свойства и микробиологическую активность почв. Эффективность удобрений возрастает в благоприятные по увлажнению годы. Минеральные удобрения в засушливые годы увеличивают дефицит почвенной влаги (из-за повышения концентрации почвенного раствора) и снижают урожай. Рекомендуемые дозы удобрений целесообразно снижать на 15 - 29% в засушливые и повышать на 15-20% -- во влажные годы.



Список литературы

1. Потапов В.А. Борьба с эрозией почв в промышленных садах. М. Росагропромиздат. 1990. 125 с.

2. А. П. Ошмарин «Экология»; Ярославль, 1998г.

3. Заславский М. Н. /Эрозия почв/ М. Н. Заславский. - М.: Мысль, 1979. 245 с

4. Каштанов А. Н. /Защита почв от ветровой и водной эрозии/ А. Н. Каштанов. - М.: Россельхозиздат, 1974. - 206 с.

5. Бараев А.И., Зайцева A.A. Ветровая эрозия почв и меры их защиты//Почвозащитное земледелие. М., 1975. С.7-82.

6. Долгилевич М.И. Построение классифиации почв, подверженных ветровой эрозии. В кн.: Оценка и картирование эрозионноопасных и дефляционноопасных земель. М.:Изд.-во МГУ, 1973. С.269-271.

7. Зайцева A.A. Борьба с ветровой эрозией почв. М.,1970. 152с.

8. Звонков В.В. Водная и ветровая эрозия земли. М., 1963. 174с.

9. Почвоведение. Под ред. Куличева И.С. М.: Агропромиздат,1968.

10. «Экологические проблемы эрозии почв и русловых процессов: Сборник»/Под ред. Р.Ч. Чалова. М.: изд. МГУ, 1992, с. 198.

Размещено на Allbest.ru

...