Снегозадержание как эффективный способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Кабардино-Балкарской Республике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Снегозадержание как эффективный способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Кабардино-Балкарской Республике

Технические науки

Шекихачев Ю.А.

В работе рассмотрена проблема использования приемов снегозадержания в Кабардино-Балкарской Республике. Показано, что основным фактором, определяющим успех возделывания сельскохозяйственных культур в республике, является их влагообеспеченность в течение вегетационного периода. Для решения проблемы влагообеспеченности растений рекомендуется проводить снегозадержание, которое способствует удержанию и накоплению снега на полях, пашнях и участках земли, защите растений от вымерзания и увеличению запасов влаги в почве.

Основным фактором, определяющим успех возделывания сельскохозяйственных культур в Кабардино-Балкарской Республике, является их влагообеспеченность в течение вегетационного периода. Нарушение баланса между приходом и расходом влаги приходится на середину интенсивного роста культур, продолжительность его составляет 10…20 дней в июне месяце. Осадки в этот период выпадают в незначительном количестве, которые не имеют увлажнительного эффекта для почвы [1-3]. О потенциальной испаряющей способности климатических факторов в этот период можно судить по величине испаряемости, которая превышает сумму осадков в 3…4 раза (8 мм осадков против 33 мм испаряемости). Кроме того, фёны (горно-долинные ветры),наблюдаемые в этот период, также способствуют большому расходу влаги на транспирацию и испарение [5-8].

Пополнение запасов почвенной влаги за счет осенних дождей не всегда существенное и влага эта сосредоточивается, в основном, в верхнем 30-ти сантиметровом слое. Поэтому глубокое промачивание почвы (до 1,0…1,5 м) происходит весной за счет зимних осадков [9, 10].

Несмотря на то, что на пять холодных месяцев (ноябрь-март) приходится в два раза меньше осадков, чем на лето, именно они имеют главный природный потенциал увеличения запасов почвенной влаги, так как в эти месяцы не происходит ее расхода. Только при сохранении на пашне выпадавших в виде снега осадков можно значительно улучшить водный режим почвы. Накопление и равномерное распределение снега на пашне способствуют уменьшению промерзания почвы, значительному сокращению стока талых вод и смыва почвы. Преимущество зимних осадков также и в том, что они поддаются регулируемому накоплению. Дополнительное накопление снега переносимого метелями и буранами с необрабатываемых, неиспользуемых в сельском хозяйстве земель позволяет увеличить мощность снежного покрова на полях в 1,5…2 раза [11-13].

В условиях засухи решающее значение в водоснабжении зерновых культур приобретают зародышевые корни, способные проникать на глубину промачивания. То есть если почва промочена на глубину только 50…70 см, то и первичные корни проникают на такую же глубину. Если же после максимального снегонакопления промачивание весной достигает 100…150 см, то и первичные корни интенсивно ветвясь, проникают в погоне за влагой в глубокие слои почвы [14,15]. Следовательно, даже в условиях летней засухи при наличии в почве достаточных запасов продуктивной влаги, накопленной за счет снега, зерновые культуры на одних зародышевых корнях способны давать хорошие урожаи. Это возможно только при проведении снежной мелиорации, задержании всего выпадающего на пашню снега и накоплении снега переносимого зимними ветрами.

В практике и литературе обычно принят термин снегозадержание, который охватывает и снегонакопление. При этом имеют в виду, что при снегозадержании частично используется и переносимый с других площадей снег, а при снегонакоплении удерживается также снег, выпадающий на той или иной территории.

Снегонакопление осуществляется путем вторичного отложения снега, снесенного ветром с окружающих пространств. На открытых пространствах ровных степных районов снег зимой переносится низовыми метелями на десятки километров. Перенос снега происходит всю зиму при скорости ветра больше 2…4 метров в секунду и особенно при скорости ветра больше 8…9 метров в секунду. Поэтому за счет участков сноса можно накопить снег значительной высоты в местах его отложения [16-18].

При снегонакоплении необходимо и возможно создать наибольшей высоты снежный покров. Несомненно, что при снегонакоплении существенно изменяется и температурный режим почвы зимой, который в свою очередь содействует улучшению водного режима почвы весной и летом. Под большим снежным покровом температура почвы близка к 0°С, почва промерзает неглубоко, весной она оттаивает раньше схода снега и потому талые воды полностью впитываются в почву.

Таким образом, снегозадержание - комплекс мер, которые помогают удерживать и накапливать снег на полях, пашнях и участках земли, они спасают растения от вымерзания и увеличивают запасы почвенной влаги. Когда почва укрыта снежным одеялом, она не подвергается зимней ветровой эрозии, а благодаря обильному увлажнению легче переносит сильные весенние ветры.

Правильно и своевременно выполненное снегозадержание есть испытанный прием, значительно повышающий урожай, особенно в сухие годы. Нельзя отрывать задержание снега от всех других агротехнических мероприятий. Снегозадержание должно быть составной частью всей системы возделывания сельскохозяйственных куль тур. Наибольший прирост урожая от снегозадержания будет при своевременной и глубокой вспашке зяби, коротких сроках сева, хорошем уходе за посевами, при уничтожении сорняков и пр.

С помощью снегозадержания на полях накапливается высокий снежный покров, чем решаются две важные задачи:

Увеличивается запас влаги в почве весной, что улучшает снабжение водой сельскохозяйственных культур.

Предохраняются озимые культуры от вымерзания.

Снегозадержание не только накапливает мощный снеговой покров, но создает условия для наилучшего впитывания талых вод. Под толстым слоем снега почва промерзает не глубоко, быстро оттаивает весной и легко поглощает талую воду. Наоборот, при низком снеговом покрове почва сильно промерзает, оттаивает относительно поздно, и весенние воды стекают, плохо впитываясь. Весенние запасы влаги в почве имеют исключительное значение для всех культур; они во многих отношениях предопределяют дальнейшее развитие растений.

Снегозадержание позволяет, увеличить запас влаги главным образом в более глубоких слоях почвы, из которых растение черпает влагу в более поздний период своего развития, когда потребность в ней особо велика.

Высокий снеговой покров помимо того хорошо предохраняет озимые культуры от суровых морозов юго-восточной зимы. При глубоком снеге почва теплее. Глубокий снег препятствует резким колебаниям темпера туры почвы, столь гибельным для озимых. Раннее снегозадержание особенно необходимо для озимых, идущих под снег с пониженной морозостойкостью.

Накопление снега на поле происходит за счет уменьшения снега на соседней территории. К снегосъемным площадям можно отнести овраги, непашь, выгоны, неудобные для пахоты, и другие малоценные земли.

Различная значимость с.-х. культур и неоди наковая их отзывчивость к снегозадержанию определяют последовательность вовлечения по лей в снегозадержание.

Озимая пшеница, и особенно люцерна с ее мощной корневой системой, хорошо используют дополнительную влагу от снегозадержания. В малоснежные и холодные зимы высокий снеговой покров хорошо предохраняет их от вымерзания.

Наилучшие результаты от снегозадержания бывают в малоснежные и суровые зимы. Накопление снега не только повышает, урожай озимых, но и увеличивает количество крупного и тяжеловесного зерна.

Для обеспечения необходимого количества влаги в почве и предохранения озимой пшеницы от вымерзания слой снега на посевах должен быть высотой не менее 40…45 см.

Яровая пшеница имеет не столь длинные корни, как озимая, но все же хорошо отзывается на глубокое промачивание почвы. Рост и развитие ее зависит не только от осадков весенне-летнего периода, но и от увлажнения почвы весной.

При весенне-летней засухе яровая пшеница хуже озимой использует влагу из почвы. Высыхание верхних слоев почвы препятствует образованию вторичных корешков. Пшеница продолжает развиваться на первичных корнях, которые не обеспечивают необходимой подачи воды в растение.

Из других культур наиболее отзывчив на снегозадержание подсолнечник. Глубокие и мощные корни позволяют подсолнечнику хорошо использовать почвенную влагу весной или в начале лета, хотя наибольшая потребность во влаге у него - во второй половине лета. Озимая рожь дает некоторую прибавку урожая при снегозадержании, но менее, чем озимая пшеница.

В таблице 1 приведена градация необходимого накопления снега в зависимости от условий осени и дефицита почвенной влаги, которая применима к условиям Кабардино-Балкарской Республики.

Таблица 1 - Необходимая высота снежного покрова в зависимости от степени предзимнего увлажнения почвы

снегозадержание эрозия склон земля

По степени предзимнего увлажнения непаровых предшественников отдельные годы можно разделить на три группы с низким, средним и высоким увлажнением, в зависимости от предзимних запасов влаги изменяется и требуемая высота наращиваемого снежного покрова по годам. Следует учитывать, что во время снеготаяния определенная часть талой воды расходуется на сток и испарение, поэтому высота снежного покрова должна обеспечивать не только устранение имеющегося в почве дефицита влаги, но и покрывать расходы влаги в весенний период.

Н.М. Бакаевым были также проведены теоретические расчеты частоты нарезки снежных валиков снегопахами. Снежные валы являются непродуваемым препятствием и возле них образуются короткие шлейфы задерживаемого снега с заветренной стороны 1,5-2 м, с наветренной - всего 1-1,5 м. Учитывая данную закономерность, валы необходимо нарезать на расстоянии 4-5 м между их центрами, а полосы нетронутого снега после прохода сцепки снегопахов СВУ-2,6 должны быть шириной 1,4-2,4 м [19].

Снегозадержание на стерневых полях осуществляется выборочно, с учетом агроландшафта территории. На полях с высоким естественным снегоотложением снежная пахота не проводится.

При проведении снегонакопительных работ очень важны сроки снегозадержания. Начинать «снежную пахоту» рекомендуется в тот период, когда на полях накапливается 12-15 см снега, а на его поверхности образуется снежная корка - наст. При наличии наста снегопахи формируют валики из крупных глыб, которые в последующем не развеваются ветром, а задерживают переносимую снежную массу. Такие условия чаще всего складываются во второй половине ноября - начале декабря. Именно при этих условиях проводят первое снегозадержание. По малому снегу в первый след рациональнее работать снегопахами СВУ-2,6, агрегатируя их даже тракторами МТЗ-80, МТЗ-82. Повторную нарезку валиков, когда снега много лучше проводить снегопахами CBШ-7 и СВШ- 10.

Причем, в случае подтаивания и оседания валкое повторная нарезка проводится по первому следу, а если снега много, повторно снегопахи пускают между валками, удваивая их число. При такой технологии снежные валики «работают» в течение всей зимы, накапливая практически весь переносимый ветрами снег.

Нарезка снежных валиков проводится равными параллельными проходами агрегатов поперек господствующих ветров. Роза ветров показывает, что на нашей территории в зимний период господствуют западное, юго-западное или же восточное и северо-восточное направление ветров. Опытами ВНИИЗХ установлено, что диагональный, зигзагообразный, спиральный и другие фигурные способы снегозадержания никакого преимущества в накоплении снега не показали.

Опыты, проводившиеся в засушливые годы, показали, что с помощью снегопахов можно увеличивать мощность снежного покрова в 2,2-2,3 раза, накапливать воды в снеге на 56,4-65,3 мм больше, чем на стерне без снегозадержания, обеспечивая прибавку урожая яровой пшеницы 5,6-7,1 ц/га.

В опытах ВНИИЗХ на полях, обработанных плоскорезами без дополнительного снегозадержания, высота снежного покрова составила 26 см, а на тех же полях со снегозадержанием снегопахами СВУ-2,6 высота снега достигала 44 см. Разница по запасам влаги составила 48 мм. Урожайность яровой пшеницы в среднем за 1973-1985 гг. без снегозадержания равнялась 11,8 ц/га, а на вариантах со снегозадержанием - 16,0 ц/га. Средняя прибавка урожая зерна яровой пшеницы 4,2 ц/га. При этом во влажные годы, когда в летний период выпадало достаточное количество осадков, прибавка урожая от снегозадержания была только 2,0-2,1 ц/га, а в исключительно засушливом году прибавка урожая достигала 10 ц/га [19].

В опытах ВНИИЗХ и других научно-исследовательских учреждений высокие прибавки в острозасушливые годы объясняются следующим. При слабой мощности снежного покрова на вариантах без снегозадержания промачивание почвы талыми водами весной не превышает 40-50 см. Между верхними влажными горизонтами и нижними образуется сухая прослойка. Слаборазвитая корневая система зерновых культур снабжается влагой верхних слоев почвы и не может пробиться через сухую прослойку. Влага нижележащих горизонтов для таких посевов недоступна и в сухое лето это катастрофически отражается на величине урожая. На вариантах со снегозадержанием посевы развиваются в более благоприятных условиях, так как их мощная корневая система использует влагу с глубины 1-1,5 м.

В таких случаях даже редкие и запоздалые летние дожди плодотворно усваиваются посевами, благоприятно влияя на урожайность.

Агротехнические требования и оценка качества снегозадержания приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Агротехнические требования и оценка качества снегозадержания

Список литературы

1. Каскулов М.Х., Шекихачев Ю.А., Пазова Т.Х. О влиянии ветра на характер движения и размеры дождевых капель / Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина «Развитие села и социальная политика в условиях рыночной экономики».- Москва, 2000.- С. 124-128.

2. Жеруков А.Х., Хажметов Л.М., Шекихачев Ю.А. Математическая модель движения капель дождя при орошении горных склонов с учетом влияния ветра / Сборник материалов 69-й научно-практической конференции, посвященной 55-летию факультета механизации СтГАУ «Совершенствование технологий и технических средств в АПК».- Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2005.- С. 262-264.

3. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А., Хажметов Л.М. , Богатырева Э.А. Математическая модель траектории движения дождевальной струи на горном склоне с учетом ветра / Труды Кубанского государственного аграрного университета, вып. №5(20).- Краснодар, 2009.- С. 284-286.

4. Шекихачев Ю.А. Классификация видов водной эрозии // NovaInfo.Ru. - 2016. - № 43. - С. 18-21.

5. Шекихачев Ю.А. Системный подход к проблеме повышения устойчивости склоновых земель // NovaInfo.Ru. - 2016. - № 43. - С. 59-62.

6. Апажев А.К., Шекихачев Ю.А., Фиапшев А.Г. Анализ факторов, влияющих на возникновение и развитие эрозионных процессов на склоновых землях / Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 21-23.

7. Шекихачев Ю.А., Карагулов М.Д., Бороков Л.М. Влияние метеорологических факторов на процесс разрушения почвы террасированных склонов / В сборнике: Теоретические и практические аспекты развития научной мысли в современном мире // Сборник статей Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Сукиасян Асатур Альбертович. - 2015. - С. 94-96.

8. Шекихачев Ю.А., Хажметов Л.М., Пазова Т.Х., Гергокаев Д.А., Сенов Х.М., Шекихачева Л.З., Медовник А.Н., Твердохлебов С.А. Оценка эффективности технических средств для противоэрозионной обработки почвы в Кабардино-Балкарской республике / Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 97. - С. 482-494.

9. Шекихачев Ю.А., Шомахов Л.А., Пазова Т.Х., Балкаров Р.А., Алоев В.З., Шекихачева Л.З., Медовник А.Н., Твердохлебов С.А. Обоснование параметров искусственного дождя / Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 99. - С. 650-659.

10. Шекихачев Ю.А., Пазова Т.Х., Шекихачева Л.З. Моделирование процесса водной эрозии на склоновых землях Кабардино-Балкарской республики / Наука и Мир. -2014. - Т. 1. - № 2 (6). - С. 193-194.

11. Шекихачев Ю.А., Пазова Т.Х., Шекихачева Л.З. Расчет минимальной скорости склонового стока / Наука и Мир. - 2014. - Т. 1. - № 3 (7). - С. 219-222.

12. Шекихачев Ю.А., Шомахов Л.А., Шекихачева Л.З. Математическое моделирование процесса падения дождевой капли и ее воздействия на поверхностный слой почвы / Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. - 2000. - № 1. - С. 77.

13. Шомахов Л.А., Шекихачев Ю.А., Балкаров Р.А. Машины по уходу за почвой в садах на горных склонах / Садоводство и виноградарство. - 1999. - № 1. - С. 7.

14. А. с. 1622496 СССР, МКИ3 Е 01 Н 4/00. Тепловое оборудование снегоуплотняющей машины / М.Х. Каскулов, Ю.А. Шекихачев // Заявл. 22.02.89 ; опубл. 23.01.91, Бюл.№ 3. - 2 с. : ил.

15. Шекихачев Ю.А. Обоснование конструктивно-технологической схемы устройства для борьбы с водной эрозией на террасированных склонах / NovaInfo.Ru. - 2016. - Т. 3. - № 42. - С. 80-83.

16. Шекихачев Ю.А., Шекихачева Л.З. Исследование процесса «армирования» снежного покрова снегоуплотняющей машиной / Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы развития АПК Саяно-Алтая» (12 декабря 2014 г.).- Абакан, 2014.- С. 227-229.

17. Шекихачева Л.З., Каширгов Р.А., Шидов А.З. Влияние снегозадержания на температурный режим почвы террасированных склонов / В сборнике: Теоретические и практические аспекты развития научной мысли в современном мире // Сборник статей Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Сукиасян Асатур Альбертович. - 2015. - С. 107-109.

18. Шекихачев Ю.А., Шомахов Л.А., Шекихачева Л.З. К вопросу регулирования температурного режима почвы на террасированных склонах / Материалы межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов.- Владикавказ, 2003.- С. 52-55.

19. Бакаев Н.М. Почвенная влага и урожай. - М., 1975.- 186 с.

Размещено на Allbest.ru