Научная статья на тему 'ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО ПОСЕВА В БОРЬБЕ С ДЕФЛЯЦИЕЙ И ВОДНОЙ ЭРОЗИЕЙ'

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО ПОСЕВА В БОРЬБЕ С ДЕФЛЯЦИЕЙ И ВОДНОЙ ЭРОЗИЕЙ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
64
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕХНОЛОГИЯ ПРЯМОГО ПОСЕВА / ЭРОЗИЯ / РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ / ОБРАБОТКА ПОЧВЫ / ЧИСТЫЕ ПАРЫ / ОЧЁС РАСТЕНИЙ / ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНАЯ СЪЁМКА

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Дридигер В.К., Белобров В.П., Антонов С.А., Юдин С.А., Гаджиумаров Р.Г.

Цель исследований - провести анализ эффективности технологии прямого посева в борьбе с дефляцией почв и развитием процессов линейной водной эрозии на большой площади пахотных земель. Объектами исследований стали расположенные рядом сельскохозяйственные предприятия Будённовского района Ставропольского края - СПК «Архангельский» (площадь пашни 15675 га) и ООО «Добровольное» (площадь пашни 7243 га). Оба хозяйства находятся в засушливой зоне (среднегодовое количество осадков 402 мм). СПК «Архангельский» с 2014 года начал внедрять и в 2017 году освоил систему земледелия без обработки почвы (технология No-till) на всей площади хозяйства, тогда как ООО «Добровольное» все эти годы работало по рекомендованной научными учреждениями системе земледелия с отвальной обработкой почвы. В СПК «Архангельский» после уборки урожая ежегодно в среднем на 1 га пашни поступало более 4 т растительных остатков возделываемых культур, которые оставались на поверхности почвы. Такое их количество, в сочетании уборки зерновых колосовых культур и льна масличного методом очёса растений и отказом от чистого пара, обеспечивает надёжную защиту почв хозяйства от ветровой и водной эрозии. Об этом свидетельствует сокращение протяженности процессов линейной водной эрозии с 23 км в 2013 году до 13 км в 2019 году и прекращение эрозионных процессов на полях хозяйства и на эрозионно-опасных участках понижения рельефа, что хорошо просматривается на космических мультиспектральных снимках. В ООО «Добровольное» растительные остатки при вспашке заделываются в почву, что в сочетании с содержанием 3780 га пашни под чистыми парами приводит к усилению интенсивности водной эрозии, формированию русла водотоков, образованию промоин и увеличению протяжённости линейной водной эрозии за эти же годы с 9,0 км до 10,5 км.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Дридигер В.К., Белобров В.П., Антонов С.А., Юдин С.А., Гаджиумаров Р.Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFICIENCY OF DIRECT SEEDING TECHNOLOGY IN THE FIGHT AGAINST WIND AND WATER EROSION

The purpose of the research is to analyze the effectiveness of direct seeding technology in the struggle with soil deflation and the development of linear water erosion processes on a large area of arable lands. The objects of research were nearby commercial farm units of Budennovsky District in Stavropol Territory - APC (agricultural production cooperatives) «Arkhangelsky» with an area of arable land of 15675 ha and LLC «Dobrovolnoye» (7243 ha). Both farms are located in a dry zone with an average annual precipitation of 402 mm. In 2014 APC «Arkhangelsky» began to implement the system of zero tillage (No-till technology) and in 2017 mastered it on the entire area of the farm, while LLC «Dobrovolnoye» had been working with recommended by scientific institutions agricultural system of dump tillage all those years. Annually after harvesting, the APC «Arkhangelsky» received on average more than 4 tons of crop residues per 1 ha, which remained on the soil surface. This amount, combined with the harvesting of spiked cereals and seed flax by the method of removing plant waste and the rejection of fallow land, provides credible protection of the farm's soils from wind and water erosion. One could evidence it by the reduction in the length of linear water erosion processes from 23 km in 2013 to 13 km in 2019, and the cessation of erosion processes on the agricultural fields and erosion-hazardous areas of topographic low, which is clearly visible on space multispectral images. In LLC «Dobrovolnoye» plant residues are embedded into the soil during plowing. In combination with 3780 ha of fallow land, it leads to an increase in the intensity of water erosion, the formation of channel erosion, the formation of erosion scars and an increase in the length of linear water erosion processes over the same years from 9.0 km to 10.5 km.

Текст научной работы на тему «ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО ПОСЕВА В БОРЬБЕ С ДЕФЛЯЦИЕЙ И ВОДНОЙ ЭРОЗИЕЙ»

Grechushkina-Sukhorukova Lyudmila Andreevna, Leading Researcher of the laboratory of Flora and vegetation Federal State Budgetary Scientific Institution "North Caucasus Federal Agricultural Research Centre", Cand. of Biology Sciences; 356241, 49, Nikonov St., Mikhaylovsk, Stavropol Territory, ph.: 8-928-3399019; E-mail: grechushkinala@mail.ru

DOI: 10.25930/2687-1254/003.3.13.2020 УДК 631.459.2/.3:631.58

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО ПОСЕВА В БОРЬБЕ С ДЕФЛЯЦИЕЙ И ВОДНОЙ ЭРОЗИЕЙ

В.К. Дридигер, В.П. Белобров, С.А. Антонов, С.А. Юдин, Р.Г. Гаджиумаров, С.А. Лиходиевская, Н.Р. Ермолаев

Цель исследований - провести анализ эффективности технологии прямого посева в борьбе с дефляцией почв и развитием процессов линейной водной эрозии на большой площади пахотных земель. Объектами исследований стали расположенные рядом сельскохозяйственные предприятия Будённовского района Ставропольского края -СПК «Архангельский» (площадь пашни 15675 га) и ООО «Добровольное» (площадь пашни 7243 га). Оба хозяйства находятся в засушливой зоне (среднегодовое количество осадков 402 мм). СПК «Архангельский» с 2014 года начал внедрять и в 2017 году освоил систему земледелия без обработки почвы (технология No-till) на всей площади хозяйства, тогда как ООО «Добровольное» все эти годы работало по рекомендованной научными учреждениями системе земледелия с отвальной обработкой почвы.

В СПК «Архангельский» после уборки урожая ежегодно в среднем на 1 га пашни поступало более 4 т растительных остатков возделываемых культур, которые оставались на поверхности почвы. Такое их количество, в сочетании уборки зерновых колосовых культур и льна масличного методом очёса растений и отказом от чистого пара, обеспечивает надёжную защиту почв хозяйства от ветровой и водной эрозии. Об этом свидетельствует сокращение протяженности процессов линейной водной эрозии с 23 км в 2013 году до 13 км в 2019 году и прекращение эрозионных процессов на полях хозяйства и на эрозионно-опасных участках понижения рельефа, что хорошо просматривается на космических мультиспектральных снимках.

В ООО «Добровольное» растительные остатки при вспашке заделываются в почву, что в сочетании с содержанием 3780 га пашни под чистыми парами приводит к усилению интенсивности водной эрозии, формированию русла водотоков, образованию промоин и увеличению протяжённости линейной водной эрозии за эти же годы с 9,0 км до 10,5 км.

Ключевые слова: технология прямого посева, эрозия, растительные остатки, обработка почвы, чистые пары, очёс растений, геоинформационные технологии, муль-тиспектральная съёмка.

EFFICIENCY OF DIRECT SEEDING TECHNOLOGY IN THE FIGHT AGAINST

WIND AND WATER EROSION

V.K. Dridiger, V.P. Belobrov, S.A. Antonov, S.A. Yudin, R.G. Gadzhiumarov, S.A. Likhodievskaya, N.R. Yermolaev

The purpose of the research is to analyze the effectiveness of direct seeding technology in the struggle with soil deflation and the development of linear water erosion processes on a large area of arable lands. The objects of research were nearby commercial farm units of Budennovsky District in Stavropol Territory - APC (agricultural production cooperatives)

«Arkhangelsky» with an area of arable land of 15675 ha and LLC «Dobrovolnoye» (7243 ha). Both farms are located in a dry zone with an average annual precipitation of 402 mm. In 2014 APC «Arkhangelsky» began to implement the system of zero tillage (No-till technology) and in 2017 mastered it on the entire area of the farm, while LLC «Dobrovolnoye» had been working with recommended by scientific institutions agricultural system of dump tillage all those years.

Annually after harvesting, the APC «Arkhangelsky» received on average more than 4 tons of crop residues per 1 ha, which remained on the soil surface. This amount, combined with the harvesting of spiked cereals and seed flax by the method of removing plant waste and the rejection of fallow land, provides credible protection of the farm's soils from wind and water erosion. One could evidence it by the reduction in the length of linear water erosion processes from 23 km in 2013 to 13 km in 2019, and the cessation of erosion processes on the agricultural fields and erosion-hazardous areas of topographic low, which is clearly visible on space multispectral images.

In LLC «Dobrovolnoye» plant residues are embedded into the soil during plowing. In combination with 3780 ha of fallow land, it leads to an increase in the intensity of water erosion, the formation of channel erosion, the formation of erosion scars and an increase in the length of linear water erosion processes over the same years from 9.0 km to 10.5 km.

Key words: The technology of direct seeding, erosion, plant residues, soil treatment, fallow land, harvesting with a stripper header, geoinformation technologies, multispectral image.

Введение. В настоящее время во многих регионах нашей страны наблюдается снижение плодородия почвы [1], что проявляется в уменьшении содержания в ней органического вещества [2] и основных элементов питания растений [3]. Одни из основных причин этого - дефляция и водная эрозия [4], которые особенно сильно проявляются при отвальной обработке почвы и на паровых полях [5].

Эффективным способом борьбы с эрозией является технология прямого посева [6], в которой почва не обрабатывается и на её поверхности равномерно распределяются все растительные остатки возделываемых растений [7, 8]. Эффективность этого аг-роприёма в борьбе с эрозией почвы увеличивается при уборке зерновых колосовых культур методом очёса растений [9]. Такие выводы получены в мелкоделяночных опытах научных учреждений [10], и до настоящего времени не установлена эффективность технологии прямого посева в борьбе с дефляцией и водной эрозией при её применении на больших производственных площадях. Поэтому целью наших исследований является проведение анализа эффективности технологии прямого посева в борьбе с дефляцией почв и развитием процессов линейной водной эрозии на большой площади пахотных земель.

Материалы и методы исследований. Объектами исследований являются расположенные рядом сельскохозяйственные предприятия Будённовского района Ставропольского края - СПК «Архангельский» общей площадью 16385 га, в том числе пашни 15675 га, и ООО «Добровольное» (площади соответственно 8025 и 7243 га).

В этих хозяйствах системы земледелия и технологии возделывания сельскохозяйственных культур существенно различаются. СПК «Архангельский» с 2014 года начал внедрять и в 2017 году освоил систему земледелия без обработки почвы (технология прямого посева) на всей площади пашни. В этой технологии почва не обрабатывается и семена всех культур специальными сеялками высеваются в необработанную почву при обязательном наличии на её поверхности растительных остатков предшествующих растений.

ООО «Добровольное» все эти годы работало по рекомендованной научными учреждениями системе земледелия. При этом паровые поля, как и зяблевую обработку почвы, под все культуры проводили отвальными плугами с оборотом пласта и заделкой растительных остатков в почву. Поэтому на всех полях хозяйства растительные остатки на поверхности почвы отсутствовали.

Оба хозяйства находятся в засушливой зоне Ставропольского края: среднегодовое количество осадков 402 мм, среднесуточная температура воздуха плюс 10,4 °С, сумма активных температур воздуха 3637 °С. Гидротермический коэффициент (ГТК) = 0,7, показывающий, что, согласно классификации Г.Т. Селянинова, данные условия для выращивания сельскохозяйственных культур являются засушливыми [11].

В среднем за 2014-2019 гг. годовая среднесуточная температура воздуха составила 11,8 °С, что на 1,4 °С выше климатической нормы. Наибольший прирост температуры характерен для февраля (+2,9 °С), марта (+2,7 °С) и летних месяцев - июня (+2,1°С) и августа - +2,6°С.

Среднегодовое количество осадков в эти годы составило 409 мм. Наиболее засушливыми с годовым количеством осадков 368 и 315 мм были 2018 и 2019 гг., более увлажнёнными - 2014 и 2015 гг. (449 и 460 мм). Однако наблюдается существенное увеличение осадков в январе, с 23 мм по климатической норме до 37 мм и марте (с 22 до 42 мм), что на фоне повышения температуры воздуха приводит к интенсивному снеготаянию и опасности проявления водной эрозии.

В июне и августе количество осадков уменьшилось на 16 и 19 мм (на 27,6 и 41,3%), что с повышением температуры воздуха значительно увеличило дефицит влаги в почвах и засушливость летнего периода года. В жаркую и сухую погоду выпадают дожди ливневого характера, что усиливает процессы водной эрозии, особенно на паровых полях.

Особенностью климата засушливой зоны Ставропольского края является большая ветровая активность в зимние месяцы и ранней весной, которая особенно сильно проявилась в марте 2019 и 2020 гг.

В исследованиях определяли количество растительных остатков после уборки и перед посевом возделываемых культур, устойчивость почвы к проявлению ветровой эрозии [12]. При помощи геоинформационных технологий (ГИС-технологии) [13] проводили дистанционное зондирование поверхности почвы в изучаемых хозяйствах космическими аппаратами Ikonos, GeoEye, WorldView-2. По данным статистической отчётности, СПК «Архангельский» и ООО «Добровольное» по форме 29СХ определяли структуру посевов возделываемых культур.

Основным источником данных дистанционного зондирования Земли был архив компании MaxarTechnologies, обработку которого производили путём дешифрирования и создания синтезированных изображений.

В исследованиях использовали также методы ГИС-технологий: наложение объектов, работа с проекцией, пространственный запрос, построение буферных зон, анализ геометрии объектов, построение моделей крутизны и экспозиции склонов на основе цифровой модели рельефа. Оценку интенсивности водотоков делали методом Strahler [14], обработку и представление полученных результатов - математико-статистическим и графическим методами.

Перед началом исследований при помощи дистанционного зондирования Земли была построена цифровая модель рельефа территории исследований, на основании которой проведён морфометрический анализ территории и создана модель пространственного расположения водотоков с последующим дешифрированием линейной водной эрозии на территориях СПК «Архангельский» и ООО «Добровольное». Установлено, что на исследуемых территориях перепад высот составляет 120 м - от 100 до 220 м

над уровнем моря; средний уклон местности - 1,31° (стандартное отклонение 0,84°) -на отдельных участках он достигает максимальных значений в 9,79°. Наблюдается равномерное распределение экспозиции склонов по сторонам света: соотношение площадей колеблется от 11 до 14%, исключение составляет северо-восточная экспозиция, склоны которой представлены на 4% территории. Особенностью рельефа изучаемых хозяйств является наличие 6% территории без чётко выраженной экспозиции.

На основании данных дистанционного зондирования Земли сверхвысокого пространственного разрешения (съёмка 2013 г., аппарат Ikonos), на территории СПК «Архангельский» выявлено 19 км участков пашни с линейной водной эрозией, а на территории ООО «Добровольное» данный вид деградации имел протяженность 9 км.

Для проведения анализа динамики эрозионных процессов выбраны 2 участка на территории СПК «Архангельский» и 1 участок - в пределах землепользования ООО «Добровольное». Все они располагаются в местах формирования водотоков, полученных в результате моделирования на основе цифровой модели рельефа и являющихся наиболее опасными для проявления водной эрозии.

Результаты исследования и их обсуждение. До начала освоения технологии прямого посева в 2013 году структура посевов в СПК «Архангельский» и ООО «Добровольное» была практически одинаковой. В обоих хозяйствах более половины площади посевов были отведены под озимые пшеницы и ячменя, большая часть которых высевалась по чистым парам, занимающим соответственно 38,7 и 40,2% пашни.

По мере освоения технологии прямого посева СПК «Архангельский» уменьшал площадь чистого пара, при этом с 2014 года паровые поля не обрабатывались и на их поверхности сохранялись растительные остатки предшествующих культур, а борьбу с сорняками вели при помощи гербицидов сплошного действия (химический пар).

В 2018 и 2019 гг. хозяйство полностью отказалось от чистых паров, вместо которых в 2019 году на площади 1993 га возделывали горох и нут, 2000 га было отведено под лён масличный, 1615 га - под подсолнечник и 1215 га занимали кориандр, сафлор и гречиха, после уборки которых сеяли озимую пшеницу и на небольшой площади -озимый ячмень. Поэтому в структуре посевов половина площади пашни занимали озимые зерновые, вторую половину - яровые культуры.

ООО «Добровольное» в эти годы тоже существенно (в 3 раза) уменьшило площадь чистых паров, и в 2019 году в хозяйстве 50% пашни занимала озимая пшеница, 36% - засухоустойчивые нут и лён масличный и 14% было отведено под чистые пары. Но, в отличие от СПК «Архангельский», в ООО «Добровольное» ежегодно проводилась основная отвальная обработка почвы, которая сопровождалась мелкими промежуточными и предпосевными обработками для выравнивания поверхности почвы и борьбы с сорняками.

По этой причине в хозяйстве более влаголюбивые культуры (горох, гречиха, кукуруза и даже подсолнечник) не обеспечивают получение экономически значимого урожая, так как в результате обработки почвы, которая проводится ежегодно на всей площади, происходят большие непроизводительные потери влаги из-за её физического испарения с поверхности взрыхлённой почвы. Поэтому 12-14% пашни отводится под чистые пары, которые являются гарантом получения урожая озимой пшеницы, особенно в засушливые годы.

В СПК «Архангельский», благодаря использованию технологии прямого посева, большему, чем при рекомендованной обработке почвы, накоплению и лучшему сохранению влаги, вместо чистого пара стал возможным посев яровых культур. Позитивную роль в замене чистого пара на яровые культуры и защите почв от эрозии играет остающаяся на поверхности почвы побочная продукция (растительные остатки) возделываемых культур [15, 16].

Масса растительных остатков зависела от культуры и погодных условий во время вегетации растений. Примерно за 3 года наблюдений больше всего растительных остатков оставалось после кукурузы - 8,11 т/га, 4 т/га - озимой пшеницы и подсолнечника. Существенно меньше побочной продукции остаётся после гороха - 2,96 т/га, и

самое меньшее их количество формирует лён масличный _ 1,48 т/га. Во влажные годы возделываемые культуры развивали большую вегетативную массу и, соответственно, поступление растительных остатков увеличивалось по сравнению с более засушливыми годами.

Эффективность растительных остатков в борьбе с эрозией во многом зависела от способа уборки урожая и их распределения по поверхности поля. В этом отношении наиболее эффективным является уборка сельскохозяйственных культур методом очёса растений, когда специальные жатки убирают («очёсывают») только «плодовую» часть растений (колос, бобы, коробочки, метёлки и т.д.), а вся нетронутая надземная масса растений остаётся на поверхности почвы. Таким способом в СПК «Архангельский» убирают озимую пшеницу и лён масличный (рисунок 1).

Рисунок 1 - Вид поля после уборки озимой пшеницы (слева) и льна масличного (справа) методом очёса растений.

Уборка озимой пшеницы и льна масличного методом очёса растений увеличивала эффективность защиты почв от эрозии. Нескошенные стебли растений надёжно защищали почву от ветровой эрозии в зимнее время. А к весне под действием снега и силы тяжести стебли озимой пшеницы укладывались на поверхности почвы ровным слоем, обеспечивая защиту почв от водной эрозии, которая в эти годы не наблюдалась на полях хозяйства даже при большом накоплении снега и его интенсивном таянии весной.

Посев подсолнечника по такому многослойному «ковру» из стеблей прошлогодней озимой пшеницы обеспечивает надёжную защиту почвы в междурядьях от проявления ветровой и водной эрозии. Возделывание таким образом подсолнечника и других пропашных культур с применением технологии прямого посева из эрозионно-опасного при отвальной обработке почвы стала почвозащитным (рисунок 2).

Рисунок 2. - Подсолнечник после уборки озимой пшеницы очёсом растений (слева) и озимая пшеница после очёса льна масличного (справа)

Довольно жёсткие стебли льна масличного также обеспечивают защиту почв от ветровой эрозии, а вместе с посеянной озимой пшеницей - и эффективную защиту от водной эрозии. Во время вегетации озимой пшеницы летом следующего года стебли льна масличного уменьшают у поверхности почвы силу и скорость ветра, чем создают более комфортные условия для роста и развития озимой пшеницы.

В целом в СПК «Архангельский» в 2016 и в последующие годы со всех возделываемых культур получало 70 тыс. т побочной продукции, обеспечивая поступление в среднем на 1 га пашни более 4 т растительных остатков, которые защищали почву от эрозии.

Все растительные остатки убираемых культур остаются на поверхности почвы, но к моменту посева следующей культуры их количество уменьшается. Перед посевом яровых культур (горох, подсолнечник, лён масличный и др.) на поверхности поля оставалось 61-69% растительных остатков предшествующей озимой пшеницы от первоначального их количества. К посеву озимой пшеницы оставалось больше растительных остатков предшествующих яровых культур: кукурузы, подсолнечника и льна масличного - 92-96%, гороха - 72-75%.

После уборки методом очёса растений остатки озимой пшеницы и льна масличного находились на поверхности почвы в течение трёх лет, проявляя свои защитные свойства, тогда как при их скашивании, измельчении и распределении по поверхности поля они разлагались микроорганизмами в течение двух лет. В течение трёх лет сохранялись стебли подсолнечника и кукурузы, тогда как побочная продукция гороха, нута и листья кукурузы перерабатываются почвенной микробиотой в течение одного года.

Несмотря на довольно продолжительное сохранение растительных остатков на поверхности почвы, их количество по мере работы хозяйства по технологии прямого посева не увеличивалось, что говорит о возрастающей активности почвенных микроорганизмов, разлагающих растительные остатки. Так в среднем за 2014-2016 гг., к весне следующего года, растительных остатков гороха оставалось 1,4-1,6 т/га, кукурузы -4,2-4,5, льна масличного - 1,1-1,2 т/га. После 7 лет работы по технологии прямого посева весной 2020 года их количество было ещё меньше и составило, соответственно, 1,2; 3,2 и 1,0 т/га, что явилось следствием сильной засухи 2019 года, в результате кото-

рой снизилась урожайность вегетативной массы возделываемых растений и после их уборки поступило значительно меньше побочной продукции.

В ООО «Добровольное» количество растительных остатков после уборки — такое же, как в СПК «Архангельский», а побочной продукции озимой пшеницы, возделываемой по чистому пару, — значительно больше, чем после непаровых предшественников. Однако в этом хозяйстве уборку ведут на низком срезе (6-7 см) и вся побочная продукция измельчается комбайнами на мелкие части и распределяется по поверхности поля.

Сразу после уборки урожая все поля дважды обрабатываются тяжёлыми дисковыми боронами, в результате чего растительные остатки дополнительно измельчаются и перемешиваются с верхним десятисантиметровым слоем почвы. Во время основной осенней обработки плугами с отвалами растительные остатки заделываются в почву на глубину 20-22 см. Поэтому зимой, весной, в начале лета и до появления всходов яровых культур растительные остатки на поверхности почвы отсутствуют, а на паровых полях их нет в течение года.

В таком состоянии поверхность почвы в ООО «Добровольное» является не ветроустойчивой и подвержена процессам дефляции. В СПК «Архангельский» при уборке методом очёса растений почва получает дополнительную защиту, повышая ветроустойчивость от сильных ветров за счёт нескошенной растительной массы.

Так, по оперативной информации министерства сельского хозяйства, в Ставропольском крае в марте 2020 года наблюдалась пыльная буря, в результате которой пострадали посевы озимых культур на площади 79,3 тыс. га. Из них на площади 51,5 тыс. га ветром травмирован листовой аппарат растений, на 21,9 тыс. га посевы засыпаны мелкозёмом и на 5,9 тыс. га наблюдалась гибель посевов. Пострадали посевы озимых культур и в ООО «Добровольное», тогда как в СПК «Архангельский» ветровой эрозии не наблюдалось.

Находящиеся на поверхности почвы растительные остатки в технологии No-till являются естественным препятствием для стока воды, и скорость её потока существенно снижается, а оптимальная плотность почвы [16], восстанавливающаяся агрегирован-ность (структура) почвы [17] и появившиеся вертикальные ходы дождевых червей и другой биоты обеспечивают почве хорошую водопроницаемость. Поэтому при снеготаянии и интенсивных осадках на равнинных и даже склоновых участках вода успевает полностью просочиться в почву, что предотвращает сток воды и исключает проявление «ручейковой» эрозии.

В совокупности названные выше процессы повышают содержание влаги в почве на полях хозяйства, что улучшает обеспечение влагой возделываемые культуры [19] и блокируют потери влаги на сток в пониженные участки рельефа, чем существенно снижают и/или прекращают водную эрозию на потенциально опасных участках расчлененного рельефа.

При дистанционном зондировании Земли на мультиспектральном космическом снимке участка территории СПК «Архангельский» перед началом освоения технологии прямого посева в 2013 году хорошо видны 3 участка (на рис. 3 выделены кружками) общей площадью 5,3 га, расположенные в днище водотока, пересекающего поля с запада на восток. Весной они затапливались талыми водами, а летом здесь скапливались атмосферные осадки. Поэтому до освоения технологии прямого посева эти участки было невозможно использовать в сельскохозяйственном производстве, так как к моменту посева яровых культур они затапливались водой, а при посеве озимых культур растения погибали весной по этой же причине (рисунок 3).

Рисунок 3 - Мультиспектральная съёмка участка территории СПК «Архангельский» перед освоением (слева) и на 6 год работы по технологии прямого посева.

Восточнее участков с подтоплением отчётливо дешифрируется эрозионная ложбина, по бортам которой, преимущественно на склоне южной экспозиции, хорошо виден светлый контур, параллельный ложбине, характеризующий транзитную зону — смыв верхнего плодородного слоя почвы как очевидное свидетельство процесса водной эрозии. Днище ложбины, где аккумулируются почвенные частицы, имеет на снимке более тёмный цвет, контрастный относительно зоны смыва и расположенных рядом почв.

В 2019 году участки подтопления практически не дешифрируются (за некоторым исключением самого западного), что свидетельствует о снижении интенсивности эрозии за счёт прекращения формирования водотоков или снижения их интенсивности. В настоящее время эти участки возвращены в сельскохозяйственное использование.

На другом участке пашни этого же хозяйства до применения технологии прямого посева также наблюдалась сильная линейная водная эрозия за счёт большого сбора воды с прилегающих территорий по дну понижения рельефа, в результате которой был смыт верхний плодородный слой и на поверхности оказались более глубокие насыщенные карбонатами и поэтому светлые горизонты почвы. В это время проезд поперёк понижения рельефа сеялочным или другим агрегатом был затруднён. Ежегодно при обработке почвы хозяйство выравнивало эрозионную канаву, но после весеннего снеготаяния и ливневых дождей она формировалась вновь и даже посевы озимой пшеницы не могли сдержать процессы линейной эрозии (рисунок 4).

Рисунок 4 - Мультиспектральная съёмка участка территории СПК «Архангельский».

С началом применения технологии прямого посева сток воды с водосбора в указанное понижение сократился, что обеспечило прекращение водной эрозии, и плодородие этого участка начало постепенно восстанавливаться. Об этом свидетельствует цвет и текстура эрозионного размыва, и на шестой год исчезли очертания русла, оставив на снимке лишь темноцветный контур бывшего водотока.

В ООО «Добровольное» за эти годы из-за отсутствия на поверхности растительных остатков и ежегодной обработки почвы, наоборот, наблюдается усиление проявления водной эрозии не только в местах понижения рельефа, но и на довольно пологих полях хозяйства, расположенных на территории водосбора.

На мультиспектральной съёмке на участке этого хозяйства в 2013 году дешифрируются линейные эрозионные размывы, особенностью которых является отсутствие чётких границ, что свидетельствует о незначительной интенсивности водотоков. Исключение составляет водоток, расположенный в южной части снимка (рисунок 5).

Рисунок 5 - Мультиспектральная съёмка участка территории ООО «Добровольное».

Через 6 лет, в 2019 году, на этом участке наблюдается формирование чётких границ водотоков, что свидетельствует об усилении интенсивности стока. Это способствует образованию новых промоин, расширению эрозионной сети и со временем может трансформировать водоток в балку. Таким образом, в ООО «Добровольное» наблюдается переход водотоков из категории временных в категорию промоин с увеличением протяжённости линейной сети с 9,0 км в 2013 году до 10,5 км в 2019 году.

В то же время на территории СПК «Архангельский» наблюдается сокращение линейной эрозии, её протяженности с 23 до 13 км, что свидетельствует о снижении или полном прекращении процесса водной эрозии не только на полях, но и на эрозионно опасных пахотных участках хозяйства. По наблюдениям станции агрохимической службы «Прикумская», в этом хозяйстве в результате применения технологии прямого посева стабилизировалось содержание гумуса в почве, содержание доступного фосфора повысилось с 13 до 21 мг/кг, обменного калия - с 346 до 400 мг/кг почвы (по Мачиги-ну). В других же близлежащих хозяйствах Будённовского района, в том числе в ООО «Добровольное», содержание гумуса и элементов питания в почве уменьшалось [20].

Заключение. Постоянно присутствующие на поверхности почв растительные остатки при возделывании сельскохозяйственных культур по технологии прямого посева обеспечивают в засушливых районах Ставрополья прекращение водно-эрозионных процессов с восстановлением деградированного почвенного покрова.

Литература

1. Есаулко А.Н., Коростылёв С.А., Сигида М.С., Голосной Е.В. Динамика показателей плодородия при возделывании сельскохозяйственных культур по технологии no-till в условиях Ставропольского края // Агрохимический вестник. 2018. № 4. С. 58-62. DOI:

10.24411/0235-2516-2018-10030

2. Ситников В.Н., Егоров В.П., Есаулко А.Н., Бурлай А.В. Мониторинг плодородия почв Ставропольского края: динамика агрохимических показателей с учётом зональных особенностей почв // Агрохимический вестник. 2018. № 4. С. 8-13. DOI: 10.24411/02352516-2018-10019

3. Кудеяров В.Н. Баланс азота, фосфора и калия в земледелии России // Агрохимия. 2018. № 10. С. 3-11. DOI: 10.1134/S0002188118100101

4. Антонов С.А., Есаулко А.Н., Сигида М.С., Голосной Е.В. Оценка развития процессов водной эрозии на территории агроландшафтов Ставропольского края и их влияние на продуктивность // Вестник АПК Ставрополья. 2018. № 1 (29). С. 67-72.

5. Мальцев К.А., Ермолаев О.П. Потенциальные эрозионные потери почвы на пахотных землях европейской территории России // Почвоведение. 2019. № 12. С. 1502-1512. DOI:10.1134/S0032180X19120104

6. Дорожко Г.Р., Шабалдас О.Г., Зайцев В.К., Бородин Д.Ю. Прямой посев полевых культур в Ставропольском крае // Земледелие, 2013. № 8. С. 20-22.

7. DridigerV.K., GodunovaE.I., EroshenkoF.V., StukalovR.S., GadzhiumarovR.G. EffektofNo-tillTechnologyonerosionresistance, thepopulationofearthwormsandhumusconten-tinsoil/ Влияние технологии No-till на противоэрозионную устойчивость, популяцию дождевых червей и содержание гумуса в почве // ResearchJournalofPharmaceutical, Bio-logicalandChemicalSciences. 2018. No. 9 (2). Pp. 766-770.

8. Gusev Y.M., Dzhogan L.Y. Soilmulchingasanimportantelementinthestrategyofusingna-turalwaterresourcesinagroecosystemsoftheSteppeCrimea / Мульчирование почв как важный элемент стратегии использования природных водных ресурсов в агроэкосистемахОгеп-ного Крыма // EurasianSoilScience. 2019. Т. 52. No. 3. Pp. 313-318.

9. Vincent-Caboud L., David О., Peigne J., Casagrande M., Ryan M.R., Silva E.M. Using mulch from cover crops to facilitate organic No-till soybean and maize production. Areview / Использование мульчи из покровных культур для облегчения органического беспахотного производства сои и кукурузы. Обзор// AgronomyforSustainableDevelopment. 2019. Т. 39. No. 5. Pp. 45.

10. Дридигер В.К. Влияние растительных остатков на противоэрозионную устойчивость почвы // Эрозия почв: проблемы и пути повышения эффективности растениеводства в адаптивно-ландшафтной системе земледелия: матер. Всерос. науч.-практ. конф., посв. 50-летию противоэрозионного комплекса ФГУП «Новоникулинское» в п. Тимирязевский 13-14 июля 2018 г. - Ульяновск: УлГТУ, 2018. С. 59-64.

11. Антонов С.А. Тенденции изменения засушливости вегетационного периода на территории Ставропольского края // Земледелие. 2013. № 5. С. 3-6.

12. Шиятый Е.И. Методы оценки ветроустойчивости поверхности почвы и определение ширины полос при полосном размещении культур // Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных опытов по земледелию и растениеводству. - Целиноград: ВНИИ зернового хозяйства, 1968. С. 3-8.

13. Лурье И.К. Геоинформатика. Учебные геоинформационные системы. - М.: Изд-во Московского ун-та. 1997. 115 с.

14. Strahler A.N. Hypsometric (Area Altitude) Analysis of Erosional Topology // Geological Society of America Bulletin. 1952. No. 63 (11). Pp. 1117-1142. D0I:10.1130/0016-7606(1952)63[1117:HAA0ET]2.0.C0

15. Kulintsev V.V., Dridiger V.K., Godunova E.I., Kovtun V.I., Zhukova M P. Effekt of No-till technology on the available moisture content and soil density in the crop rotation / Влияние-технологии^-Шнасодержаниедоступнойвлагииплотностьпочвывсевообороте // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. No. 8 (6). Pp. 795-799.

16. Mokrikov G.V., Minnikova T.V., KazeevK.Sh., Kolesnikov S.I. Influenceofprecipita-tionandmoisturereservesontheyieldofcropsunderdifferenttillage / Влияние осадков и запасов влаги на урожайность сельскохозяйственных культур при различной обработке поч-вы//AgronomyResearch. 2019. Т. 17. No. 6. Pp. 2350-2358.

17. Петрова Л.Н., Дридигер В.К., Кащаев Е.А. Влияние технологий возделывания сельскохозяйственных культур на содержание продуктивной влаги и плотность почвы в севообороте // Земледелие. - 2015. - №5. - С. 16-18.

18. Kumar N., Nath C.P.I mpactofzero-tillresiduemanagementand cropdiversificationwithleg-umesonsoilaggregationandcarbonsequestration / Влияние управления остатками нулевой обработки почвы и диверсификации посевов бобовыми культурами на агрегацию почв и связывание углерода // Soil&TillageResearch. 2019. Т. 189. Pp. 158-167.

19. Дорожко Г.Р., Власова О.И., Шабалдас О.Г., Зеленская Т.Г. Влияние длительного применения прямого посева на основные агрофизические факторы плодородия почвы и урожайность озимой пшеницы в условиях засушливой зоны // Земледелие. 2017. № 7. С. 7-10.

20. Шеховцов Г.А., Чайкина Н.Н. Мониторинг плодородия почв, динамика применения минеральных и органических удобрений, баланс элементов питания в почвах восточной части Ставропольского края // Земледелие. 2018. № 6. С. 21-26. DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10606

Дридигер Виктор Корнеевич, главный научный сотрудник лаборатории технологий возделывания сельскохозяйственных культур ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр», доктор сельскохозяйственных наук, профессор; 356241, Ставропольский край, город Михайловск, улица Никонова, дом 49. Тел.: +7-962-400-65-77; E-mail: dridiger.victor@gmail.com

Белобров Виктор Петрович - заведующий Межинститутским отделом по изучению черноземных почв ФГБНУ Федерального исследовательского центра «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», доктор сельскохозяйственных наук, 119017, Москва, Пыжевский пер. 7 стр. 2. Тел. +7-903-219-15-15, E-mail: belobrovvp@mail.ru

Антонов Сергей Анатольевич - заведующий лабораторией ГИС-технологий, ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Северо-Кавказский научный аграрный центр», кандидат географических наук, 356241, Ставропольский край, город Михайловск, улица Никонова, дом 49. Тел. +7-903-409-38-27, E-mail:santosb@mail.ru

Юдин Сергей Анатольевич - ведущий научный сотрудник Межинститутского отдела по изучению черноземных почв ФГБНУ Федерального исследовательского центра «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», кандидат биологических наук, 119017, Москва, Пыжевский пер. 7 стр. 2. Тел. +7-916-509-61-41, E-mail: yudin_sa@esoil.ru

Гаджиумаров Расул Гаджиумарович, заведующий лабораторией технологий возделывания сельскохозяйственных культур ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр», 356241, Ставропольский край, город Михайловск, улица Никонова, дом 49. Тел.: +7-928-335-18-99; E-mail: rasul_agro@mail.ru

Лиходиевская Светлана Александровна - агрохимик Федерального государственного бюджетного учреждения станции агрохимической службы «Прикумская», 356803, Ставропольский край, Буденновской район, территория Буденновск-3, улица Агрономическая, 7. Тел. +7-(865-59)-7-27-02, E-mail: agrohim_26_2@mail.ru

Ермолаев Никита Романович - аспирант Межинститутского отдела по изучению черноземных почв ФГБНУ Федерального исследовательского центра «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», 119017, Москва, Пыжевский пер. 7 стр. 2.

Тел. +7-(915)-402-29-44, E-mail: hukitos94@gmail.com

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Dridiger Victor Korneevich, chief scientific officer of the laboratory of crop cultivation technologies Federal state budgetary scientific institution "North-Caucasian Federal Scientific Agrarian Center", Doctor of Agricultural Sciences, professor, 356241, Russian Federation, Stavropol territory, Mikhailovsk, Nikonova str., 49 Tel.: +7-962-400-65-77; E-mail: dridiger.victor@gmail.com

BelobrovVictor Petrovich - head of the Interinstitutional Department for the study of Chernozem soils of the Federal state budgetary scientific institution "Dokuchaev Soil Science Institute", Doctor of Agricultural Sciences, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane 7, p. 2. Tel.: +7-903-219-15-15, E-mail: belobrovvp@mail.ru

Antonov Sergey Anatolyevich, head of the GIS technology laboratory, leading researcher Federal state budgetary scientific institution "North-Caucasian Federal Scientific Agrarian Center", Candidate of Geographical Sciences, 356241, Russian Federation, Stavropol Territory, Mikhailovsk, Nikonova str., 49 Tel.: +7-903-409-38-27, E-mail: santosb@mail.ru

Yudin Sergey Anatolyevich, leading researcher of the Interinstitutional Department for the study of Chernozem soils of the Federal state budgetary scientific institution "Dokuchaev Soil Science Institute", Candidate of Biological Sciences, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane 7, p. 2.

Tel. +7-916-509-61-41, E-mail: yudin_sa@esoil.ru

Gadzhiumarov Rasul Gadzhiumarovich, Junior researcher at the laboratory of crop cultivation technologies Federal state budgetary scientific institution "North-Caucasian Federal Scientific Agrarian Center", 356241, Russian Federation, Stavropol Territory, Mikhailovsk, Nikonova str., 49

Tel.: +7-928-335-18-99; E-mail: rasul_agro@mail.ru

Likhodievskaya Svetlana Alexandrovna, agricultural chemist Federal state budgetary institution "Station of agrochemical service "Prikumskaya", 356803, Russian Federation, Stavropol territory, Budennovsky district, the territory of Budennovsk-3, Agronomic str., 7 Tel. +7-(865-59)-7-27-02, E-mail: agrohim_26_2@mail.ru

Yermolaev Nikita Romanovich, post-graduate student of the Interinstitutional Department for the study of Chernozem soils of the Federal state budgetary scientific institution "Dokuchaev Soil Science Institute", 119017, Moscow, Pyzhevsky lane 7, p. 2. Tel. +7-(915)-402-29-44, E-mail: hukitos94@gmail.com

DOI: 10.25930/2687-1254/004.3.13.2020 УДК.631.53.635.932

МАЛОРАСПРОСТРАНЁННЫЕ ЦВЕТОЧНЫЕ МНОГОЛЕТНИКИ.

ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КУЛЬТУРЕ

T.H. №aeHKO

В настоящee врeмя на тeрритории Ставропольского ботаничeского сада, в кол-лeкции цвeточно-дeкоративных многолeтников, произрастаeт болee 300 таксонов, при-надлeжащих к сeмeйствам Asteraceae, Crassulaceae, Alliaceae, Brassicaceae, Ranunculaceae и др. Распрeдeлeны растения на двух участках: солн^любивыге — на открытой сол^чной тeрритории; тeнeвыносливыe - на притенённом участт ^лью наших иссгедований являeтся расширeниe ассортимeнта новых (для Ставропольского края) малораспространённых красивоцвeтущих и листвeнно-дeкоративных многолeт-них травянистых растений. В данной работe прeдставлeны рeзультаты многолeтних ис-сгедований наиболee популярных видов и культиваров дeкоративных многолeтников,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.