Научная статья на тему 'Капиталоемкость противоэрозионного обустройства пашни на склоновых землях европейской территории России (ЕТР)'

Капиталоемкость противоэрозионного обустройства пашни на склоновых землях европейской территории России (ЕТР) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
119
51
Поделиться
Ключевые слова
эрозия почв / склоновые земли / лесная мелиорация / системы стокорегулирующих лесных полос / простейшие гидротехнические сооружения / затра- ты / капиталоемкость. / Soil erosion / slope lands / forest amelioration / systems of runoff-regulating forest belts / simple hydraulic structures / costs / capital intensity.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — А. С. Манаенков, Е. А. Корнеева

Приведены расчетные данные и модели оценки затрат на создание системы стокорегу-лирующих лесных полос, простейших гидротехнических сооружений, общего объема капита-ловложений в противоэрозионное обустройство склоновой пашни применительно к разнымприродным зонам, уклонам местности, степени смытости почв. Установлены закономерностиих динамики.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — А. С. Манаенков, Е. А. Корнеева

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

Calculated data and costs estimation models for the creation of runoff-regulating forest belts system, simple hydraulic structures, total investment in slope of plough land anti-erosion arrangement in the context of different natural zones, locality inclines and soil awash ratio are given here. The regularities of their changes were defined.

Текст научной работы на тему «Капиталоемкость противоэрозионного обустройства пашни на склоновых землях европейской территории России (ЕТР)»

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

гранулированного дозой К 2,0 по фону N60P90, показали превышение урожайности в 1,8 раза, снижение выхода нестандартной продукции в 2,1 раза, улучшение качества плодов, по сравнению с другими изучаемыми вариантами. Содержание нитратов в плодах арбуза от применения минеральных удобрений и повышенных доз калия хлористого гранулированного не превышало ПДК (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние видов и доз минеральных удобрений на урожайность ______________и качество арбуза (предварительные данные)___________

Вариант опыта Урожайность, т/га Выход нестандартной продукции, % Сухих в-в, % Общий сахар, % Нит- раты мг/кг

1. Контроль (без удобрений) 5,2 79 8,8 7,70 44,4

2. N60P90 (фон) 6,0 66 9,0 7,95 45,0

3. N60P90K60 6,3 51 9,8 8,15 47,1

4. N60P90K90 8,4 47 10,0 8,85 50,5

5. N60P90K120 9,3 36 10,0 8,85 50,5

Таким образом, применение разработанных агроприемов на Быковской БСОС ВНИИО позволяет существенно повысить урожайность арбуза и получить полноценную экологически чистую продукцию.

Библиографический список

1. Борисов, В.А. Эффективность применения удобрений [Текст]/ В.А. Борисов, С.С. Литвинов // Картофель и овощи. - 2014. - № 2. - С. 12-14.

2. Быковский, Ю.А. Агротехника арбуза на богаре в Юго-Восточной зоне РСФСР. Агротехника овощных культур [Текст]/ Ю.А. Быковский и др. - М., 1983. - С. 173-183.

3. Быковский, Ю.А. Проблемы и перспективы развития бахчеводства России [Текст]/ Ю.А. Быковский// Картофель и овощи. - 2014. - № 6. - С. 2-4.

4. Литвинов, С.С. Научные основы современного овощеводства [Текст]/ С.С. Литвинов. - М., 2008. - С. 776.

5. Овчинников, А.С. Роль многолетних трав в сохранении и повышении плодородия светло-каштановых почв в бахчевых севооборотах в орошаемых и богарных условиях [Текст]/ А.С. Овчинников, Т.Г. Колебошина// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2010. - № 3 (19). - С. 7-12.

6. Чурзин, В.Н. Роль многолетних трав в повышении плодородия светло-каштановых почв Нижнего Поволжья [Текст]/ В.Н. Чурзин, ГС. Егорова// Аграрная наука. - 2004. - № 6. - С. 8.

E-mail: BBSOS34@yandex.ru

УДК: 333:631.617

КАПИТАЛОЕМКОСТЬ ПРОТИВОЭРОЗИОННОГО ОБУСТРОЙСТВА ПАШНИ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ (ЕТР)

А. С. Манаенков, доктор сельскохозяйственных наук Е. А. Корнеева, кандидат сельскохозяйственных наук

Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации, г. Волгоград

Приведены расчетные данные и модели оценки затрат на создание системы стокорегулирующих лесных полос, простейших гидротехнических сооружений, общего объема капиталовложений в противоэрозионное обустройство склоновой пашни применительно к разным природным зонам, уклонам местности, степени смытости почв. Установлены закономерности их динамики.

64

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Ключевые слова: эрозия почв, склоновые земли, лесная мелиорация, системы стокорегулирующих лесных полос, простейшие гидротехнические сооружения, затраты, капиталоемкость.

Водная эрозия - наиболее масштабный и вредоносный вид деградации почв. Это связано с ее широким распространением, с глубиной и необратимостью изменений почвенного покрова. Она является одним из наиболее мощных современных рельефообразующих процессов, перемещающих огромные массы вещества в пределах хозяйственно освоенных земель, существенным источником загрязнения окружающей среды, одной из первопричин заиления малых рек и деградации агроландшафтов [6].

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

Территория с выраженным проявлением водной эрозии охватывает значительные площади европейской части России. Наиболее существенное ее развитие наблюдается в лесостепной и степной зонах. Интенсивность смыва почвы на пашне увеличивается с юга и юго-востока на север и северо-запад для однотипных по рельефу местностей [5]. Проявление водной эрозии делает аграрное производство крайне неустойчивым.

Наукой и практикой разработан комплекс мер защиты почвы от водной эрозии, одним из важных элементов которого является противоэрозионная лесомелиорация (в первую очередь создание систем стокорегулирующих лесных полос). Лесополосы расчленяют склон на более короткие отрезки, создают условия для поглощения или безопасного в эрозионном отношении сброса воды. В результате этого на нижних отрезках склонов резко снижается или полностью прекращается смыв почвы [2].

Стокорегулирующие лесные полосы проектируют на склоновой пашне. При обосновании их биоинженерных параметров, прежде всего, учитывается степень смы-тости почв, определяющая их лесопригодность. Так, при лесомелиоративном обустройстве склоновых земель со смытыми почвами предпочтительно использовать малотребовательные к плодородию породы: в лесостепи и черноземной степи (кроме южных районов) - березу, лиственницу, на более увлажненных местоположениях - тополя; на несмытых и слабосмытых почвах - дуб; в сухостепных районах на смытых каштановых почвах - робинию, гледичию, вяз и ясень; на слабосмытых почвах - дуб. Во всех природных зонах при увеличении уклона местности ширину стокорегулирующих лесных полос уменьшают с 9-8 м до 6 м [1, 3].

Расстояния между стокорегулирующими лесными полосами рассчитывают на допустимую величину смыва, когда законченная система лесополос будет уменьшать поверхностный сток до безопасного уровня. Для условий европейской территории России межполосные расстояния составляют 130-520 м в зависимости от природной зоны и уклона местности (табл. 1) [1, 4].

Таблица 1 - Ширина межполосных расстояний на склоновых землях ЕТР, м

Природная зона Крутизна склона, °

2,1-3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 5,1-6,0

несмытые и слабосмытые почвы среднесмытые почвы сильносмытые почвы

Лесостепь, серые лесные почвы 270 190 140 130

Лесостепь, черноземы выщелоченные 340 210 170 140

Степь, черноземы обыкновенные 440 280 210 170

Сухая степь, каштановые почвы 520 320 240 190

65

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Затраты (в ценах по состоянию на октябрь 2014 года) на противоэрозионную лесомелиорацию склоновой пашни в расчете на 1 га агролесоландшафта находятся в прямой зависимости от влагообеспеченности (гумидности) природной зоны (табл. 2). В лесостепи они составляют 2,2-4,1 тыс. руб. на 1 га агролесоландшафта, а в сухой степи, вследствие уменьшения нормы атмосферных осадков и увеличения межполосных расстояний, - уменьшаются в 1,2-1,3 раза. Увеличение крутизны склона с 2° до 5° вызывает рост затрат в 1,8-1,9 раза, а - с 5° до 6° - уменьшение на 15-26 % (из-за сужения лесополос).

Таблица 2 - Затраты на создание стокорегулирующих лесных полос _____на пахотных землях ЕТР, тыс. руб./га агролесоландшафта

Природная зона Крутизна склона, °

2,1-3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 5,1-6,0

несмытые и слабосмытые почвы среднесмытые почвы сильносмытые почвы

1 2 1 2 1 2 1 2

Лесостепь, серые лесные почвы 2,21 2,32 3,14 3,14 4,06 4,06 3,05 3,05

Лесостепь, черноземы выщелоченные 1,75 1,84 2,84 2,84 3,34 3,34 2,83 2,83

Степь, черноземы обыкновенные 1,72 1,80 2,76 2,76 3,26 3,26 2,57 2,57

Сухая степь, каштановые почвы 1,71 1,78 2,72 2,72 3,18 3,18 2,34 2,34

. Примечание: 1 и 2 - при использовании скороспелых и долговечных пород

Для усиления стокорегулирующей роли лесных полос рекомендуется устраивать простейшие гидротехнические сооружения: водозадерживающий вал по нижнему краю лесополосы высотой до 0,5 м (на склонах до 3°); прерывистую канаву в нижнем междурядье, заполненную утепляющим наполнителем органического или минерального происхождения, с валом высотой 0,7-1,1 м на опушке (на склонах круче 3°); приопушечные валы при пересечении ложбин [4]. Опытная проверка этих сооружений показала их высокую эффективность. Так, при крутизне склона до 3° на обвалованных участках лесных полос было задержано и поглощено 1100-1200 мм талой воды, а без валов - 150200 мм [7].

Установлено, что затраты на устройство простейших гидротехнических сооружений находятся в прямой зависимости от уклона местности - при его увеличении с 1,5 до 6,0° они увеличиваются в 3,5 раза (табл. 3). Это связано с усложнением технологических операций и, как следствие, удорожанием стоимости машино-часа автотранспортных средств. С ростом засушливости климата затраты уменьшаются, что вызвано сокращением норматива лесистости склоновой пашни.

Общая капиталоемкость противоэрозионной лесомелиорации пахотных земель (сумма затрат на создание стокорегулирующих лесных полос и простейших гидротехнических сооружений) составляет 2,35-6,77 тыс. руб./га агролесоландшафта (рис. 1).

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

66

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

От лесостепи (серые лесные почвы) к сухой степи (каштановые почвы), вследствие сокращения норматива противоэрозионной лесистости склонов, она уменьшается в 1,3-1,5 раза.

Таблица 3 - Затраты на создание простейших гидротехнических сооружений на склоновых землях ЕТР, обеспеченных системой стокорегулирующих лесных полос,

тыс. руб./га агролесоландшафта

Природная зона Крутизна склона, °

2,1-3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 5,1-6,0

несмытые и слабосмытые почвы среднесмытые почвы сильносмытые почвы

Лесостепь, серые лесные почвы 1,24 1,92 2,71 2,92

Лесостепь, черноземы выщелоченные 0,99 1,73 2,24 2,71

Степь, черноземы обыкновенные 0,76 1,30 1,81 2,24

Сухая степь, каштановые почвы 0,64 1,14 1,58 2,00

скороспелые породы

долговечные породы

I Серые лесные почвы ЕВ Черноземы выщелоченные

К Черноземы обыкновенные I Каштановые почвы

Рисунок 1 - Капиталоемкость противоэрозионного обустройства пашни

на склоновых землях ЕТР

Мероприятия по противоэрозионному обустройству пахотных земель лесными полосами из долговечных пород (дуба) при крутизне склона 2,1-3,0° обходятся дороже (3,56-2,42 тыс. руб./га агролесоландшафта), из скороспелых - дешевле (3,45-2,35 тыс. руб./га агролесоландшафта). При крутизне склона 3,1-5,0° затраты увеличиваются в 1,9-2,0 раза. Уменьшение ширины лесных полос на крутых (5,16,0°) склонах с сильносмытыми почвами приводит к сокращению капитальных вложений в противоэрозионную мелиорацию полей на 5-12 %.

67

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Динамика затрат на создание стокорегулирующих лесных полос (У1), простейших гидротехнических сооружений (У2) и общей капиталоемкости противоэрозионного комплекса (У3) подчиняется функциям:

У1.1 = 1,40 ГТК + 0,31 Укл + 0,15 (R2= 89 %) (1)

У1.2 = 1,42 ГТК + 0,28 Укл + 0,26 (r2= 88 %), (2)

где У 1.1 и У],2 - затраты на создание лесных полос из скороспелых и долговечных пород (в тыс. руб./га агролесоландшафта), ГТК - гидротермический коэффициент (отношение годового количества осадков к испаряемости), Укл - крутизна склона, град.

Из этих функций следует, что наибольшее влияние на величину затрат оказыва-

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

22

ет уклон местности - для скороспелых пород r =56 %, для долговечных r =53 %. Природная зона (ГТК) влияет на них в меньшей степени, соответственно, r2=33 и 35 %.

Затраты на создание простейших гидротехнических сооружений можно определить с помощью уравнения (3). Они являются функцией уклона местности (r2=69 %) и природной зоны (r2=30 %).

У2 = 2,16 ГТК + 0,52 Укл - 2,39 (R2= 99 %) (3)

Общая капиталоемкость противоэрозионного обустройства пашни (функции (4) и (5)) определяется в основном уклоном местности (r2=76-78 %). Природная зона оказывает влияние на нее примерно на уровне 20 %.

У3.1 = 3,56 ГТК + 0,84 Укл - 2,25 (R2= 98 %) (4)

У3.2 = 3,58 ГТК + 0,81 Укл - 2,13 (r2= 97 %) (5)

Использование установленных закономерностей, расчетных данных и регрессионных функций позволит повысить объективность и технологичность расчета затрат на мероприятия по противоэрозионному обустройству склоновой пашни европейской территории России и других регионов с близкими по характеру почвенноклиматическими условиями.

Библиографический список

1. Агролесомелиорация [Текст]/ Под ред. А.Л. Иванова, К.Н. Кулика. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2006. - 746 с.

2. Гаршинев, Е.А. Роль и место лесомелиорации в комплексе противоэрозионных мероприятий [Текст]/ Е.А. Гаршинев, А.Т. Барабанов, И.Г. Зыков // Противоэрозионный комплекс Нечерноземья. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 1987. - С. 5-7.

3. Зыков, И.Г. Защита склонов от эрозии [Текст]/ И.Г. Зыков, В.М. Ивонин, В.К. Дух-нов. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 64 с.

4. Рекомендации по лесной мелиорации при контурной организации территории в районах активного проявления водной эрозии [Текст]/ И. Г. Зыков, А. Т. Барабанов, Е. А. Гаршинев и др. - Волгоград, 1987. - 34 с.

5. Рекомендации по созданию комплекса агролесомелиоративных противоэрозионных мероприятий [Текст]/ Г.П. Сурмач, Е. А. Гаршинев и др. - Волгоград, 1973. - 114 с.

6. Состояние эрозии почв в России [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://revolution.anbest.ru/geology/d00246462.html

7. Сурмач, Г.П. Теоретические основы контурного размещения лесных полос на территории [Текст]/ Г.П. Сурмач // Проблемы и резервы контурного земледелия. ВАСХНИЛ. - М.: Колос, 1982. - С. 36-47.

E-mail: vnialmi@avtlg.ru

68