CC BY
35
УДК 631.51:633/635
почвозащитные мероприятия при возделывании полевых культур в системе контурно-полосной организации эрозионно опасного склона
А.Е. МИЩЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: 14mae@ mail.ru)
Н.Н. КИСС, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
Э.А. ГАЕВАЯ, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник
А.П. ВАСИЛЬЧЕНКО, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
А.В. МИЩЕНКО, лаборант-исследователь Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайскийр-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
Резюме. Цель исследований - оптимизация агротехнических элементов почвозащитного комплекса для возделывания интенсивных сортов полевых культур на эрозионно опасных склонах крутизной 3,5-4,0°. Трехфакторный опыт был заложен в 1986 г. на склоне балки Большой Лог, Аксайского района Ростовской области. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. В опыте оценивали агротехнические элементы противоэро-зионного комплекса: севооборот, обработку почвы, систему удобрений. Изучали три вида севооборотов: зернопаро-пропашной (20% чистого пара, 0% многолетних трав), почвозащитный 1 (10% чистого пара, 20% многолетних трав), почвозащитный 2 (0% чистого пара, 40% многолетних трав). Применяли четыре варианта основной обработки почвы: отвальная (контроль), комбинированная, дискование, чизель-ная. Также испытывали три системы применения удобрений: естественной плодородие (контроль), N4fF1,4K3X, N^^K^. Сток воды в звеньях почвозащитных севооборотов в 1,1 -1,3 раза выше, чем в зернопаропропашном, но смыв почвы при этом был в 1,2-2,0 раза меньше. Существует тесная линейная зависимость смыва почвы от стока воды: коэффициент корреляции равен 0,96, уравнение регрессии имеет вид y = 0,279x - 0,9187. В зависимости от звена севооборота и способа основной обработки коэффициент энергетической эффективности варьировал от 1,35 в зернопаровом, и до 2,03 в зернобобовом звене севооборота. В звене почвозащитного севооборота «горох - озимая пшеница» накопление энергии в урожае было наибольшим - 66,75-70,31 ГДж/га. Это объясняется оптимальным соотношением лучших предшественников озимой пшеницы в этом севообороте. Ключевые слова: эрозия почв, адаптивно-ландшафтное земледелие, сток, смыв, контурно-полосная организация, эрозионно-опасный склон, биоэнергетическая эффективность. Для цитирования: Почвозащитные мероприятия при возделывании полевых культур в системе контурно-полосной организации эрозионно опасного склона/А.Е. Мищенко, Н.Н. Кисс, Э.А. Гаевая, А.П. Васильченко, А.В. Мищенко // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 49-53.
В целом по югу России из 35 млн га сельскохозяйственных земель 21,7 млн га (более 84%) эрозионно опасные или эродированые, при этом, на долю пашни приходится 16 млн га. Из них различным видам эрозии подвержены 12,3 млн га, или 56,7% площади. Из земель, вовлеченных в интенсивный сельскохозяйственный оборот, в значительной степени процессам деградации подвержены склоны 2,5-5,0°. На склонах крутизной до 3,5-4,0° на Северном Кавказе расположено более 5 млн га пахотных земель, в том числе в Ростовской области около 2 млн га [1]. На этой территории водный режим почв характеризуется
как непромывной при значительном дефиците влаги. Естественная влагозарядка происходит, в основном, в холодный период года, так как летом осадки носят ливневый характер и в большей степени теряются в виде поверхностного стока и испарения.
Сток талых и ливневых вод с сельскохозяйственных угодий (и как следствие водная эрозия почв) колеблется в широких пределах в зависимости от погодных условий, строения верхнего слоя почв, степени увлажнения и уплотнения, высоты снежного покрова и глубины промерзания, образования ледяной корки, месторасположения [2, 3].
В виду того, что большое количество влаги (40-70%) теряется в зимне-весенний период, особое внимание нужно обращать на условия формирования стока талых вод [4].
В связи с этим комплекс проводимых агротехнических приемов при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях эрозионно опасных склонов должен быть направлен на накопление, сохранение и рациональное использование почвенной влаги.
На начальном этапе разработок теоретических основ противоэрозионного земледелия и полевых исследований по испытанию различных почвозащитных приемов и их комплексов основное внимание уделяли почвоохранному аспекту. Сейчас к нему прибавилась экономическая составляющая.
Если в первые годы исследований по почвозащитной тематике основной их задачей считалось полное предотвращение стока воды и смыва почвы вне зависимости от их интенсивности и затрат на введение противоэрозионных комплексов, то в последнее время при решении вопроса о целесообразности применения как отдельных почвозащитных мероприятий, так и их систем стали оценивать соотношение затрат на их внедрение с получаемым экономическим эффектом. Так Е.В. Полуэктов в 1984 г. указывает на необходимость планирования сельскохозяйственного производства исходя не только из агрономической и экономической, но и противоэрозионной целесообразности [5]. Однако в 2005 г. В.И. Кирюшин и А.Л. Иванов, говоря об оптимизации хозяйственной деятельности при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия, подчеркивают, что она должна быть проведена «по экономическим, социальным, производственным параметрам и ее экологизации» и означает «не только и не столько проведение природовосстановительных и природоохранных мероприятий, сколько приведение производственных процессов в соответствие с разнообразными условиями ландшафтов и законами экологии, а стало быть, устранение причин тех или иных нарушений, а не последствий» [6].
В новых экономических условиях контурно-полосное размещение посевов с чередованием по склону культур с различными противоэрозионными свойствами приобретает актуальное значение как наиболее простой и быстро осваиваемый прием почвозащитного земледелия, не требующий больших капитальных вложений.
Различные виды почвозащитных обработок, массовое внедрение которых началось в 70-80-х годах двадцатого века, кроме функции защиты почв от эрозии,
служат в той или иной мере ресурсосберегающими по отношению к рекомендованной для приазовской зоны отвальной вспашки, так как уменьшается интенсивность механического воздействия на верхний слой почвы. И даже в случае отсутствия противоэрозионного эффекта в виде уменьшения стока воды и смыва почвы они обеспечивают экономический эффект в виде уменьшения затрат на выполнение основной обработки почвы. А в случае наличия стока в конкретном году, прогнозирование которого сейчас затруднительно, такие агротехнические мероприятия выполнят свою основную функцию - предотвращение эрозионных процессов. А.В. Кряхтунов отмечает, что агротехнические противоэрозионные мероприятия, основным элементом которых служит обработка почвы, в условиях Тюменской области окупаются в год их осуществления, предотвращая ущерб от снижения урожая [7].
Цель исследований - оптимизация агротехнических элементов почвозащитного комплекса для возделывания интенсивных сортов полевых культур на эрозионно опасных склонах черноземов обыкновенных крутизной 3,5-4,0°.
Условия, материалы и методы. Исследования проведены в многофакторном стационарном опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог, Аксай-ского района Ростовской области. Опыт был заложен в 1986 г. в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной 3,5-4,0°. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Мощность почвенных горизонтов А+В от 35-40 до 80-90 см в зависимости от смытости. Порозность пахотного горизонта 61,5%, подпахотного - 54%. Полная полевая влагоемкость - 3335 весовых процентов, влажность завядания - 15,4%. Содержание общего азота в пахотном слое 0,16-0,18%, исходное содержание подвижного фосфора - 15,718,2 мг, обменного калия - 282-337 мг на 1 кг почвы.
Климат зоны проведения исследований засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Среднее многолетнее количество осадков 492 мм при значениях гидротермического коэффициента в пределах 0,8-0,9. Распределение осадков с агрономической точки зрения часто малоблагоприятное. В среднем четыре года из каждых десяти бывают засушливыми или острозасушливыми. За весенне-летний период выпадает 260-300 мм осадков. Накопление влаги в почве начинается, в основном, в конце октября - ноябре, и максимальный ее запас отмечен ранней весной (с середины марта до начала апреля). Сумма активных температур 3210-3400°С.
В опыте изучали действие трех факторов: севооборота, обработки почвы и системы удобрений (табл.1).
Кроме полных ротаций севооборотов, отдельно рассматривали их звенья: зернопаровое звено севоо-
борота I (чистый пар, озимая пшеница), зернобобовое звено севооборота II (горох, озимая пшеница), зерновое звено севооборота I (озимая пшеница, озимая пшеница), зернопропашное звено севооборота III (кукуруза на силос, озимая пшеница).
Варианты опыта размещали методами рендоми-зированных повторений и расщепленных делянок. Общая площадь делянок: по фактору А - 2070 м2, по фактору В - 690 м2, по фактору С - 172,5 м2. Учетная площадь - 46 м2.
Агротехнология возделывания полевых культур, принятая для зоны, за исключением исследуемых вариантов опыта. При контурно-полосной организации склона поля (или рабочие участки) разбивают на полосы так, чтобы стороны полос были по возможности параллельны - это необходимо для нормативной работы тракторных агрегатов. Крутые повороты нужно сглаживать, чтобы отклонение от горизонтали не превышало 20 м на расстоянии 50 м. Ширина полос определяется крутизной склона и эрозионной устойчивостью высеваемых в полосах культур [8].
В опыте определяли следующие показатели: сток талых и ливневых вод [9]; смыв почвы путем замера водороин [10]; потери гумуса и элементов питания в севооборотах от стока талых, ливневых вод и смыва почвы [11]; коэффициент эрозионной опасности по М.И. Лопыреву, Е.И Рябову [12]; эколого-экономическую эффективность посевов озимой пшеницы по различным предшественникам и способам обработки почвы [11]; величину компенсации годового ущерба от потери основных элементов питания в результате эрозии на посевах озимой пшеницы [11]; биоэнергетическую эффективность различных звеньев севооборотов и способов основной обработки [13]; урожай сельскохозяйственных культур по вариантам опыта [14].
Математическую обработку полученных результатов проводили по Б.А. Доспехову [14].
результаты и обсуждение. Вопреки сложившемуся мнению о том, что в последние двадцать лет изменения климата привели к уменьшению количества случаев и ин-
Таблица 1. Схема опыта
Фактор
«А» севооборот
Вариант опыта
«В» система обработки почвы
«С» система применения удобрений
севооборот I (зернопаропропашной пятипольный (20% чистого пара, 0% многолетних трав) - контроль): чистый пар; озимая пшеница; озимая пшеница; кукуруза на силос; яровой ячмень севооборот II (почвозащитный 1 (10% чистого пара, 20% многолетних трав)): ЛА чистый пар + ЛЛ горох; озимая пшеница; кукуруза на силос; яровой ячмень с подсевом многолетних трав; многолетние травы (выводное поле)
севооборот Ill (почвозащитный 2 (0% чистого пара, 40% многолетних трав)): кукуруза на силос; озимая пшеница; яровой ячмень + многолетние травы; многолетние травы (выводное поле); многолетние травы (выводное поле)
чизельная: осуществляется чизельным плугом ПЧ - 2,5 и ПЧ - 4,5 под чистый пар на 27-30 см; кукурузу на силос - 23-25 см; яровой ячмень, горох, многолетние травы - 20-22 см комбинированная: осуществляется комбинированным почвообрабатывающим агрегатом АКВ - 4 под яровой ячмень, горох, многолетние травы, чистый пар, кукурузу на силос - на 14-15 см; озимую пшеницу - 8-10 см
дискование: осуществляется дискаторами любых модификаций или тяжелыми дисковыми орудиями под читый пар, горох и кукурузу на силос - на 20-22 см; яровой ячмень - 14-15 см; озимую пшеницу -7-8 см
отвальная (контроль): осуществляется плугом ПН 4-35 под чистый
пар на 27-30 см; кукурузу на силос - 23-25 см; яровой ячмень, горох,
многолетние травы - 20-22 см
«0» (контроль) - без удобрений
«1» - N46P24K30 на 1 га севооборотной площади
«2» - N84P30K48 на 1 га севооборотной площади
Таблица 2. Сток талой воды и смыв почвы в севооборотах в ранневесенний период (среднее за 1992-1994, 1997, 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2008, 2011, 2013 гг.)
Севооборот Сток воды, мм Смыв почвы, т/га
чизель- отваль- чизель- отваль-
ная ная ная ная
I 18,6 18,9 3,9 4,3
II 23,8 20,4 2,7 3,5
III 21,6 21,1 1,9 2,5
Примерно с такой же периодичностью наблюдается сток воды и смыв почвы, вызванный ливневыми осадками как в ранневесенний, так и в летний периоды.
Контурно-полосная организация на эрозионно опасных склонах позволяет влагу атмосферных осадков, как при таянии снега, так и во время летних ливней из фактора разрушительного превратить в фактор созидательный.
В ходе проведения многолетних исследований в ФГБНУ «ДЗНИИСХ» установлено, что в общем случае существует тесная линейная зависимость смыва почвы (т/га) от стока воды (мм), коэффициент корреляции равен 0,96, уравнение регрессии имеет вид у = 0,279х - 0,9187.
Наиболее полно агрономический смысл адаптивно-ландшафтного земледелия проявляется при контурно-полосной организации территории, которая предполагает полосное, приближенное к горизонталям раз-
мещение культур на эрозионно опасных склонах, а также приближенные к горизонталям направления обработки почвы, посева и других технологических операций по возделыванию полевых культур. При построении почвозащитных севооборотов следует учитывать свойства каждой конкретной культуры по устойчивости к эрозионным процессам, которые существенно различаются.
Коэффициент эрозионной опасности, был у чистого пара наиболее высоким и равнялся единице. С увеличением проективного покрытия почвы различными культурами коэффициент эрозионной опасности уменьшался и был минимальным у многолетних трав (0,01-0,03).
В целом, возможность зарегулировать сток воды и смыв почвы зависит от ряда факторов, среди которых площадь водосбора, крутизна и длина склона, объем талой и ливневой воды, а также эффективность противоэрозионных мероприятий агротехнического, лесомелиоративного, гидротехнического содержания, которые применяются в дополнение к контурно-полосной организации территории.
В условиях эрозионной опасности и острого дефицита влаги агрономическая ценность парового поля увеличивается в связи с тем, что водный и пищевой режимы на склонах менее благоприятны, чем на равнинных участках, не подверженных эрозии. Однако, чистый пар - наиболее уязвимое в эрозионном отношении поле, и его следует надежно защитить.
Одним из способов сохранения парового поля в севооборотах на эрозионно опасныхсклонах - введение пара, занятого эспарцетом, донником или другими культурами с ранними сроками уборки. В благоприятные по влагообеспеченности годы занятый пар мало уступает чистому пару в агрономическом плане, а по эрозионной устойчивости значительно превосходит его.
При необходимости следует провести усиление почвозащитного комплекса за счет чизельной обработки, щелевания почвы и образования по границе полос на-пашных валиков (18-20 см), что позволяет сократить величину стока до 66% [8].
Применение почвозащитных мероприятий при возделывании полевых культур в системе контурно-полосной организации эрозионно опасного склона позволят улучшить как экономические так и экологические характеристики сельскохозяйственного производства (табл. 3, 4).
Таблица 4. Эколого-экономическая эффективность посевов озимой пшеницы по различным пред-
шественникам и способам обработки почвы (2012-2015 гг.)
Пред-ше-ствен-ник Способ обработки почвы Производственные затраты, тыс. руб./ га Затраты на возмещение ущерба от эрозии, тыс. руб./га Всего затрат, тыс. руб./га Урожайность, т/га Условный чистый доход, тыс. руб./га Рентабельность, % Экономический эффект (+/- к контролю), % Окупаемость дополнительных затрат, руб./руб.
Пар чизельная 13,5 1,8 15,3 5,6 48,5 178,6 5,4 7,6
чистыи комбинированная 13,2 2,0 15,2 5,3 45,5 160,4 8,3 8,3
поверхностная 12,9 2,1 15,0 5,1 43,4 148,6 11,2 8,7
отвальная 13,8 2,2 16,0 5,6 48,1 169,4 - -
Горох чизельная 10,2 1,4 11,6 5,5 38,9 183,5 1,5 3,4
комбинированная 10,2 1,4 11,6 5,4 38,1 176,1 1,5 3,6
поверхностная 10,2 1,6 11,8 4,8 33,3 136,6 2,6 4,5
отвальная 10,2 1,8 12,0 5,0 35,2 148,2 - -
тенсивности весеннего стока талых вод, наши наблюдения, проведенные на стационаре лаборатории ландшафтного земледелия ДЗНИИСХ, показывают, что в период 19912015 гг. сток талых вод и смыв почвы в ранневесенний период происходил в среднем один раз в два-три года (табл. 2). Несмотря на то, что сток воды при использовании почвозащитных севооборотов в 1,1-1,3 раза выше, чем при применении зонального зернопаропропашного, смыв был в 1,2-2,0 раза ниже. В севообороте I смыв превысил темпы естественного почвообразования (3,5 т/га) [5]. В севообороте II при применении отвальной обработки почвы смыв был равен темпам почвообразования. В остальных вариантах смыв был меньше 3,5 т/га (табл. 2).
Таблица 3. Сток талых и ливневых вод, смыв почвы, потери гумуса и элементов питания в звеньях севооборотов (2012-2015 гг.).
Звено севооборота Способ обработки почвы Сток, мм Смыв, т/га Суммарные потери со стоком и смывом (расчетные), кг/га
гумус Р О 2 5 кр
Зернопаровое чизельная 14,9 3,4 431 0,5 3,7
отвальная 19,1 4,1 478 0,6 4,1
Зернобобовое чизельная 10,4 2,0 70 0,06 0,6
отвальная 11,8 2,3 82 0,06 0,7
Зерновое чизельная 4,0 - - - -
отвальная 4,0 - - - -
Зернопропашное чизельная 9,4 2,1 79 0,07 0,7
отвальная 10,1 2,1 78 0,07 0,7
Таблица 5. величина компенсации годового ущерба от потери основных элементов питания в результате эрозии на посевах озимой пшеницы (2012-2015 гг.)
Предшественник Способ обработки почвы Затраты на возмещение ущерба от эрозии, тыс. руб./га Ущерб от недобора продукции, тыс. руб./га Сумма, тыс. руб./га
фон минерального питания
0 1 2 0 1 2 0 1 2
Пар чизельная 1,7 1,8 2,0 16,6 18,0 19,7 18,3 19,8 21,7
чистыи комбинированная 1,8 2,0 2,2 15,7 17,0 19,3 17,5 19,0 21,4
поверхностная 1,9 2,1 2,3 15,6 16,3 19,3 17,4 18,4 21,5
отвальная 2,0 2,2 2,4 16,2 18,0 19,6 18,2 20,1 22,0
Горох чизельная 1,2 1,4 1,5 11,7 14,2 15,5 12,9 15,6 16,9
комбинированная 1,3 1,4 1,5 11,7 14,0 15,2 13,0 15,4 16,7
поверхностная 1,4 1,6 1,7 10,0 12,6 14,4 11,4 14,2 16,1
отвальная 1,6 1,8 2,0 10,1 13,1 14,5 11,7 14,9 16,4
Кукуруза чизельная 1,0 1,0 1,2 7,7 11,2 12,8 8,6 12,3 13,9
комбинированная 1,0 1,1 1,2 7,3 11,0 12,2 8,3 12,1 13,4
поверхностная 1,1 1,2 1,3 7,1 11,0 12,1 8,2 12,2 13,4
отвальная 1,2 1,3 1,5 7,7 11,3 12,5 9,0 12,6 14,0
Наибольший эколого-экономический эффект был получен при использовании комбинированной и поверхностной обработок почвы, который выражался в экономии средств, используемых на восстановление плодородия почвы в результате водной эрозии (8,311,2%) (табл. 5).
Современные системы земледелия характеризуются сложным многоступенчатым производством, потребляющим все возрастающее количество энергии, что приводит к увеличению затрат на единицу продукции.
Минимум прироста энергии был зарегистрировано в зернопаровом звене севооборота в размере 11,70 ГДж/га при чизельной и 10,74 ГДж/га при отвальной обработке.
Коэффициент энергетической эффективности представляет собой отношение энергии, накопленной в урожае в звене севооборота, к затратам совокупной энергии, затраченной на производство продукции в звене севооборота (с учетом потерь энергии, содержащейся в смытой почве). В зависимости от звена севооборота и способа основной обработки коэффициент энергетической эффективности варьировал от 1,35 в зернопаровом, и до 2,03 в зернобобовом звене севооборота (табл. 6).
Расчет показывает, что наибольший условно-чистый энергетический доход получен в зернобобовом звене севооборота при чизельной обработке почвы -35,62 ГДж/га, что на 13% больше, чем при отвальной вспашке (31,44 ГДж/га). Зерновое звено севооборота по приросту энергии в урожае находилось практически на одном уровне с зернобобовым, что связано с получением урожая в каждый год чередования культур. Различия в приросте энергии в пользу зернобобового звена объясняются тем, что зернобобовый компо-
нент по своим качествам служит более благоприятным предшественником для озимой пшеницы, по сравнению с повторным посевом этой культуры. В звене севооборота «горох - озимая пшеница» накопление энергии в урожае было наибольшим - 66,7570,31 ГДж/га. Это объясняется оптимальным соотношением предшественников озимой пшеницы в этом севообороте.
При сравнении чередования культур за более длительный период (1991-2015 гг.) отмечается превосходство севооборота II, что связанно с уменьшением в его составе доли чистого пара и наличием зернобобового звена (табл. 7).
Следует обратить внимание на то, что в севообороте с горохом отмечается и снижение затрат, направленных на восстановление почвенного плодородия, что связанно со снижением доли чистого пара и увеличением севооборотной площади под культурами сплошного сева.
Анализ данных биоэнергетической эффективности различных звеньев севооборотов в целом показал следующее: в благоприятные по погодным условиям годы прослеживается превосходство зернобобового звена севооборота, прирост энергии в нем превышал другие варианты на 67% при чизельной и на 66% при отвальной обработке. Разница в значениях этого показателя в зернобобовом и зерновом звеньях была минимальной - 14% при чизельной и 7% при отвальной. Данная ситуация связана с тем, что в каждом из звеньев в каждый год смены культур был получен урожай основной продукции в виде зерна гороха и зерна озимой пшеницы. Однако превосходство зернобобового звена отмечается при всехспособач обработки почвы. Это объясняется более высокой урожайность озимой
Таблица 6. Биоэнергетическая эффективность различных звеньев севооборотов и способов основной обработки в них (2012-2015 гг.)
Звено севооборота и способ обработки почвы
Показатель зернопаровое зернобобовое зерновое зернопропашное
чизель- отваль- чизель- отваль- чизель- отваль- чизель- отваль-
ная ная ная ная ная ная ная ная
Затраты совокупной
энергии, ГДж/га 29,53 30,35 34,68 35,31 36,59 36,53 36,59 36,53
Энергия, накопленная
в урожае, ГДж/га 41,23 41,08 70,31 66,75 67,37 65,64 52,77 52,35
Энергетическая эф-
фективность, Е 1,40 1,35 2,03 1,89 1,84 1,80 1,44 1,43
Энергоемкость продук-
ции, ГДж/т 13,63 14,06 9,39 10,07 10,34 10,60 13,20 13,28
Прирост энергии в уро-
жае ГДж/га 11,70 10,74 35,62 31,44 30,79 29,10 16,19 15,82
Таблица 7. Эколого-энергетическая оценка севооборотов различной конструкции за длительный период (1991-2015 гг.), Гдж/га
Показатель Севооборот
I II
Энергосодержание произведенной продукции 55,1 66,6
Энергозатраты на ее производство 18,4 16,8
Энергетический эквивалент недополученного урожая в резуль-
тате эрозии 11,9 11,3
Затраты энергии (компенсационные) на восстановление по- 8,1
чвенного плодородия 5,8
Фактический эколого-энергетический эффект производства 17,0 32,7
пшеницы по зернобобовому предшественнику, чем у озимой пшеницы по зерновому.
выводы. Наблюдения, проведенные на стационаре лаборатории ландшафтного земледелия ДЗНИИСХ, показывают, что в приазовской зоне Ростовской области в период 1991 -2015 гг. сток талых и ливневых вод и смыв почвы в ранневесенний период происходит в среднем один раз в два-три года.
Несмотря на то, что сток воды при использовании почвозащитных севооборотов в 1,1-1,3 раза выше, чем
при применении зонального зернопаропропашного, смыв был в 1,2-2,0 раза меньше. В севообороте I смыв превысил темпы естественного почвообразования 3,5 т/га. В почвозащитных севооборотах только в севообороте II при применении отвальной обработки почвы смыв был равен темпам естественного почвообразования, в остальных вариантах он был ниже.
Установлено, что в общем случае существует тесная линейная зависимость смыва почвы (т/га) от стока воды (мм): коэффициент корреляции равен 0,96, уравнение регрессии имеет вид у = 0,279х - 0,9187.
В звене «горох - озимая пшеница» севооборота II накопление энергии в урожае было наибольшим: 66,75-70,31 ГДж/га. Это объясняется оптимальным соотношением предшественников озимой пшеницы в этом севообороте.
Литература.
1. Защита почв от деградации в адаптивно-ландшафтном земледелии ростовской области / А.Е. Мищенко, Э.А. Гаевая, Н.Н. Кисс, С.А. Тарадин// Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3 (53). С. 11-14.
2. Seyfried M.S., Flerchinger G.N. Influence of frozen soil on rangeland erosion Variability in rangeland water erosion processes, Minneapolis //SSSA Special Publication. 1994. No 38. Pp. 67-82.
3. Oygarden L. Rill and gully development during an extreme winter runoff event in Norway// Catena. 2003. No 50 (2-4). Pp. 217242.
4. Hejduk S., Kasprzak K. Accumulation of early-spring soil moisture reserves for some agricultural crops // Soil and Water, Praha Scientific Studies RISWC (text in Czech). 2003. No 2. Pp. 47-60.
5. Полуэктов Е.В. Эрозия почв на Дону и меры борьбы с ней. Ростов-на-Дону: Ростовский университет, 1984. С. 4.
6. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий: методическое руководство /под ред. В.И. Кирюшина, А.Л. Иванова. М.: Росинформагротех, 2005. 784 с.
7. Кряхтунов А.В. Экономическая эффективность противоэрозионных мероприятий в Тюменской области: автореф. дис. ... канд. экон. наук. Новосибирск, 1997. 24 с.
8. Зональные системы земледелия Ростовской области (на период 2013-2020 гг.) /отв. ред. В.Е. Зинченко [Электронный ресурс]. URL: http://donagro.ru/FILES/2020/Z0NSYSZEM/Sistema_zemled_do_2020_1.docx(дата обращения: 04.02.2016)
9. Методические рекомендации по учету поверхностного стока и смыва почвы при изучении водной эрозии. Л.: Гидроме-теоиздат, 1975. 88 с.
10. Дьяков В.Н. Совершенствование метода учета смыва почв по водороинам// Почвоведение. 1984. № 3. С. 146-148.
11. Полуэктов Е.В., Техина М.В., Техин И.И. Эколого-экономическая оценка систем земледелия с комплексом противоэро-зионных мероприятий: методич. указ. для дипломного проектирования. Новочеркасск: НГМА, 2002. 48 с.
12. Лопырев М.И., Рябов Е.И. Защита земель от эрозии и охрана природы: учебное пособие для вузов. М.: Агропромиздат, 2000. С. 240.
13. Основы биоэнергетической оценки производства продукции растениеводства: учебное пособие / А.В. Удалов, А.П. Авдиенко, А.М. Струк, В.В. Удалов, Петровская, М.А. Збраилов. Персиановский: Донской ГАУ, 2008. 103 с.
14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования): учебник. Изд. 6-е. М.: ИД Альянс, 2011. 352 с.
SOIL PROTECTION MEASuRES AT CROPS CuLTIVATION IN CONTOuR STRIP ORGANIZATION
OF EROSION THREATENING SLOPE
A.E. Mishchenko, N.N. Kiss, E.A. Gaevaya, A.P. Vasilchenko, A.V. Mishchenko
Don Zonal Research Institute of Agriculture, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksajsky r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation
Summary. The aim of the research was optimization of agrotechnical elements of a soil-protecting complex for the cultivation of intensive crops on erosion threatening slopes of 3.5-4.0 degrees. Three-factor experiment was founded in 1986 on the slope of Big Log draw, Aksay district, Rostov region. The soil of the plot was ordinary chernozem, heavy loamy on loess-like loam. The following agrotechnical elements of the erosion preventive complex were studied in the experiment: crop rotation, tillage system, fertilizer system. Three types of crop rotation were investigated: grain-fallow-row (20% of bare fallow, 0% of perennial grasses), soil protecting 1 (10% of bare fallow, 20% of perennial grasses), and soil protecting 2 (0% of bare fallow, 40% of perennial grasses) crop rotations. Four variants of tillage were used: moldboard (control), combined, disking, and chisel ones. Three fertilizer systems were also tested: nature fertility (control), N46P24K30, N84P30K48. The water flow in the parts of soil-protecting crop rotations is 1.1-1.3 times higher, than in grain-fallow-row ones; but at the same time ablation was 1.2-2.0 times less. There is a close linear relationship of soil ablation (t/ha) from water flow (mm); the coefficient of correlation is 0.96, the regression equation is y = 0.279x - 0.9187. Depending on the crop rotation part and tillage method the coefficient of energy efficiency varied from 1.35 in grain-fallow to 2.03 in grain-legumes part of crop rotation. In the part of soil-protecting crop rotation "pea - winter wheat" the accumulation of energy in the harvest was the highest, 66.75-70.31 GJ/ ha. This is due to the optimal ratio of the best preceding crops for winter wheat.
Keywords: soil erosion, adaptive-landscape agriculture, flow, ablation, contour strip organization, erosion threatening slopes, bioenergetic efficiency.
Author Details: A.E. Mishchenko, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); N.N. Kiss, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; E.A. Gaevaya, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow; A.P. Vasilchenko, Cand. Sc. (Techn.), leading research fellow; A.V. Mishchenko, research assistant.
For citation: Mishchenko A.E., Kiss N.N., Gaevaya E.A., Vasilchenko A.P., Mishchenko A.V. Soil Protection Measures at Crops Cultivation in Contour Strip Organization of Erosion Threatening Slope. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No 2.Pp. 49-53 (in Russ.).
