CC BY
35
ВЛИЯНИЕ ПОЧВОВОДООХРАННОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ НА ЭРОЗИОННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОЛАНДШАФТОВ В ЦЧР
И.П. Здоровцов
Аннотация. Представлены материалы полевого опыта по оценке почвозащитного земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории склоновых земель и её влияние на снижение смыва почвы и повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова: почвоводоохранное земледелие, агроландшафты, продуктивность, крутизна склонов.
Рациональное использование земельных ресурсов, особенно в районах ЦЧО со сложным рельефом и наличием эродированных почв, по-прежнему является важнейшим условием выхода из экологического кризиса, в котором оказался АПК. В этом регионе более 60% пашни расположено на склонах разной крутизны и уже 2,3 млн. га подвержено водной эрозии, т.е. около 21 %. Высокая распаханность, слабое регулирование поверхностного стока, перенос на склоны равнинной технологии возделывания сельскохозяйственных культур и др. факторы ускорили деградацию почв в существующих агроландшафтах. В условиях Курской обл. величина талого стока 10% обеспеченности с зяби может достигать 70 - 90 мм, а с уплотненной пашни - 120 - 150 мм. По данным научных учреждений (ВНИАЛМи, ВНИИ-ЗиЗПЭ и др.) в лесостепных районах агротехнические приемы могут задерживать на зяби 5 - 12 мм, а совместно с лесными полосами (без канав и валов) эта величина колеблется от 15 до 20 мм. Изучение литературных источников и анализ проектов землеустройства показали, что для снижения стока воды и смыва почвы до допустимых размеров необходимо переходить к разработке ландшафтных систем земледелия с контурной организацией территории севооборотов и проектированием лесогидромелиоративного комплекса. В основу составления таких систем должен быть положен системный подход, учитывающий зональность, экологическую безопасность, адаптацию сельскохозяйственных культур и технологий к локальным условиям, социально-экологическую привлекательность, техническую и организационно-экономическую целесообразность.
Для изучения различных вариантов противоэрозион-ных комплексов, особенно оценки узких стокорегули-рующих лесных полос с канавами, в 1982 г. на территории ОПХ ВНИИЗиЗПЭ было выбрано 5 ложбинно-балочных водосборов с площадью от 45 до 88 га (общая площадь опытного участка 271 га), почвенный покров представлен черноземами с содержанием гумуса 4 - 6%, крутизной склонов на пашне от 0,1° до 8°; эродирован-ность - от 16,5 до 27,3%, а фактический смыв почвы на зяби от талого стока колебался от 5 до 20 т/га (по водо-роинам). На основании топографической съемки масштаба 1:5000, проведенных обследований (почвенно-эрозионных, гидрологических, лугомелиоративных и др.) был разработан проект организации территории, составлены сметы для строительства необходимых сооружений и в 1984 - 86 гг. осуществлен перенос в натуру.
На первых двух вариантах предусмотрено изучение напашных валов террас (ВТ) с расстоянием между ними 216 м (вод. 2) и 108 м (вод. 1), на третьем варианте (вод. 5) через 216 м посажены узкие 2х рядные ЛП с канавами, а на четвертом (вод. 4) к таким же лесным полосам добавлены ВТ через 54 м. На контрольном (пятый вариант, водосбор 3) отсутствуют ЛП и ВТ.
В 1986 - 2000 г. изучалось влияние сочетания этих противоэрозионных приемов и одного пятипольного зернотравопропашного севооборота на эрозионно-гидрологические процессы (ЭГП), урожайность сель-
скохозяйственных культур и охрану земельных угодий. Наибольший талый сток за период наблюдений был в 1994 г. (озимая пшеница) и составил 120,1 мм (близкий к 10% обеспеченности) на контроле, тогда как на наиболее мощных в противоэрозионном отношении (вод. 5 и 4) был сокращен на 70 - 76%, смыв уменьшен до допустимых размеров (0,8 - 2 т/га). Выход продукции (озимая пшеница) в 1994 г. на водосборах с лесогидро-мелиоративным комплексом и контурной обработкой почвы составил в среднем 51 - 56 ц кор. единиц с 1 га, что соответственно на 10,9 и 18,9% больше, чем на контроле. Эколого-экономическая оценка показала, что на водосборе 5 (узкие 2х рядные ЛП с канавами через 216 м) в среднем за 15 лет запасы воды в снеге составили 92,7 мм, что на 15,4% больше, чем на контроле; сток талых вод уменьшился на 59,7%, а смыв почвы составлял 1,35 т/га. Сбор сельскохозяйственной продукции с 1 га пашни составил в среднем 52,2 ц кор. ед. (прибавка 4,1 ц кор. ед./га). Капитальные вложения окупились за 2,9 года, а с добавлением к ним ВТ окупаемость составляла 3,7 года.
В период 2001 - 2010 гг. на этом же объекте изучались три модели (вод. 3, 4, 5) с различными способами размещения и устройства трех севооборотов (ЗПП, ЗТ, ТЗ). На водосборе 4 (ЛП ч/з 216 м + ВТ ч/з 54 м) за 2001 - 2004 гг. запасы воды в снеге были на 16,5% больше, чем на контроле, поверхностный сток снижен на 54,6%, смыв почвы имеет допустимые пределы.
Проведенный расчет эффективности внедренной почвоводоохранной системы земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории севооборотов показал, что по опыту за 2001 - 2008 гг. средний выход дополнительного чистого дохода в зависимости от выращиваемых сельскохозяйственных культур составил 656,3 руб/га, с колебаниями по годам от 339,7 до 1400,3 руб/га.
Следует отметить, что изучаемая система узких лесных полос сыграла положительную роль в засушливые годы. Наблюдения в 2009 г. показали, что осадки распределялись неравномерно: в осенне-зимний период выпало 91% от нормы, весной - 77%, летом - 60%.
Перед началом снеготаяния в зоне ЛП промерзание почвы колебалось от 16 до 30 см, а на ВТ - от 20 до 36 см, сток был слабый и смыва почвы не было. Средняя урожайность озимой пшеницы на вод. 5 получена 32,2 ц/га. Следует отметить что 2010 г. был более засушливым (за апрель, май, июнь выпало 56% осадков от среднемноголетних данных). На контроле в зимне-весенний период посевы погибли, а на вод. 4 сохранились и урожайность на северной экспозиции составляла 29,4 ц/га, западной - 36,2 ц/га.
Приведенные показатели свидетельствуют о возможностях эффективного использования склоновых земель с применением узких стокорегулирующих ЛП при внедрении ландшафтных систем земледелия с контурно-мелиоративным устройством территории лесостепных агроландшафтов. Ориентировочные расчеты для ЦЧО показывают, что разработки таких систем в 2013 - 2015 гг. и их освоение на площади 3,68 млн. га пашни (34,6%) позволит получать ежегодно дополнительный сбор сельскохозяйственной продукции 1,95 млн. т кормовых единиц, суммарный эколого-экономический эффект (доход) составит 1,82 млрд. руб., а капитальные вложения окупятся в среднем за 3,5 г.
Список использованных источников
1 Агроэкологическая оценка земель, проектирование АЛСЗ и агротехнологий / Методическое руководство под ре-
дакцией В.И. Кирюшина и А.Л. Иванова. - М.: ФГНУ «Росин-формагротех», 2005. - 784 с.
2 Роль лесогидромелиоративного комплекса в экологическом каркасе почвоводоохранного земледелия ЦЧО / И.П. Здоровцов, Т.Я. Зарудная и др. // Агроэкологическая оптимизация земледелия. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 2004. -С. 352-356.
3 Контурное земледелие и организация механизированных работ на склонах / И.П. Здоровцов, В.М. Солошенко и др. - Воронеж, Центр. Черн. кн. изд-во, 1991. - 224 с.
4 Методические рекомендации по проектированию комплексов противоэрозионных мероприятий на расчетной основе / Д.Е. Ванин, Г.П. Сурмач, И.П. Здоровцов и др. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1985. - 167 с.
5 Методическое пособие и нормативные материалы для разработки АЛСЗ / А.Н. Каштанов, И.П. Свинцов, Г.Н. Черкасов и др. - Курск, 2001. - 260 с.
6 Система земледелия Курской области / Д.Е. Ванин, А.И. Барбашин и др. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1982. - 204 с.
Информация об авторе
Здоровцов Иван Петрович, доктор сельскохозяйственных наук, Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН, [email protected]
