Агротехнические мероприятия по защите почв от водной эрозии

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Орудия для защиты почвы от эрозии

Ветровая и водная эрозия почвы

Эрозией почвы называют процесс разрушения и сноса почв под влиянием ветра, потоков воды и механического воздействия сельскохозяйственных машин.
Ветровая эрозия возникает при взаимодействии воздушного потока с открытой поверхностью почвы, вследствие чего почвенные частицы приходят в движение. Движущиеся частицы разрушают почвенные агрегаты и вовлекают продукты разрушения в воздушный поток, который часто переносит их на большие расстояния.

Эрозия крайне негативно сказывается на плодородии почвы, тем самым физически уничтожая ее, поскольку почва по определению — поверхностный слой земной коры, обладающий плодородием, т. е. пригодный для произрастания различных форм растений.

Для защиты пахотных земель от ветровой эрозии применяют комплекс противоэрозионных агротехнических мероприятий, среди которых можно выделить основные:

• использование систем безотвальной обработки почвы с оставлением стерни и пожнивных остатков на поверхности полей;
• почвозащитные севообороты с полосным размещением полей и паров;
• сокращение до минимума числа проходов сельскохозяйственной техники по полям и применение для тяжелой техники опорно-двигательных элементов, оказывающих на почву минимальное удельное давление (широкопрофильных шин, гусениц и т. п.).

Перечисленные противоэрозионные мероприятия предполагают использование специальных почвообрабатывающих орудий и машин, улучшающих физические и биологические свойства почвы без оборота ее пластов, с сохранением стерни и пожнивных остатков на поверхности и оказывающих, со своей стороны, минимум негативного воздействия на структуру почвы из-за передвижения по полю.

Среди таких сельскохозяйственных орудий можно отметить культиваторы-плоскорезы-глубокорыхлители, которые широко используются для безотвальной обработки и рыхления почвы на глубину до 30 см.

Машины и орудия для защиты почв от ветровой эрозии

Навесные культиваторы-плоскорезы-глубокорыхлители КПГ-250, КПГ-2-150 и КПГ-2,2 применяют для основной безотвальной обработки и рыхления паров на глубину 25-30 см. Культиваторы имеют стреловидные плоскорежущие лапы с шириной захвата 250, 150 или 110 см. На режущие кромки лемехов наплавлен твердый сплав — сормайт.

Подрезанный лемехом лапы пласт почвы скользит по наклонному лезвию, разрыхляется и падает без оборота. Стерня при этом остается на поверхности поля, предотвращая эрозионные процессы. Плоскорежущие лапы сохраняют до 60-75% стерни.

Культиватор КПГ-250 снабжается одной плоскорежущей лапой с шириной захвата 250 см или двумя с шириной захвата по 110 см. В первом варианте он применяется для поверхностной обработки почвы на глубину до 18 см, во втором — для рыхления почвы на глубину до 30 см. Глубину обработки регулируют установкой опорных колес при помощи винтового механизма.

Культиватор КПГ-2-150 оборудован двумя плоскорежущими лапами с шириной захвата по 150 см. Ширина захвата 3 м, глубина обработки до 30 см.

Культиватор-плоскорез-глубокорыхлитель КПГ-2,2-05 прицепной гидрофицированный предназначен для безотвальной обработки почв с одновременным внесением минеральных удобрений на глубину от 12 до 25 см при норме от 1 до 40 ц/га.
Культиватор состоит из рамы со сницей, опирающейся на два пневматических колеса, оборудованных регулятором заглубления рабочих органов и подъема с приводом от гидроцилиндра трактора; двух плоскорежущих лап с шириной захвата 1,1 м каждая и перекрытием 0,1 м; тукового ящика вместимостью 500 кг с двумя дозаторами типа туковысевающих аппаратов, вентилятором с частотой вращения 25 об/с, гидромотором и тукопроводами, установленными на стойках лап и заканчивающимися тукораспределителями; механизма привода дозаторов от левого колеса орудия.
Агрегатируется с гусеничными тракторами Т-74, ДТ-75, ДТ-75М. Ширина захвата рабочих органов культиватора — 2,2 м.

Для осенней безотвальной обработки почвы на глубину 10-16 см, культивации стерневых паров и предпосевной обработки легких почв на глубину 7-16 см с сохранением стерни применяют культиваторы-плоскорезы КПП-2,2, КПШ-9, культиватор КПЭ-3,8 и штанговый культиватор КШ-3,6.

Культиватор КПП-2,2 оборудован двумя плоскорежущими лапами с шириной захвата по 115 см и углом раствора лемехов 75° или одной плоскорежущей лапой с шириной захвата 220 см и углом раствора лемехов 100°. Две лапы крепят на левом и правом продольных брусьях рамы с перекрытием 10 см на расстоянии 40 см друг от друга по ходу. Их применяют при обработке почв влажностью 30-35%.
Широкозахватную лапу можно закреплять на среднем брусе рамы впереди или сзади, что необходимо для составления широкорядных агрегатов из нескольких культиваторов в шеренговом сцепе. Широкозахватную лапу применяют при обработке почв влажностью 25-30%. На твердых и уплотненных сухих почвах для лучшего заглубления культиваторов-плоскорезов следует догружать каждую секцию грузом (150-200 кг).
Ширина захвата культиватора 2,1 м. Один культиватор агрегатируют с трактором «Беларусь», а три — с трактором К-700 при помощи сцепки СП-15.

Культиватор-плоскорез КГПН-9 снабжен трехсекционной рамой. На средней секции установлены автосцепка (навеска), два опорных пневматических колеса, регулируемых по высоте винтовыми механизмами, и три плоскорежущие лапы с шириной захвата по 100 см. Боковые секции соединены со средней шарнирно. Их можно отклонять назад при транспортировке КПШ-9 по узким дорогам. На продольных брусьях секций устанавливают две или три лапы. В первом случае ширина захвата культиватора 8,2 м, во втором — 6,4 м.
Культиватор-плоскорез КГПН-9 агрегатируют с тракторами К-700, Т-150 и Т-150К. Глубина обработки почвы — до 16 см.

Тяжелый культиватор КПЭ-3,8 имеет двенадцать лап с шириной захвата по 40 см, расставленных на раме в три ряда. Грядили с лапами крепят к поперечным брусьям кронштейном с пружинами. При встрече с препятствием, превышающим давление пружины, лапа выглубляется, а затем под действием пружины возвращается в рабочее положение. Болтом регулируют сжатие пружин и добиваются горизонтального расположения лезвий лап. Глубину обработки в пределах 5-16 см регулируют передвижением упора на штоке гидроцилиндра.
Снабженные пружинами и упругими стойками лапы культиватора во время работы вибрируют, поэтому они хорошо заглубляются на твердых почвах и не забиваются пожнивными остатками. Однако они повреждают до 50% стерни и создают гребнистую поверхность поля. Поэтому на культиватор устанавливают штанговое приспособление. Штанга вращается в почве на заданной глубине, разрывает корни сорняков, выносит на поверхность часть заделанной в почву стерни и выравнивает поверхность поля.

Культиватор КШ-3,6 снабжен штангой, устройство и принцип работы которой такие же, как у штангового приспособления к культиватору КПЭ-3,8. КШ-3,6 применяют для предпосевной обработки полей под озимые и рыхления почвы на глубину 5-10 см с сохранением 80-90% стерни. Он может работать как в прицепном, так и в навесном варианте. Ширина захвата культиватора 3,6 м.

Игольчатая борона БИГ-3 применяется для поверхностного рыхления почвы при весеннем закрытии влаги или при осенней обработке почвы. Борона хорошо заделывает в почву осыпавшиеся семена сорных и культурных растений, сохраняет до 75% стерни.
Борона БИГ-3 имеет четыре батареи с игольчатыми дисками диаметром 55 см типа ротационной мотыги. Батареи установлены на раме в два ряда. Угол атаки батарей можно изменять в зависимости от плотности почвы в пределах от 8 до 16°. Каждый диск имеет 12 игл круглого сечения. Для поверхностного рыхления почвы батареи устанавливают так, чтобы иглы при входе в почву располагались выпуклой стороной вниз, а для обработки плотных почв — вогнутой стороной.
Глубина обработки — 8-10 см. Агрегатируют борону при помощи сцепок с тракторами класса 30-50 кН.

Орудие ОПТ-3-5 применяют для безотвальной обработки пласта многолетних трав.
Рама культиватора составлена из трех шарнирно соединенных секций. На центральной секции закреплено три, а на боковых — по одной плоскорежущей лапе с шириной захвата 97 см. Перед стойкой каждой лапы установлены дисковые ножи для разрезания дернины на глубину 7-11 см. Боковые секции рамы можно отводить гидроцилиндрами вверх для транспортировки и изменения ширины захвата от 4,57 до 2,8 м.
Глубина обработки лапами до 16 см.

Машины и орудия для защиты почв от водной эрозии

Водная эрозия имеет место при вымывании почвенных частиц водными потоками (паводковыми, дождевыми, селевыми, наводнениями и т. п.), которые уносят их на большие расстояния, уничтожая плодородный слой поля.

Борьба с водной эрозией, которая наиболее часто проявляется на склонах, включает систему организационных и агротехнических мероприятий, обеспечивающих задержание воды. К ним относятся своевременная основная обработка почвы, вспашка с почвоуглубителями или вырезными корпусами, вспашка с одновременным образованием перемычек и валиков в бороздах, образование лунок и прерывистых борозд, кротование, снегозадержание и регулирование снеготаяния.

К агротехническим способам борьбы с водной эрозией относится и правильная технология вспашки. В частности, глубокая вспашка повышает водопоглощающую способность почвы благодаря эффективному задержанию талых вод.
Глубокую вспашку осуществляют отвальными плугами, оборудованными почвоуглубителями. Пахать на склонах необходимо так, чтобы борозды проходили поперек склона, по горизонталям. Для этого применяется так называемая контурная вспашка. Пахотный агрегат при каждом проходе движется на одном уровне, не поднимаясь и не опускаясь по склону.
Вспашка поля поперек склона крутизной более 3° в два раза снижает смыв почвы и увеличивает по сравнению с продольной вспашкой запас влаги в метровом слое почвы на 150 — 200 т/га, а урожай зерновых культур на 2-3 ц. При этом хорошего эффекта можно достичь при использовании для вспашки склонов следует оборотных плугов типа ПОН-2-30 и челночных плугов ПКЧ-4-35.

Применяют также комбинированную (ступенчатую) вспашку склонов крутизной до 4°. Для этого на плуге закрепляют в различном сочетании отвальные и безотвальные корпуса или устанавливают один корпус с нестандартным, удлиненным отвалом; который нагребает земляной валик. После ступенчатой вспашки поперек склона на поле чередуются неширокие земляные валики с гладкими широкими полосами. Валики задерживают сток воды.

Прерывистое бороздование выполняют навесным плугом ПЛН-4-35, снабженным корпусом с укороченным отвалом и приспособлением для прерывистого бороздования, рабочим органом которого служит трехлопастная крыльчатка.
При движении плута на пути, равном длине обода опорного колеса, крыльчатка не вращается, нижняя ее лопасть делает борозду.
От вращения крыльчатку удерживает подпружиненный рычаг, связанный тягами с кривошипно-шатунным механизмом, работающим от опорного колеса. За каждый оборот колеса рычаг отводится один раз, а затем под действием пружины возвращается в исходное положение. Крыльчатка за это время поворачивается на 120°, бороздка прерывается образовавшейся перемычкой.
Глубину прерывистых борозд можно регулировать при помощи специальных нажимных штанг.
Приспособление крепят к раме плуга при помощи поперечного бруса, скобы и растяжки. Крыльчатка движется следом за корпусом с укороченным отвалом и образует бороздки длиной 1,0-1,2 м и емкостью 95-100 л. Общее количество бороздок на гектаре 4000-200, а суммарная емкость их 350-400 м 3 .

Зяблевую вспашку с одновременной поделкой лунок также выполняют плугом ПЛН-4-35, снабженным батареей, набранной из сферических дисков диаметром 450 мм, эксцентрично закрепленных на оси и повернутых относительно друг друга на 180°. Батарею устанавливают с углом атаки 30°.
Диски секций вращаются за счет сцепления с почвой, выворачивают почву и образуют на поверхности поля овальные по глубине и вытянутые по ходу лунки. Средняя емкость лунки 20 — 25 л, общее количество их на 1 га — 12-14 тыс.

Приспособления ПЛДГ-5 и ПЛДГ-10 к лущильникам предназначены для образования замкнутых лунок по зяби. В комплект ПЛДГ-5 входят четыре, а в ПЛДГ-10 — шесть дисковых батарей с эксцентричным расположением дисков.
Угол атаки дисков 30°. При работе агрегат образует на поверхности лунки длиной 1 м, шириной поверху 50 см и глубиной до 20 см. Размер лунок можно регулировать установкой дисковых батарей на понизителях, а также принудительным заглублением. Суммарная емкость лунок на 1 га составляет 250-300 м 3 .

Щелеватель-кротователь ШН-2-140, повышающий влагопоглощающую способность почвы, наиболее эффективное орудие в борьбе с водной эрозией почв на лугах и пастбищах. Щелеватель, навешиваемый на трактор класса 30 кН, имеет два ножа-щелереза, заглубляемых до 40 см, и устройство для поделки над щелью водопроницаемых валиков. При движении поперек склонов щелеватель нарезает в почве щели. Он может применяться и для обработки зяби.

Приспособление ППБ-4,6 применяют для прерывистого бороздования и глубокого рыхления междурядий пропашных культур. Его навешивают на пропашные культиваторы.
ППБ-4,6 состоит из бороздооткрывающих окучников, устанавливаемых вместо культиваторных лап, и четырехлопастных крыльчаток, располагаемых за окучниками. Мерный диск периодически отводит рычаг от лопасти, крыльчатка поворачивается, в борозде образуется перемычка.
Приспособление образует на 1 га около 4 тыс. борозд площадью 100×50 см, глубиной до 16 см, емкостью 250-280 м 3 .
Культиватор с этим приспособлением можно использовать также для поделки прерывистых борозд на зяби.

Источник

Мероприятия по защите почв от эрозии

Защита почв от эрозии слагается из профилактических мероприятий по предупреждению ее развития и конкретных мер по устранению эрозии там, где она уже проявилась. В эрозионноопасных районах, где природные условия благоприятствуют возникновению и развитию эрозии, земледелие должно быть почвозащитным. Поскольку сток формируется с водораздела, то противоэрозионные мероприятия должны охватывать всю территорию от водораздельных ее частей до нижних участков склонов. Особое значение имеет сис­тема противоэрозионных мероприятий в условиях мелиориров; их торфяно-болотных почв..

Защита почв от эрозии включает противоэрозионные мероприятия: орга­низационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные, гидротехни­ческие.

Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают обос­нование и составление плана противоэрозионных мероприятий и обеспечение его выполнения. Они включают подготовку данных, определяющих противоэрозионную устойчивость территории: почвенную карту и картограмму, эро­дированных почв, карту рельефа, пород и т.д. С учетом них данных и в за­висимости от специализации хозяйства составляется план противоэрозионной организации территории.

Агротехнические мероприятия направлены на использование почвоза­щитных свойств самих растений, приемов противоэрозионной обработки ночи, приемов регулирования водного режима.

К фитомелиоративным приемам защиты почв от эрозии относятся севообороты с многолетними травами, специальные почвозащитные севообороты; создание буферных полос из многолетней и однолетней травянистой расти­тельности; севообороты с полосным размещением культур; посей на нолях с пропашными культурами буферных полос.

Противоэрозионная обработка преследует цель обеспечить прекращение поверхностного стока.

Важное значение имеет снегозадержание и регулирование снеготаяния, что предусматривает посев кулис из высокостебельных культур, валкование снега, применение щитов и т.д.

Повышают противоэрозионную устойчивость почв применение удобрений, мероприятия по задержанию влаги.

Лесомелиоративные мероприятиявключают создание лесных защитных насаждений различного назначения: ветрозащитные лесные полосы, созда­ваемые по границам полей севооборотов, садов; кустарниковые и лесокустарниковые полосы, закладываемые поперек склонов для задержания поверхностного стока; приовражные лесные полосы; древесные насаждении но откосам и вдоль оврагов; водозащитные насаждения вокруг водоемов по берегам рек, озер, каналов.

Гидротехнические мероприятия применяются в тех случаях, когда другие приемы не в состоянии предотвратить эрозию. К ним относятся гидротехнические сооружения, обеспечивающие задержание или регулирование стока (террасы, валы, канавы, лотки, водоемы).

Поскольку из всех вышеперечисленных противоэрозионных мероприятий агротехнические являются наиболее легко осуществимыми и довольно эффективными, то в противоэрозионном комплексе им отводится особое место. Глав­ное требование при этом — создание такой поверхности поля, которая была бы устойчивой против ветровой и водной эрозии, а также обеспечивала наилуч­шие условия для развития культурных растений. Эту задачу можно решить с помощью правильной агротехники.

Приемы почвозащитной обработки почвы условно можно разделить на две группы — общие и специальные.

К важнейшим общим противоэрозионным приемам основной обработки почв относят: вспашку поперек склона; вспашку ступенчатую с использованием плугов с разной установкой корпусов по глубине; вспашку с одновременным формированием противоэрозионного рельефа — борозд, валиков, лунок и т.д.; вспашку с почвоуглубителем; безотвальную вспашку; плоскорезную обработ­ку, глубокое рыхление с сохранением остатков; комбинированную (отвально-безотвальную) вспашку; полосное рыхление; щелевание озимых многолетних трав; естественных сенокосов и пастбищ; минимальную обработку почвы; глу­бокое рыхление, чизелевание, щелевание, кротование, бороздование, лункование и др.

На эродированных склонах с выраженным микрорельефом, кроме ос­новных, применяют специальные приемы противоэрозионной обработки почвы: бороздование, лункование, кротование, обвалование, щелева­ние.

На выровненных склонах без ложбин успешно может применяться обвалование и бороздование зяби. Обвалование осуществляется одно­временно со вспашкой с помощью удлиненного отвала на одном из кор­пусов плуга. Одновременно со вспашкой можно проводить и прерыви­стоебороздование.

Лункование применяют в основном при зяблевой обработке.

На склонах с повышенной крутизной, где эффективность бороздования и лункования невысокая, применяется щелевание, чизелевание и кротование.

Существенное значение и борьбе с эрозией имеют приемы предпо­севной и послепосевной обработок, а также направленность посевов, особенно при возделывании пропашных культур. Рекомендуется посев поперек склона, под некоторым углом по, горизонталям.

Система обработки почвы в местах проявления ветровой эрозии строится с учетом сохранения влаги, чтобы не допустить иссушения почвы. С этой задачей успешно справляются, применяя безотвальную обработку.

Наряду с системой противоэрозиониой обработки почвы большое значение при защите почв от эрозии придается почвозащитным сево­оборотам. В севооборотах строю устанавливается соотношение площа­дей культур, выполняющих почвозащитную роль, прежде всего много­летних трав.

Важным мероприятием, повышающим почвозащитную роль севооборота, является полосное размещение культур на эродированных землях — чередование полос культур различной почвозащитной способ­ности (многолетние травы, зерновые, пропашные и т.д.). 14 результате такого размещения предотвращаются эрозионные процессы, создаются условия для более эффективного использования земель. Ширину полос соотносят с крутизной склона, с уменьшением крутизны, как правило, ширина полос увеличивается.

Систему почвозащитных мероприятий необходимо осуществ­лять с учетом зональных особенностей земледелия и природных ус­ловий проявления эрозии. Конкретный комплекс почвозащитных ме­роприятий, прежде всего определяется особенностями увлажнения территории, продолжительностью вегетационного периода, условия­ми рельефа, преобладающими видами эрозии, характером использо­вания почв и не всегда является экономически выгодным в течение короткого периода времени. Нельзя в течение одного пли нескольких лет судить об экономической целесообразности противоэрозионных мероприятий, так как они окупаются сохранением и повышением плодородия почвы.

Источник