Особенности обработки почвы подверженной водной эрозии

АГРОИНФормация

Агропортал — все для специалистов агропромышленного комплекса

Обработка почв, подверженных водной эрозии

Обработка почвы на склонах должна проводиться перпендикулярно направлению линий стока, т. е. по горизонталям. В случае простого, односкатного склона такой прием называют обработкой поперек склона, когда склон сложный — обработку стараются проводить по горизонталям, повторяя контуры склона, такая обработка называется контурной. На некрутых склонах (от 0,5—1 до 3°) ограничиваются проведением обработки поперек склона и глубокими вспашкой или рыхлением почвы. Образующиеся неровности, ориентированные поперек стока, задерживают его, а глубокая обработка способствует просачиванию влаги в глубь почвы. В районах, где необходимо предотвратить внутрипочвенный сток влаги и тем самым сохранить ее, применяют ступенчатую вспашку, при которой плуги через один устанавливаются на разную глубину вспашки, в результате плужный след получается ступенчатым и влага задерживается в своеобразных подземных бороздах. Существуют и специальные машины, создающие неровности на подошве пахотного горизонта и поверхности почвы.

На более крутых склонах (до 8°) применяют приемы, создающие противоэрозионный нанорельеф: обвалование, простое и прерывистое бороздование, лункование и др. Обвалование обычно проводят отвальными плугами, у одного из корпусов которых установлен удлиненный отвал. Этот отвал при вспашке не укладывает пласт в борозду, а переносит на гребень предыдущего пласта, образуя валик, перед которым остается открытая борозда. В зависимости от того, с каким числом корпусов проводят такую обработку, расстояние между гребнями может колебаться от одного до нескольких метров. Иногда валики и борозды делают специальными орудиями: окучниками, бороздоделателями, валикоделателями. В практике сложно проводить обработку почвы точно по горизонталям, поэтому там, где гребни и борозды опускаются несколько ниже общего уровня, может скопиться вода и прорвать валик, в результате чего нижележащие борозды будут переполняться, что может вызвать развитие линейной эрозии почв. Чтобы избежать этого, существуют два пути: один, когда такую обработку почвы проводят под некоторым углом к горизонталям (до Г), чтобы избыток влаги мог стечь в искусственные или естественные влагоприемники за пределом поля, такой прием чаще применяют в зонах избыточного увлажнения. Другой заключается в том, что в борозде во время бороздования делают перемычки из почвы специальными приспособлениями, которые предотвращают перемещение влаги вдоль борозд. Такой прием называется прерывистым бороздованием. Прерывистое бороздование часто проводится при обработке междурядий пропашных культур.

Лункование производят специальными агрегатами-лункователя — ми, рабочими органами которых являются диски, расположенные эксцентрически на оси дискового лущильника. При движении агрегатов диски периодически врезаются в почву, образуя лунки размером приблизительно 100X50X15 см, на 1 га образуется около 13 тыс. таких лунок емкостью до 250 м3/га. Иногда на рыхлой почве водозадерживающий нанорельеф создают специальными противоэрозионными катками, которые делают на поверхности углубления различной формы и объема.

На склонах крутизной более 8° создание лунок и борозд уже не рационально, так как заметно снижается их емкость. На таких склонах более эффективной становится поделка микролиманов, а также проведение агроприемов, существенно повышающих водопроницаемость почвы: щелевания, глубокого полосного рыхления и т. д. Микролиманы, чаще делаются таким образом: по горизонталям валикоделателями образуются валики высотой до 0,7 мг перпендикулярно к ним специальным приспособлением делаются валики на расстоянии 1,5—2 м, таким образом создаются замкнутые пространства, где скапливается, а затем просачивается в почву влага.

Для существенного увеличения водопроницаемости почв и их влагоемкости проводят щелевание специальными машинами — щелерезами. Глубина щелей может составлять от 0,4 до 1,2 м, ширина — от 5 до 15 см, расстояние между щелями — от 0,7 до нескольких метров (в зависимости от свойств и строения почвы, характера эрозии, возделываемой культуры и т. д.). Глубокое полосное рыхление проводится с теми же целями, что и щелевание, в некоторых случаях применение этого агроприема дает наибольший эффект. Кроме того, для увеличения водопроницаемости и водоемкости часто применяют кротование. Этот прием может применяться как самостоятельно, так и дополнять щелевание и глубокое рыхление.

Обработку склонов крутизной более 8° отвальными плугами можно проводить, только если пласт отваливается вниз по склону. Если пласт отваливается вверх по склону, то он или становится на ребро, или падает на прежнее место. Поэтому на крутых склонах производят одностороннюю вспашку оборотными, клавишными» поворотными, челночными и балансирными плугами, предназначенными для гладкой пахоты.

Склоны круче 12° для выращивания культур в севообороте обычно не используются.

В борьбе с водной эрозией и для создания нормальных условий работы сельскохозяйственной техники эффективно террасирование склонов. Ошибочным является представление, что террасы создают только на крутых склонах. Оправдало себя и создание гребневидных террас (рис. 34) на склонах крутизной от 1 до 6—8°. При строительстве таких террас можно использовать как специальную технику (бульдозеры, грейдеры), так и обычные плуги (путем многократной вспашки в одну сторону). Параметры валов: высота от 0,4 до 1 м, основание от 3 до 12 м, межтеррасное пространство от 10 до 100 м в зависимости от уклона поверхности и интенсивности эрозионно опасных потоков. Ширина террас зависит от крутизны склонов: при уклоне 8—10° полосы делают шириной 8—10 м, 10—12° — 6—8 м, 12—14° — 4—6 м и при уклоне 14— 16° — 3—4 м. Крутые откосы террас и валов засевают многолетними травами.

Рис. 34. Поперечный профиль гребневидной террасы.

L — расстояние между осевыми линиями валов, В — ширина обрабатываемой полосы, Л —крутой откос вала, засеянный многолетними травами; I — верхний прудок, 2 — нижний прудок, С—межтеррасное пространство, а — крутизна склона (по Г. Г. Кривонос, 1978)

На почвах, эрозия которых вызвана потоком талых вод, значительно уменьшить смыв можно, регулируя снеготаяние. Основные принципы такой регуляции — предотвращение быстрого дружного снеготаяния и ликвидация или снижение скорости потока талых вод. Для этого создают условия, чтобы снег таял полосами, перпендикулярными направлению стока. Снег сгребают в валы, оставляя между валами минимальное его количество или оставляя землю совсем голой. Между валами снег тает намного быстрее, валы задерживают талую воду, почва между валами быстрее оттаивает и впитывает воду из тающих снежных валов. Обратным приемом является полосное уплотнение снега, в плотном состоянии таяние снега задерживается.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Земледелие » Обработка почв, подверженных ветровой эрозии

Популярные статьи

Обработка почв, подверженных ветровой эрозии

Причинами возникновения ветровой эрозии являются высокая скорость ветра у поверхности почвы, высокая степень распыления при слабой оструктуренности верхнего слоя, низкая его увлажненность и отсутствие защитного растительного покрова. Часто эрозия почвы возникает на обрабатываемых землях, технология обработки которых не соответствует ландшафтным условиям.

Задачи противоэрозионной обработки почвы входят:

• рыхление почвы с сохранением максимального количества стерни и других растительных остатков на ее поверхности;
• создание оптимальных условий для накопления и сохранения влаги в почве;
• недопущение распыления почвы и усиления ее аэрации посредством минимизации обработки.

Стерня, оставленная на поверхности поля, снижает скорость ветра в приземном слое до 3-4 м/с, предупреждая тем самым выдувание почвы. В зимний период она позволяет задерживать снег, способствует накоплению влаги, в летний жаркий период уменьшает ее испарение.

Ученые бывшего Всесоюзного НИИ зернового хозяйства совместно с институтами Казахстана, Сибири, Зауралья и других районов под руководством академика А.И. Бараева разработали почвозащитную систему земледелия для степных районов, за разработку и внедрение которой была присуждена Ленинская премия. Академик А.И. Бараев заложил теоретические основы противоэрозионной обработки почв, подверженных ветровой эрозии, которые сводятся к следующему:

1. Устойчивой к ветровой эрозии следует относить почвы, содержание в верхнем слое которых структурных агрегатов размером более 1 мм составляет более 50%.
2. Покрытие более 40% поверхности почвы растительными остатками и стерней позволяет снизить скорость ветра в приземном слое до 3-4 м/с, что уменьшает испарение влаги, увеличивает увлажненность почвы, вследствие чего повышается ветроустойчивость.

Основываясь на этих принципах, в основе противоэрозионной обработки почвы заложена плоскорезная обработка без оборачивания с сохранением на поверхности поля большей части стерни.

Почвозащитную систему обработки, разработанную во ВНИИ зернового хозяйства, применяют в степных районах Северного Кавказа, Западной Сибири, Нижнего и Среднего Поволжья, Южного Урала и других засушливых регионах России.

Согласно данным А.И. Бараева и Э.Ф. Госсена, урожайность яровой пшеницы в среднем за десять лет при осенней плоскорезной обработке в сравнении с осенней вспашкой плугами выше на 0,48 т/га. На Тургайской областной сельскохозяйственной опытной станции в среднем за восемь лет — на 0,35 т/га.

Согласно данным Кустанайской областной сельскохозяйственной опытной станции, снегонакопление за счет сохранения стерни на поверхности увеличивается в 2 раза, а прибавка урожая яровой пшеницы в среднем за десять лет составляет 0,38 т/га.

На легкосуглинистых и супесчаных почвах стерня не обеспечивает полной защиты почву от ветровой эрозии. По этому на таких почвах Кустанайской станцией рекомендуется дополнительно к безотвальной обработке применять полосное размещение культур шириной 30-50 м. Их засевают яровой пшеницей, а буферные полосы шириной 30 м — житняком с донником.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Земледелие » Обработка почв, подверженных водной эрозии

Популярные статьи

Обработка почв, подверженных водной эрозии

Причиной проявления водной эрозии является сток дождевых и талых вод, под действием которого происходит смыв и размыв пахотного слоя и разрушение плодородия почвы. Токи воды уносят на наиболее ценные илистые и коллоидные фракции почвы, растворимые гумусовые и питательные вещества.

Главными задачами обработки почвы, подверженных водной эрозии являются:

• придание мелкокомковатой структуры и рыхлого состояния почвы для улучшения водопроницаемости и поглощения влаги;
• создание на поверхности склона определенного микрорельефа;
• уменьшение смыва почвы с поверхностными стоками воды и накоплением ее в почве;
• углубление пахотного слоя;
• разрушение плужной «подошвы».

Противоэрозионные приемы можно условно разделить на две группы:

1. приемы, увеличивающие водопроницаемость и фильтрующие воду;
2. приемы, создающие на поверхности микрорельеф для задержания стока воды и смыва почвы.

Противоэрозионные приемы обработки, увеличивающие водопроницаемость и просачивание воды в почву

К противоэрозионным приемам обработки почвы, увеличивающим водопроницаемость и просачивание воды, относят:

• вспашку поперек склона,
• вспашку плугами с почвоуглубителями или с вырезными отвалами;
• глубокую безотвальную обработку,
• щелевание,
• кротование.

Приемы основной обработки склоновых земель зависят от увлажнения, свойств пахотного слоя почвы и подстилающих пород, смытости почвы, угла склона.

Вспашку поперек направления склона проводят при уклоне до 3° при прямоугольной конфигурации поля. На сложных склонах вспашку выполняют по горизонталям, повторяющим контуры склона, называемую также контурной обработкой.

Согласно данным ВолжНИИГиМ, даже обычная вспашка поперек склона препятствует сток воды. Величина стока в значительной мере зависит от глубины вспашки. При глубокой поперечной вспашке благодаря большему сохранению воды в почве увеличивается урожайность зерновых культур на 0,2-0,3 т/га.

При контурно-мелиоративной организации площади поля обрабатывают в направлении линейных водорегулирующих рубежей, например, валов-террас, дорог, водотоков, лесных полос и т.п.

Агротехнические требования к вспашке склоновых земель:

• соблюдение контурности борозд и гребней,
• поддержание проектной высоты валов (0,4-0,5 м) и их нормального профиля,
• соблюдение глубины обработки,
• обеспечение хорошего крошения пласта,
• предохранение от механического повреждения залуженных водотоков, гидролесомелиоративные и других сооружений.

Значение имеют качество заделки удобрений, дернины, растительных остатков, а также выравнивание развальных борозд.

Образуемые при вспашке гребни и борозды поперек склона служат препятствием на пути стока воды вниз по склону, замедляя его скорость. В результате задержания и проникновения воды в почву, поверхностный сток сокращается в 3,5 раза. Согласно обобщенным экспериментальным данным, сток талых вод сокращается на 77-94 м 3 /га, в годы с продолжительным снеготаянием и недостаточным увлажнением почвы — до 200 м 3 /га по сравнению со вспашкой вдоль склона. При этом урожайность зерновых культур возрастает на 0,15-0,2 т/га.

Глубина и способ обработки зависят от уклона. Участки, расположенные в нижней части склона, где угол меньше и более гумусирован верхний слой, вспашку проводят на глубину гумусового горизонта. Почва верхней части склона характеризуется большей смытостью, поэтому применяют вспашку с почвоуглублением или безотвальную обработку.

Односторонние склоны вспахивают по прямоугольным загонам, располагаемых поперек склона. Поля со сложным склоновым рельефом разбивают на участки неправильной формы, учитывая направление и крутизну, которые вспахивают отдельно навесными или оборотными плугами. При этом оборот пласта должен быть в направлении верхней части склона, а почва не перемещалась вниз по склону.

Вспашка плугами с почвоуглубителями, с вырезными и безотвальными корпусами эффективна на средне- и сильносмытых почвах с маломощным гумусовым слоем до 20 см.

При контурной вспашке дополнительно проводят рыхление подпахотного слоя почвы без выноса ее на поверхность. Исследования, проведенные на темно-серой тяжелосуглинистой лесной почве совхоза «Каширский» в Московской области, показали, вспашка с почвоуглублением до 27 см позволила уменьшить смыв почвы на полях с уклоном 3-5° в 5 раз и повысить урожайность ячменя на 0,3 т/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см. Наилучшие результаты (120 м 3 /га) этот прием дает на склоновых землях Центрально-Черноземной.

Таблица. Сток талых вод при вспашке поперек склона с почвоуглублением, м3/га (по данным Рожкова, 1983)[1]

Гумусовый слой небольшой мощности на склоновых землях подвержен водной эрозии и постоянно уменьшается, поэтому ежегодно подпахивают небольшую часть подстилающей почвообразующей породы, как правило, тяжелого гранулометрического состава. Вовлечение примесей глины подстилающей породы приводит к ухудшению свойства почвы, увеличению ее плотность, снижению водопроницаемости. На таких почвах целесообразно использовать вспашку плугами с вырезными отвалами, обеспечивающими сплошное рыхление подпахотного слоя.

При глубоком рыхлении почва промерзает на меньшую глубину и раньше оттаивает весной. Талые воды поглощаются почвой, при этом уменьшается смыв, сток воды, а её запасы увеличиваются на 120-150 т/га по сравнению со вспашкой.

На почвах, подверженных сильному смыву, оборот пласта нежелателен, поэтому для обработки применяют плуги-рыхлители типа ПРК-4-40, чизельные орудия, плоскорезы-глубокорыхлители. Безотвальное рыхление сочетают со вспашкой и лемешным лущением. Выполняют его по зяблевой вспашке полосами шириной 4-6 м через 15-20 см до устойчивого замерзания почвы. Этот прием повышает фильтрационную способность почвы. Согласно данным Почвенного института им. В.В. Докучаева, глубокое полосное рыхление уменьшает смыв дерново-подзолистой почвы на склонах 2-4° в 2 раза, урожайность зерновых культур при этом повышается на 0,6 т/га.

Глубокую безотвальную обработку проводят на сильносмытых склонах, не засоренных сорной растительностью. На засоренных участках применяют чередование безотвального рыхления и вспашки. На слабосмытых склонах крутизной 2-4° применяют обычную вспашку с почвоуглублением.

Специальные приемы обработки — щелевание и кротование проводят для регулирования поверхностного стока воды на склонах с углом 3-10°, которые уменьшают смыв почвы, увеличивают запасы воды на 370-550 м 3 /га за счет перевода поверхностного стока во внутрипочвенный. Потери азота, фосфора и калия с водой уменьшаются в 3-4 раза.

Щелевание применяют на тяжелых почвах с плохой водопроницаемостью в системе зяблевой обработки, на посевах озимых культур, многолетних трав, сенокосах и пастбищах. Щели шириной 3-8 см и глубиной 40-60 см нарезают парами (лентами) на расстоянии 1,4 м между ними. Расстояние между лентами зависит от уклона и составляет 5-10 м. На сложных склонах ленты делают прерывистыми. Щелевание выполняют поздней осенью при замерзании верхнего слоя почвы на глубину 5-7 см, чтобы защитить щели от заплывания.

Щелевание позволяет увеличит запас влаги в метровом слое почвы до 1000-2500 м 3 воды на 1 га. В ряде предприятий Подгоренского района Воронежской области щелевание склоновых земель позволило увеличить запасы влаги в почве до 1600-2500 т на 1 га, что увеличило урожай многолетних трав в 2,5 раза.

Для лучшей водопроницаемости и сохранения щелей их заполняют рыхлой почвой гумусового слоя, смешанного со стерней. Открытые щели наполняются водой, которая замерзает и препятствует поглощению талых вод. Наибольший эффект этого приема достигается при нарезке щелей в конце зимы по еще не оттаявшей почве и, по возможности, прикрытии их валиком снега.

Для щелевания применяют навесные щелеватели типа ЩН-3-70, ЩН-4 или переоборудованные плуги, плоскорезы-глубокорыхлители. При щелевании зяби их оборудуют валикоделателями, образующими над щелью водоудерживающие валики высотой 10-12 см. На посевах озимых культур и трав на щелевателях перед каждой стойкой устанавливают дисковый нож, прорезающий дернину и уменьшающий повреждение растений.

На сенокосах и пастбищах, расположенных на склонах 8-10°, одновременно со щелеванием проводят кротование, используя щелерезокротователь ЩН-2-140, оборудованный долотами и кротователями. Для предупреждения повреждения растений озимых, трав, рыхлящие долота устанавливают под углом 10°, а при работе по зяби — под углом 30°.

На почвах тяжелого гранулометрического состава с плохой водопроницаемостью для регулирования поверхностного стока применяют кротование. Кротование — создание на глубине 35-40 см параллельных дрен-кротовин диаметром 6-8 см на расстоянии 70-140 см друг от друга. Его проводят кротовыми плугами, кротователями, на крутых склонах — оборотными и челночными плугами. В степных и лесостепных районах в весенний период кротование способствует накоплению воды в подпахотном слое. В Курской области кротование зяби повысило урожайность озимой и яровой пшеницы на 0,27 т, ячменя — на 0,22, картофеля — на 3,7 т/га, сахарной свеклы — на 3,3 по сравнению с обычной вспашкой.

На полях с уклоном полей до 3° щели создают под рядками пропашных культур на глубине 30-40 см, в которые проникают вода и корни, что способствует поглощению растениями воды и питательных веществ глубоких слоев. У бобовых растений увеличивается количество корневых клубеньков.

Наилучшие результаты прием щелевания достигается на посевах озимых культур при слабом их развитии в осенний период. После посева озимых на выровненной поверхности поля сток талых вод и смыв почвы усиливается. Так, осеннее щелевание в 2 раза снижает поверхностный сток талых вод на черноземных почвах Воронежской области, однако полностью приостановить водную эрозию с помощью этого приема не удается.

Источник