Экологоланшафтное земледелие

  Совокупность  поступление влаги, ее передвижения и расхода называется водным режимом  почвы. Он играет большую роль в почвообразовании и влагообеспечении растений. Важнейший  источник влаги для растений –  атмосферные осадки. Залегающая не глубоко от поверхности грунтовая  вода тоже может быть источником влаги. Влага атмосферных осадков, поступающая  на поверхность почвы, частично стекает  по ней, образуя поверхностный сток, который может вызвать смыв и  эрозию  почвы. Остальная часть  проникает и впитывается в  почву. Она может расходоваться  на десукцию ее растениями и затем  возвращаться в атмосферу в процессе транспирации растений. Часть влаги  испаряется в атмосферу непосредственно, а часть может стекать в  грунтовые воды. В зависимости  от относительного развития этих явлений  может создаваться водный режим  разного типа. Г. Н. Высоцким было установлено  три основных типа водного режима почвы:  промывной, непромывной и  выпотной. При промывном режиме, характерном для почв степной  полосы, количество впитавшейся влаги  равно количеству , возвратившемуся  в атмосферу путем прямого  испарения или дусукции и транспирации растениями. При этом корнеобитаемый слой к концу лета сильно просыхает. Под корнеобитаемым слоем образуется постоянно существующий сухой горизонт, влажность которого равна или  близка к влажности завядания  – так называемый мертвый горизонт иссушения. Выпотной тип водного  режима создается при близком  к поверхности залегания грунтовых  вод и при условии, что количество испаряющейся непосредственно или  через растения влаги больше, чем  сумма осадков. Разность покрывается  за счет поступления влаги из грунтовых  вод, которые «выпотевают» в почву. Этот тип водного режима характерен для почв вторичного засоления.

  Тепловой  режим почвы определяется притоком тепла, важнейший источник  которого – солнечная радиация, нагреванием  почвы и последующим ее охлаждением. В тепловом режиме наблюдается двойной  – суточный и годовой – режим. Как в суточном, так и в годовом  режимах имеются две волны (нагрева  и охлаждения), причем с увеличением  глубины обе они появляются с  опозданием тем большим, чем больше глубина. Суточные колебания температур простираются на глубину до 50 – 60 см., а годовые – до 15 – 18 м. В местностях с низкими температурами зимой  наблюдается промерзание почвы. Его глубина может варьировать  от нескольких сантиметров до нескольких метров, в зависимости от температуры  воздуха и толщины снежного покрова. Оттаивание почвы весной может начинаться снизу, еде до схода снежного покрова. По мере освобождения поверхности почвы  от снега она начинает оттаивать  сверху вниз. В зависимости от глубины  промерзания и температуры мерзлого слоя полное оттаивание может завершаться  весной или в середине (даже в  конце) лета. В северных районах с  коротким и холодным летом успевает оттаять лишь верхний слой почвы, под которым находится слой мерзлой  почвы (явление вечной мерзлоты). 
 
 
 
 

  Значение  обработки почвы вдоль склона. 

  Чтобы защитить почвы от разрушения, необходимо правильно определить состав возделываемых культур, их чередование и агротехнические приемы. При почвозащитных севооборотах исключают пропашные культуры (так как они слабо защищают почву от смыва, особенно весной и в начале лета) и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разрушения в эрозионно опасные периоды и служат одним из лучших способов окультурирования эродированных почв.

  На  склонах крутизной до 3—5° со слабо- и среднесмытыми почвами, где появляется опасность проявления эрозии, предпочтение в севооборотах отдают травам и однолетним культурам сплошного сева. На более крутых склонах (крутизна 5—10°), в основном со средне- и сильносмытыми почвами, в севооборотах увеличивают посевы многолетних трав и промежуточных культур, которые хорошо защищают почву от эрозии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Системы содержания чистого пара на склонах  и дефлированных почвах. 

  Пар, паровое поле – поле севооборота, которое в течение всего или  части вегетационного периода остается незасеянным, многократно обрабатывается для уничтожения сорняков, накопления влаги и питательных веществ  в доступной для сельскохозяйственных растений форме. Паровое поле предназначено  для посева озимых и яровых культур. За время парования в черноземной  почве может накопиться до 400 – 500 мг. Нитратов в 1 кг. И до 600 т. воды на 1 га. в двухметровом слое. В течение  многих веков паровая обработка  почвы была единственным доступным  способом поддержания плодородия почвы, обеспечивающего определенный уровень  урожая зерновых культур. Пар известен со времен древнего земледелия, о нем  упоминается в книгах древних  писателей по вопросам сельского  хозяйства (Катон, Варрон, Колумелла, Плиний).

  В России паровая система земледелия господствовала вплоть до Великой Октябрьской  социалистической революции. Паровая  система включала три поля: пар (чистый) – озимые – яровые. После революции  до сплошной коллективизации паровая  система преобладала в мелких крестьянских хозяйствах. Только после  укрепления колхозного и совхозного земледелия применение паров постепенно стало уменьшаться. Они экономически уже не оправдывали затрат на усиленную  обработку почвы и годовой  прогул земли. Но несмотря на это, пар  является превосходным предшественником для последующих культур. В связи  с этим он продолжает использоваться в севооборотах и по настоящее  время. Пары подразделяются на три группы: 1 – чистые и кулисные пары, 2 –  занятые пары, 3 – сидеральные  пары.

  Сидеральный пар – занятой пар, засеиваемый  бобовыми и другими растениями (сидератами)  для заделки их в почву на зеленое  удобрение. Основной культурой сидерального пара являются люпины. Опыты показали, что озимые культуры (рожь) при посеве по сидеральному пару (люпиновому) повышают урожай в 1,5 – 2 раза по сравнению с  урожаем по чистому безнавозному пару. Действие сидерального пара проявлялось  и на следующих после озимой ржи  культурах. В многолетних опытах четырехпольный севооборот с люпиновым  паром (1 – пар, 2 – озимая рожь, 3 –  картофель, 4 – овес) увеличивал общий  урожай в (к. ед.) на 45,3% по сравнению  с таким же севооборотом, но с  чистым, неудобренным паром. Меньшее  распространение получил сидеральный  пар с многолетним люпином  и белым донником, которые высевали под покров яровой зерновой культуры, предшествующей пару, а на следующий  год запахивали на зеленое удобрение. Во второй половине XX в. в сидеральный пар стали высевать желтый кормовой люпин и использовать его как кормовую культуру (семена или зеленую массу раннего укоса), а отаву запахивать на зеленое удобрение – двустороннее использование кормового люпина.

  Обработка сидерального пара под люпин или  другую парозанимающую культуру, высеваемую весной на зеленое удобрение, поле обрабатывают с осени. На дерново-подзолистых  почвах во время зяблевой вспашки  пахотный слой углубляют, выворачивая  на поверхность часть подзолистого горизонта. Весной поле боронуют, а  затем культивируют или перепахивают, если вносят органические удобрения, фосфоритную  муку и известь. Сеют люпин в ранние сроки. Во время образования сизых  бобиков его запахивают плугом с  дисковыми ножами. Для лучшей заделки  растительной массы люпин предварительно скашивают или прикатывают. Перед  посевом следующей культуры поле культивируют или дискуют и прикатывают. Так как многолетний люпин  запахивают раньше, чем однолетний, то целесообразно за 2 – 3 недели до посева озимых поле перепахать или  провести глубокое рыхление. Отаву  или стерню кормового люпина запахивают плугом с предплужником на 3 – 4 недели до посева озимых, а перед посевом  проводят культивацию и прикатывание. 
 

  Водорегулирующие  гидротехнические сооружения на водосборной  площади. 

  Гидротехнические  противоэрозионные мероприятия  применяют в тех случаях,  когда  агротехнических и агролесомелиоративных  мероприятий недостаточно. Чаще всего  это касается крутых склонов и  сильно заовраженных земель. 

  На  водосборной площади в качестве гидротехнических сооружений применяют валы-террасы.  На склонах крутизной 4-6°  большое значение для задержания стока приобретает сооружение валов-террас  (валов с широким основанием или гребневидных террас).

  Валы-террасы  строят по горизонталям местности и  привязывают к границам полей и производственных участков.  Высота валов обычно 30-60 см, ширина основания – в 8-12 раз больше высоты. Благодаря пологим откосам,  такие валы легко преодолеваются всеми сельскохозяйственными машинами при обработке почвы, посеве и уборке урожая. 

  Расстояние  между соседними валами рассчитывают на сток 10 % обеспеченности по двум условиям:  неразмываемости пространства между ними и непереполняемости прудка перед валом.

  В условиях избыточного увлажнения на тяжелых маловодопроницаемых почвах делают наклонные террасы, чтобы  сбросить избыток воды в залуженные водотоки.  Уклон по длине вала в сторону водосброса принимается не более 0,005 во избежание его размыва.

  При уклоне 8-10° обычно делают полосы шириной 8-10 м, при уклоне 10-12° – 6-8 м, при 12-14°  – 4-6 м и при уклоне 14-16° – 3-4 м. Перед террасированием производится засыпка водороин,  промоин и неглубоких оврагов.

  Распылители стока создают для рассредоточения  потоков воды, концентрирующихся  в ложбинах, разъемных бороздах, межах, напашах, у до-

  рог и лесных полос.

  Водозадерживающие валы  (валы Борткевича). Водозадерживающие валы устраивают на прилегающем к вершине оврага участке склона для приостановки его роста.  Валы рекомендуется создавать в условиях спокойного рельефа на водосборах не более 15 га при средней крутизне склона не более 3°.  При выраженной ложбинности площадь водосбора не

  должна  превышать 5-8 га, а при крутизне склона 3-6° – 5 га. 

  Водозадерживающие валы сооружают параллельно горизонталям поверхности на расстоянии не менее 15  м от вершины растущего оврага или эродируемого склона.  Через 50-150  м под прямым углом к оси вала строят перемычки, а для сброса незадержанного стока – водосливы. 

  Для укрепления вала его засевают весной следующего после сооружения года смесью многолетних трав  (ежа сборная,  тимофеевка,  клевер, овсяница луговая), а в пространстве между вершиной оврага и первым валом, а также  на дне оврага проводят посадку лесных культур.

  Водоотводные  валы-канавы применяются для отвода воды от вершин оврагов в задернованные  ложбины или к одной вершине,  закрепленной водосбросным сооружением.  Их рассчитывают на пропуск наибольшего  расхода воды 10%-ной обеспеченности. Наиболее часто строят валыканавы следующих  размеров: глубина канавы 0,5-1,0 м, ширина канавы по верху 2-4 м, высота вала 0,4-0,7 м, ширина вала у основания 2,2-4,3 м. 

  Вершинные водосбросные сооружения служат для  безопасного сброса воды через вершину на дно оврага.  Они создаются в тех случаях, когда система водорегулирующих мероприятий на водосборе оказывается неэффективной. Выделяют три типа вершинных сооружений: быстротоки, перепады и консоли (консольные перепады).

  Вершинные сооружения рассчитывают на пропуск  расходов от 0,1 м/с  (плетневые) до нескольких кубометров в секунду  (деревянные, каменные, бетонные).

  Донные  сооружения  (запруды)  создают  после укрепления вершины оврага для предотвращения дальнейшего углубления дна. При отсутствии донных сооружений очень вероятен подмыв и разрушение вершинных сооружений.  Однорядные запруды делают высотой до 0,5  м,  двухрядные плетневые и деревянные –  до 1  м,  каменные –  до 1,5  м и бетонные –  до 2,5 м. 

  Овраги  глубиной от 2 до 7 м можно перегораживать также земляными плотинами и  перемычками, насыпаемыми поперек  оврага на 0,5 м выше его бровки на расстоянии 20-30 м друг от друга. Откосы плотин впоследствии обсаживают деревьями.  Для устройства плетневых запруд поперек оврага роют траншею шириной 0,2-0,3 м и глубиной 0,5 м, которая врезается в откосы оврага или промоины не менее чем на 1 м, устанавливают в траншею плетень, а затем засыпают грунт, уплотняя его послойно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы: 

1. А.И. Голованов, Е.С. Кожанов.  Ланшафтоведение. М. «Колос» 2007.

2. Н.Г. Захаров. Защита почв от эрозии. Ульяновск 2009.

3. В. Н. Прокошева. Основы земледелия: учебное пособие. М. «Колос» 1975 .

4. С. Г. Скоропанова. Проблемы земледелия: учебное пособие. М. «Колос» 1978.