Delist.ru

Регулирование режимов защиты почв от эрозии в адаптивно-ландшафтном земледелии Нечерноземной зоны (15.05.2007)

Автор: Белолюбцев Александр Иванович

Вспашка + щелевание 37,4 35,6 38,8 29,6 17,2 36,5 28,5

Поверхностная 49,8 38,9 33,4 25,8 16,8 44,4 25,3

Склон крутизной 40

Вспашка (контроль) 37,6 33,4 34,1 25,0 20,8 35,5 26,6

Вспашка + щелевание 38,8 31,4 34,6 27,6 19,0 35,1 27,1

Поверхностная 42,8 35,4 28,6 23,4 19,0 39,1 23,7

НСР05 фактор А

3,1 1,2

Данные наблюдений указывают и на слабую взаимосвязь выхолаживания почвы в зависимости от высоты снежного покрова. Если в устойчивые зимние периоды коэффициент корреляции (r) составил -0,50, то с конца 1980-х гг., в условиях потепления, эта связь была незначительной (r = -0,17). Кроме того, промерзание почвы на изучаемых склонах было почти всегда ниже, чем на равнинном участке. Эти результаты не соответствуют общеустановленным закономерностям развития данных процессов для южных склонов. Коэффициенты глубины промерзания почвы на склонах крутизной 4 и 80 по отношению к равнинным участкам в период относительно устойчивых зим составили соответственно 0,55 и 0,60, а в период неустойчивых теплых зим ( 0,43 и 0,47. Выявленные нарушения в закономерностях глубины проникновения температур ниже 0оС зависят от особенностей свойств эродированных дерново-подзолистых среднесуглинистых почв и режима их увлажнения. Их изменения в аномально теплые зимние периоды оказывают значительное влияние на почвенный климат в целом и ход промерзания пахотного горизонта особенно.

3.3. Климатическая и метеорологическая оценка развития процессов эрозии почв при снеготаянии

Процессы весеннего снеготаяния в Центральном Нечерноземье, как правило, начинаются в конце марта ( начале апреля. До 1989 г. они существенно не отличались от среднемноголетних показателей и соответствовали обычному режиму схода снежного покрова для данной зоны. В дальнейшем процессы таяния аккумулированных в снеге зимних осадков имели разнообразный и крайне неустойчивый характер (рис. 4).

20.02 01.03 10.03 20.03 01.04 10.04

Рис. 4. Начало и продолжительность стока талых вод. 1981-2005 гг.

Зимние периоды последних лет сопровождаются резким усилением адвективного режима таяния снежных запасов в пространстве и времени. Наиболее активно эти процессы происходили в центральные зимние месяцы с дополнительным формированием промежуточных стоков и притертой ледяной корки на почве. В отдельные периоды (1990-1991, 1992-1993, 1994-1995 гг.) многочисленные и интенсивные оттепели способствовали стаиванию до 70 % общих запасов снега к этому времени, а иногда и полному его сходу.

Самое раннее разрушение снежного покрова на склонах в основном пришлось на 1990-е гг. Так, в 1990 г. процессы активного снеготаяния отмечены 23 февраля, 1991 г. ( 26 февраля, 1995 г. (27 февраля, 1998 г. ( 28 февраля, что раньше обычных сроков более чем на месяц. При этом за последние 17 лет существенно возросла нестабильность процессов весеннего снеготаяния в результате размытости переходных периодов между холодным и теплым сезонами.

Поступление воды на водосбор, количественные и качественные характеристики стока определяются интенсивностью таяния и запасами воды в снеге, обусловленные как температурой воздуха в весенний период, так и термическим режимом холодного времени года в целом. Просматривается достаточно устойчивая обратная связь (r = -0,61) между средними значениями температуры приземного слоя воздуха и количественной характеристикой процесса эрозии (слой стока) в первые десять лет и заметная их разбалансированность (r = -0,33) в последние десять.

Таким образом, результаты длительных исследований убедительно свидетельствуют, что в развитии современных процессов эрозии почв ведущая роль принадлежит климатическим условиям. Резкое усиление роли неуправляемых экологических факторов, в частности, через устойчивое повышение температуры приземного слоя воздуха холодного периода года определяет накопление и распределение зимних осадков, запасы воды в снеге, интенсивность, сроки и особенности снеготаяния, состояние почвы и физические процессы, протекающие как на ее поверхности, так и в глубине почвенного профиля. Вследствие изменений климата динамика и характер развития процессов эрозии почв при снеготаянии чрезвычайно усложнились и возможны с любым результатом, что требует особо внимательного подхода к их анализу и оценке.

4.1. Севооборот – важный агротехнический и биологический фактор

защиты почв от эрозии

Подбор культур в рамках научно-обоснованной и хорошо адаптированной системы севооборотов является важным агротехническим и биологическим средством защиты почв от эрозии и восстановления их плодородия (Воробьев, 1979; Лошаков, 2003).

В условиях смены полевых культур в севообороте, наличие периода полного или частичного отсутствия растительных остатков на почве, в частности, в наиболее эрозионноопасный весенний сезон создает фон для активного отчуждения мелкозема с поверхностным стоком талых вод. В результате потери почвы при возделывании яровых зерновых культур были наибольшими и колебались от 0,12 т/га на склоне крутизной 40 до 0,75 т/га на склоне крутизной 80.

Применение в севообороте смеси бобово-злаковых трав (клевер (14, тимофеевка и овсяница луговая ( по 8 кг/га) заметно усиливают его почвозащитную и экологическую роль. Высокое проективное покрытие, мощная дернина эффективно предохраняют почву от смыва и размыва талыми водами. Это снижает интенсивность эрозионных процессов по сравнению с не защищенным фоном в среднем более чем в 5 раз на склоне крутизной 40 и более чем в 3 раза ( при его удвоении (табл. 5). Вместе с тем, необходимо отметить, что стокорегулирующие свойства почвы при возделывании многолетних трав заметно ухудшаются, причем независимо от рельефа местности. Без регулярного рыхления возможности дерново-подзолистой почвы эффективно перераспределять влагу ограничены. Особенно наглядно это проявляется при возделывании многолетних трав 2-го года пользования, где средний слой стока по склонам составил 22 мм, что в 1,5…3 раза больше, чем под другими культурами севооборота.

5. Почвозащитная (т/га) и стокорегулирующая (мм) способность полевых культур на склонах разной крутизны под действием противоэрозионных приемов

обработки. 1981-2005 гг.

Вариант

обработки Яровые зерновые

(10 лет) Многолетние травы

(9 лет) Озимая пшеница

(6 лет)

Склон крутизной 80

Вспашка

(контроль) 20,4

0,63 21,9

0,16 22,6

Вспашка +

щелевание 14,4

0,57 17,6

0,10 19,3

Поверхностная 24,8

0,75 26,5

загрузка...