Противоэрозионная обработка почвы

1.

Противоэрозионная обработка
почвы
Н.Н. Зезин – д.с-х.н., директор ГНУ
Уральский НИИСХ

2.

Противоэрозионные приемы обработки
почвы, увеличивающие ее
водопроницаемость и просачивание воды
в почву.

3.

Вспашку поперек направления склона проводят
на полях с уклоном до 3° при прямоугольной
конфигурации территории.

4.

Вспашку поперек направления склона проводят
на полях с уклоном до 3° при прямоугольной
конфигурации территории.

5.

Вспашка плугами с почвоуглубителями, с
вырезными и безотвальными корпусами
наиболее эффективна на средне- и
сильносмытых почвах с маломощным
гумусовым слоем менее 20 см. На простых
односкатных склонах обработку ведут в
направлении, перпендикулярном склоновому
стоку, на сложных склонах — по контурам.

6.

При контурной вспашке дополнительно рыхлят почву подпахотного
слоя без выноса ее на поверхность. Опыты, проведенные на темносерой тяжелосуглинистой лесной почве совхоза «Каширский»
Московской области, показали, что вспашка с почвоуглублением до
27 см уменьшила смыв почвы на полях с уклоном 3—5° в 5 раз, а
урожайность ячменя повысилась на 0,3 т/га по сравнению со
вспашкой на 20—22 см. Наибольшее снижение поверхностного стока
воды (120 м3/га) этот прием обеспечивает на склоновых землях
Центрально-Черноземной зоны (табл. 1).
1. Сток талых вод при вспашке поперек склона с почвоуглублением,
м3/га (поданным Рожкова, 1983)
Тип почвы
Вспашка
поперек
склона на
20-11 см
Вспашка с
почвоуглублением на
28-30 см
Снижение
стока
16
Дерново-подзолистая
и серая лесная
186
113
73
ЦентральноЧерноземная
9
Черноземы и серая
лесная
377
257
120
Среднее
Поволжье
45
Черноземы и светлокаштановые
197
126
71
Зона
Число
летопытов
Нечерноземная

7.

Безотвальное рыхление на глубину 28—32 см
проводят под озимые и яровые зерновые
культуры в чистых и занятых парах на полях с
уклоном 3—8°. При глубоком рыхлении почва
промерзает на меньшую глубину и весной раньше
оттаивает. Талые воды хорошо поглощаются
почвой, уменьшаются смыв почвы, сток воды,
вследствие чего запасы ее повышаются на 120—
150 т/га по сравнению со вспашкой.

8.

Щелевание и кротование как специальные приемы
обработки проводят для регулирования
поверхностного стока воды на склоновых землях с
уклоном полей 3—10°. Создание щелей и кротовин
в профиле почвы уменьшает смыв почвы,
увеличивает запасы воды в почве на 370—550
м3/га за счет перевода поверхностного стока во
внутрипочвенный. При этом в 3—4 раза снижаются
потери с водой из почвы азота, фосфора и калия.

9.

Противоэрозионные приемы обработки
почвы, создающие на ее поверхности
определенный микрорельеф

10.

Ступенчатая разноглубинная вспашка, разработанная
НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева, — это обработка,
обеспечивающая ступенчатый профиль дна борозды.
Она предотвращает поверхностный и внутрипочвенный
стоки воды. Применяют ее на полях с уклоном 5—8°, где
другие приемы обработки не обеспечивают хорошую
противоэрозионную устойчивость почвы. Выполняют
такую вспашку чаще всего 4-корпусным плугом, у
которого два корпуса (второй и четвертый) пашут на 20—
22 см, а остальные — на 10— 12 см глубже. В результате
такой вспашки на поверхности пашни образуются
борозды, окаймленные гребнями, а на глубине почвы —
ступенчатый профиль. Создание гребнистоступенчатого
профиля предотвращает смыв почвы, сток талых вод и
задерживает 200— 300 м3 воды на 1 га.

11.

Гребнистая вспашка — это вспашка с
образованием гребней на поверхности поля с
уклоном 3—5°. Выполняют ее плугами, у которых
один корпус (чаще всего последний) имеет
удлиненный отвал или один укороченный, другой
удлиненный.

12.

Комбинированная вспашка, разработанная в
Воронежском СХИ, эффективна на полях с уклоном до 5—
6°. Для ее выполнения у трехкорпусного плуга со второго
и третьего корпусов снимают отвалы или отвальные
корпуса заменяют безотвальными. При работе такого
агрегата сочетаются отвальная и безотвальная
обработки. На пашне образуются полосы со стерней,
окаймленные гребнями. В зимний период в полосах
накапливается снег, защищающий почву от глубокого
промерзания, что увеличивает поглощение талых вод.
Комбинированная вспашка повышает урожайность
зерновых культур на склоновых черноземных землях на
0,01—0,41 т/га.

13.

Прерывистое бороздование — эффективный
противоэрозионный прием обработки, обеспечивающий
нарезку борозд на поверхности поля с уклоном 5—8°.
Выполняют его одновременно со вспашкой плугами,
оборудованными специальными приспособлениями
ПРНТ-70000, ПРНТ-80000. Приспособление ПРНТ-70000
состоит из корпуса с укороченным отвалом, за которым
установлена трехлопастная крыльчатка. При вспашке
крыльчатка формирует бороздки длиной 1,0—1,2 м,
вместимостью 95—100 л, которые прерываются валиками
(перемычками) высотой 20 см. Число образуемых
замкнутых микролиманов на 1 га составляет 4000—4200, а
суммарная их емкость 350—400 м3 воды.

14.

Лункование зяби — агротехнический прием,
применяемый для поделки замкнутых лунок на полях с
уклоном 4—6°. Выполняется он одновременно со
вспашкой плугами с приспособлениями ПРНТ-90000 или
раздельно с помощью лункообразователей. Устройство
включает сферические диски, которые периодически
заглубляются в почву и образуют на 1 га 12 000 лунок с
суммарной емкостью 200—500 м3/га воды.

15.

Особенности обработки почв,
подверженных ветровой эррозии

16.

а
б
Сеялка-культиватор СЗС-2,1:
а — общий вид; б — рабочие органы: 1 — рама; 2— прицепное устройство;
3 — опорное колесо; 4 — сошник; 5— зернотуковый ящик; 6— семяпроводы;
7— механизм подъема; 8— механизм привода; 9— прикатывающий каток

17.

Рабочий орган чизельного плуга типа «параплау»:
1 — корпус; 2— грудь корпуса; 3 — дисковый нож; 4— носок; 5—полевая
доска; 6— крошащая плита

18.

Широкозахватный культиватор-плоскорез КПШ-5:
1 — пневматическое колесо; 2 —тяга; 3— рычаг; 4— замок; 5—центральная
рама; 6— механизм опорного колеса; 7— рабочий орган; 8— боковая рама;
9— гидроцилиндр

19. Влияние приемов основной обработки на сток и смыв серой лесной оподзоленной почвы. Опыт 7 (1998–2001 гг.)

Прием основной
обработки почвы
Вспашка
Чизельная
Минимальная +
щелевание
НСР05 ф-ра А
(прием
обработки)
НСР05 ф-ра В
(годы)
Сток талых
вод, мм
Коэффициент
стока
Смыв почвы,
кг/га
0,15
625
0,16
271
0,15
288
Fф=2,64<F05= 6,94
-
234
2,8
-
Fф=4,07<F05= 6,94
32,9
32,0
30,6
19

20.

Агроэкономическая и биоэнергетическая оценка приемов
обработки
Способ
обработки
Урожайность
т/га
Пшеницы
Ячменя
Стоимость
прод.,
руб.
Затраты на 1
га,
руб.
Услов.
чист.
доход,
руб./га
Себестоим.
корм.
ед.,
руб.
Рентабельность,
%
Приращ.
энерг.,
ГДж/га
Энерг.
коэффи
циент
Опыт 5. Среднее за 1981-1984 годы
Вспашка
1,53
2,06
2925
2410
515
1,21
10,8
59,6
3,90
Безотв. обработка
1,41
1,38
2475
2407
69
1,53
1,5
38,4
2,80
Без обработки
0,96
1,18
2025
2250
-225
1,88
-5,0
26,8
2,43
Ячеистая вспашка
1,91
2,60
3600
2410
1190
1,01
24,5
79,5
4,67
НСР05 по фактору А
(способ обработки)
0,26
0,32
-
-
-
-
-
-
-
Опыт 2. Среднее за 1981-1984 годы
Вспашка
2,20
1,72
5775
4291
1484
2,20
36,3
76,7
4,80
Безотв. обработка
2,29
1,33
4575
4269
306
2,86
8,3
70,4
4,27
Без обработки
2,02
1,05
3675
3899
-224
3,42
-5,0
60,3
4,18
Ячеистая вспашка
2,62
2,17
7200
4295
2905
1,80
70,0
96,4
5,66
НСР05 по фактору А
(способ обработки)
0,18
0,34
-
-
-
-
-
-
-
20

21.

Расчет почвозащитной эффективности приемов
обработки почвы
Агрофон
Смыв почвы
т/га
м3/га
Смытый
слой,
см
Среднегодовой ущерб,
руб./га
Снижение
ущерба
от эрозии,
руб./га
1 вар. 2 вар. 1 вар.
2 вар.
Опыт 5
Вспашка (К)
27,2
22,67
0,227
335
112
0
0
Ячеистая вспашка
4,8
4,00
0,040
59
20
276
92
Безотв. обработка
16,5
13,75
0,138
203
68
132
44
Без осенней обраб.
4,5
3,75
0,038
55
19
280
93
Опыт 7
Вспашка (К)
0,625
0,52
0,005
7,7
2,6
0
0
Чизельная
0,271
0,23
0,002
3,3
1,1
4,4
1,5
Минимальная
0,288
0,24
0,002
3,5
1,2
4,2
1,4
21

22.

Класс А — земли, пригодные для интенсивного использования в
земледелии. Сюда входят 4 категории пахотных земель.
I. Не подверженные ветровой и водной эрозиям. На них не прово
дят специальные противоэрозионные мероприятия. Здесь приме
няют севообороты, системы удобрения и защиты растений, реко
мендованные зональными научно-исследовательскими учрежде
ниями.
II. Подверженные слабой эрозии. В эту категорию входят несмытые и слабосмытые почвы с уклоном 1—3°. Такие земли используют
в полевых севооборотах. Для предотвращения ветровой и водной
эрозий, регулирования поверхностного стока талых и ливневых вод
применяют основную обработку и посев поперек направления эрозионно опасных ветров и склонов.
III. Подверженные эрозии в средней степени (слабо-, среднедефлированные и смытые почвы). Они расположены на склонах 3—5°,
слабо расчленены ложбинами и промоинами. Эрозия вызывается
водой, стекающей с земель, расположенных выше по склону. Эти
земли используют в полевых и почвозащитных севооборотах; на
них необходимо применять противоэрозионные технологии и ле
сомелиоративные мероприятия.
IV. Подверженные сильной эрозии (среднедефлированные и смы
тые почвы). К ним относятся земли на склонах 5—7°. Поверхность
склонов расчленена промоинами и ложбинами. На таких землях
необходима специальная организация территории: почвозащитные
севообороты, полосное размещение культур, буферные полосы и
Другие приемы. Можно применять гидротехнические мероприятия

23.

Класс Б — земли, пригодные для ограниченной обработки.
V. Подверженные очень сильной ветровой и водной эрозиям (сред
не-, сильносмытые и дефлированные почвы). Они примыкают ковражнобалочной сети, с уклоном 7—9°, непригодны для систематического
возделывания полевых культур. К этой категории земель относят
пастбища и сенокосы, а также сильноэродированную пашню. Их нужно
включать в почвозащитные севообороты, вплоть до сплошного
залужения.
Класс В — земли, непригодные для обработки.
VI. Берега и дно балок, сильнодефлированные площади. Ис
пользуют под сенокосы и пастбища с ограниченным и нормирован
ным выпасом скота.
VII. Крутые склоны балок, пригодные для пастбищ при условии
строгого нормирования выпаса и поверхностного улучшения.
VIII. Участки, непригодные для земледелия. Используют для ле
соразведения.
IX. Участки, непригодные для земледелия, сенокошения, выпа
са скота и лесоразведения. Подлежат рекультивации.

24.

ПРОТИВОЭРОЗИОННЫЕ
АГРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Водорегулирующие лесные полосы создают на сравнительно крутых
(более 2—3°) склонах. Их назначение — распыление и поглощение
поверхностного стока талых и ливневых вод. Располагают водо
регулирующие (4—7-рядные) полосы поперек склона или по горизонталям с
расстоянием между ними от 200 до 350 м, в зависимости от крутизны склона
и подверженности почвы эрозии.
Прибадочные лесные полосы предназначены для зашиты прилегающей
пашни от разрушения эрозией и для лучшего снегораспре-деления и
увлажнения полей. Обычно их проектируют ажурной конструкции, шириной
12—21 м.
Приовражные лесные полосы создают для закрепления растущих вершин
оврагов. Они должны охватывать не отдельные вершины, а целую систему
оврагов и их вершин. Опыт показал, что сначала следует провести
закрепление вершин оврагов обвалованием.
Пастбищезащитные лесные полосы на склонах также проектируют с
учетом рельефа, поврежденности почв эрозии, направления стока,
господствующих ветров. Конструкция таких полос ажурная и ажурнопродуваемая, ширина их 9—18 м, расстояние между основными полосами
200—350 м.

25.

Изменение ширины полос в зависимости от крутизны склонов
(по Заславскому и Каштанову, 1986)
Рекомендуемая ширина полос, м
Крутизна склона, град.
Чередование многолетних
трав с однолетними
культурами
Чередование однолетних
культур с пропашными
1-3
100-80
80-60
3-5
80-60
60-40
5-8
60-40
40-20
8-10
40-20
20-10
10-12
20-10
20-10

26.

Дозы органических и минеральных (азотных) удобрений,
необходимых для внесения на эродированных землях,
можно определить по формуле
У = У1 + У1К/100
где У—минимальная доза навоза и азотных удобрений, т/га; У1—доза навоза и
л/азотных удобрений на несмытой почве, т/га; К - снижение содержания гумуса в
смытых почвах, % от несмытой.

27.

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ
К мегатрофам относятся сельскохозяйственные культуры,
предъявляющие наиболее высокие требования к почвенной (эдафической) среде: пшеница, рожь, овес, ячмень, кукуруза, сорго,
гречиха, просо, подсолнечник, клещевина, арбуз, житняк, кострец.
Мезотрофы — горох, чина и другие зерновые бобовые, менее
требовательные к эдафической среде.
Олиготрофы — галофиты, ацидофиты, псаммофиты, аргилло-фиты,
метофиты и другие, способные вегетировать при высоких кислотности
и засолении почв, неблагоприятных водном или воздушном режиме.
Эвритрофы — люцерна, эспарцет, донник, лядвенец, астрагал,
вязель и другие виды бобовых трав, обладающие способностью к
симбиотической фиксации азота, обеспечивают продуктивность на
уровне ненарушенных старопахотных земель.

28.

28