Світличний О.О., Чорний С.Г.
Основи ерозієзнавства

Агромеліоративні протиерозійні заходи

Агромеліоративні заходи необхідно здійснювати на всіх схилових землях, які використовуються в землеробстві. Зональний склад агромеліоративних протиерозійних заходів встановлюється залежно від природних і господарських умов, але майже скрізь використовуються такі основні групи (Заславский, Каштанов, 1979; Сазонов и др. 1984; Пабат, 1992) (рис. 6.1):

  • фітомеліоративні агрономічні прийоми захисту грунтів від ерозії;
  • прийоми протиерозійного обробітку грунтів;
  • агрохімічні прийоми підвищення родючості грунтів і захисту їх від ерозії;
  • агрофізичні прийоми підвищення протиерозійної стійкості грунтів.

Група фітомеліоративних агрономічних прийомів захисту грунту найбільш повно використовує меліоративну роль багаторічних трав і однолітніх культур. У комплексі з іншими прийомами вони можуть забезпечити захист грунту від ерозії, сприяти відновленню родючості змитих грунтів, підвищенню продуктивності всіх сільськогосподарських угідь, розташованих на ерозійно-небезпечних землях. До цієї групи належать:

  • застосування грунтозахисних сівозмін із зональним підбором складу культур (табл. 6.1);
  • встановлення і застосування оптимальних норм висіву культур у сівозміні з урахуванням ступеня еродованості грунтів;
  • контурний, перехресний або діагонально-перехресний посів культур на схилах;
  • застосування грунтозахисних сівозмін з розміщенням культур смугами на схилах (рис. 6.2);
  • посів на парах буферних смуг;
  • посів на полях із просапними культурами буферних смуг;
  • застосування пожнивних, післяукісних і різних варіантів змішаних посівів і сидератів; суцільного або смугового мульчування;
  • контурна посадка багаторічних насаджень;
  • посів у міжряддях багаторічних насаджень буферних смуг з багаторічних трав і однолітніх культур, черезрядне залуження міжрядь, мульчування міжрядь (рис. 6.3);
  • поверхневе і корінне поліпшення лугів і пасовищ на схилах;
  • освоєння грунтозахисних пасовищооборотів на схилових землях;
  • черезсмугове освоєння малопродуктивних схилів під посіви кормових культур;  залуження водостоків;
  • проведення в оптимальний термін усіх польових робіт з урахуванням експозиції схилу, стану грунту, його вологості та температури (Сазонов и др., 1984).
Смугове та контурне розміщення сільськогосподарських культур
Рис. 6.2. Смугове та контурне розміщення сільськогосподарських культур
Мульча в міжряддях сої
Рис. 6.3. Мульча в міжряддях сої (Досліди національної лабораторії боротьби з ерозією грунтів США)

Один із найбільш ефективних із зазначених вище фітомеліоративних заходів – смугове розміщення культур – має величезне значення в умовах контурного розміщення меж угідь, полів і робочих ділянок (рис. 6.2). У цьому випадку більш повно використовуються захисні властивості сільськогосподарських культур, тому що чергування в смугах дозволяє поєднувати різні за ерозійною небезпекою агрофони і проективні покриття грунту за фазами розвитку рослин. На смугах з різною шорсткістю, проективним покриттям, агротехнічним нанорельєфом і водопроникністю успішно гальмується стік та відбувається його поглинення. Грунт, змитий на окремих смугах (пар, просапні культури), затримується сусідньою смугою з іншим агрофоном (багаторічні трави, культури суцільної сівби).

На пару з застосуванням буферних смуг змив грунту зменшується до 10 разів. На полях із просапними культурами на схилах, підданих слабкій ерозії, роблять буферні смуги шириною 4-6 м з відстанню між ними 50-60 м. На схилах 3-7°, де ерозія виражена сильніше, ширину смуг збільшують до 8-10 м, а відстань між ними зменшують до 30-40 м (Справочник., 1990).

До прийомів протиерозійного обробітку грунту відносять:

  • обробіток упоперек схилу та контурний обробіток;
  • глибоку оранку та оранку з грунтопоглибленням;
  • ступінчасту оранку;
  • безполицевий обробіток грунту зі збереженням стерні;
  • плоскорізний (рис. 6.4), чизельний та нульовий обробіток грунту;
  • комбіновану полицево-безполицеву оранку;
  • оранку пару і підйом зябу з одночасним утворенням борозен, валиків, переривчастих борозен, лунок;
  • створення на зябу і пару в ерозійно небезпечні періоди протиерозійного нанорельєфу: борозен, переривчастих борозен, валиків, лунок, мікролиманів;
  • смугове розпушування;
  • щілювання зябу, озимих, пару, ярових і просапних культур;
  • кротування грунту;
  • прикочування грунту з одночасним щілюванням, а також з одночасним валкуванням і щілюванням;
  • посів з одночасним прикочуванням і щілюванням грунту, а також з одночасним валкуванням і щілюванням;
  • посів сівалками СЗС-2,1 з одночасним формуванням переривчастих борозен;
  • посів культур з одночасним утворенням борозен;
  • осіннє щілювання грунту під озимими;
  • весняне щілювання грунту під озимими і яровими культурами;
  • щілювання грунту при обробітку міжрядь просапних культур;
  • переривчасте борознування і щілювання грунту при обробітку міжрядь просапних культур тощо.
Плозкоріз-глибокорозпушувач
Рис. 6.4. Плозкоріз-глибокорозпушувач

В узагальненнях щодо оцінки гідрологічної ефективності різних прийомів виявлені несприятливі сполучення режиму стоку і фізичного стану грунту, особливо в період танення снігу. Знижене поглинання стоку на зябу з нанорельефом унаслідок недостатньої глибини пухкого шару грунту по дну лунок, переривчастих борозен або ущільнення грунту при проході машин по обробленому полю слід враховувати при виборі агромеліоративних прийомів і комплектації агрегатів для їхнього здійснення. Але, очевидно, що кожен прийом обробітку грунту (оранка, боронування, культивування, посів, міжрядна обробіток й ін.) необхідно застосовувати тільки поперек схилу. Упоперек схилу обробляють грунт при ухилах 0,5-1° і більше. При ухилі 1-2° поверхневий стік-на зябу, поораному поперек схилу, у 3-4 рази менше, ніж при її оранці уздовж схилу. А при ухилі до 1,5° у результаті оранки поперек схилу стік може бути зрегульований цілком (Сазонов и др. 1984; Пабат, 1992; Тарарико, Вергунов, 1992 та ін.). Однак більшість дослідників обмежує використання цього прийому ухилами 2-3°, оскільки із збільшенням ухилу місткість поверхневих мікродепресій, що створюються на поверхні грунту при поперечній обробці, зменшується, а при їх переповненні можливе утворення «лавинного» ефекту, здатного викликати значні руйнування грунту.

Глибока оранка поділяється на глибоку культурну оранку і оранку з грунтопоглибленням. Глибока культурна оранка (на глибину 25-30 см) виконується звичайними плугами. На солонцюватих, змитих та інших грунтах з незначним гумусовим горизонтом виконується або оранка з грунтопоглибленням, або глибокий безполицевий обробіток грунту. Безполицевий обробіток виконується плугами без відвалів на глибину до 40 см. Стерня, що збереглася після зернових культур, сприяє нагромадженню снігу, зменшує промерзання грунту, поліпшує його водопроникність, скорочує стік і змив грунту. Оранка поперек схилу з грунтопоглибленням (20-22 см плюс 12-15 см унаслідок поглиблення) збільшує запаси води в грунті до 20-30 мм (Сазонов и др. 1984; Каштанов, Заславский, 1984; Пабат, 1992).

Плоскорізний обробіток грунту і посів зернових зі збереженням стерні застосовуються для запобігання грунту, як від ерозії так і дефляції, процеси якої набули значного поширення в Україні. Виконують його широкозахватними культиваторами-плоскорізами (при обробітку на глибину 12-18 см) та плоскорізами-глибокорозпушувачами (рис. 6.4) (при глибині розпушування 20-30 см). Протиерозійна ефективність плоскорізного обробітку пов'язана зі збереженням на поверхні грунту післяпожнивних решток.

Для посіву по плоскорізному обробітку застосовуються сівалки-культиватори і лущильники-сівалки. Після посіву зазначеними сівалками на поверхні зберігається до 45-60% стерні, а завдяки прикочуванню рядків утворюється мілкогребениста поверхня, що зберігає протиерозійні характеристики поверхні грунту на досить тривалий час.

Інший спосіб грунтозахисного обробітку грунту – чизелювання грунту, тобто безполицеве розпушування грунту – чизельними знаряддями (рис. 6.5). Чизелювання застосовують для суцільного глибокого розпушування грунту під культури суцільної сівби і просапні культури, при догляді за парами. Глибина розпушування при чизелюванні 16-60 см. Розпушування плужної підошви й ущільнених шарів грунту посилює водопроникність. Крім цього, протиерозійний ефект має ускладнений нанорельєф (збільшується гребенистість), а також збереження близько 60% стерні порівняно з іншими способами обробітку (Пабат, 1992).

Чизельний плуг загального призначення ПЧ-4,5
Рис. 6.5. Чизельний плуг загального призначення ПЧ-4,5

Сьогоднішні прагнення до зниження витрат у землеробстві збільшують інтерес до прямого посіву, тобто до повної відмови від попереднього обробітку грунту. Так званий нульовий обробіток особливо ефективний у степовій зоні, де можна використовувати посів зерна безпосередньо в стерню. Однак нульовий обробіток має свої недоліки, тому що вимагає винятково високої культури землеробства і суворого дотримання термінів агротехнічних робіт залежно від особливостей клімату. Прямий посів виконується при збереженні стерні і рівномірно розкиданій здрібненій соломі. Стерня сприяє затримці снігу і нагромадженню вологи, а здрібнена солома перешкоджає випаровуванню. Це значно знижує ризик виникнення ерозії.

Створення на зябу і пару протиерозійного нанорельєфу – борозен, валиків, переривчастих борозен, лунок, мікролиманів – виконується спеціальними сільськогосподарськими знаряддями (підгортальник КОН-2, пристрої ПРНТ-70000, ПРНТ-80000, ПРНТ-90000, ПЛДГ-10 та ін.). Середні розміри переривчастих борозен і лунок становлять: глибина – 10-15 см, ширина – 30-40 см, довжина – 100-140 см. Сумарна ємність на схилах до 2-3° становить 250-350 м3 на 1 га площі. Але зі збільшенням ухилу місткість затримання зменшується. Крім цього, ущільнення грунту в днищах лунок призводить до зменшення вбирання вологи в грунт, а збільшення площі випарювальної поверхні після створення нанорельєфу – до збільшення випаровування грунтової вологи.

Щілювання і кротування зябу, пару, багаторічних трав, косовиць, пасовищ, грунту перед посівом сільськогосподарських культур (а в окремих випадках зернових і просапних культур) виконується щілерізом-кротователем ЩН-2-140. Глибина ходу ножів щілеріза досягає 43 см.

У результаті щілювання запаси корисної вологи збільшуються, а врожайність сільськогосподарських культур підвищується (зернових – на 2-3 ц/га). Нормальне щілювання рихлить грунт у вигляді трикутної призми, змінюючи щільність майже на 20- 30% унаслідок збільшення некапілярної шпаруватості. Правильно прощільований грунт навіть у мерзлому стані може додатково містити 280-350 м3/га (Пабат, 1992). Застосування квотування теж приводить до збільшення запасу вологи на 300 м3/га (поглинається до 50% весняного стоку) та до значного підвищення врожайності зернових (у середньому на 2,5 д/га). Перехоплення частини поверхневого стоку і переведення його у внутрішньогрунтовий призводить до зменшення змиву грунту. Проте величина цього зменшення залежить від багатьох чинників, у тому числі відстані між щілинами, їх глибини, агрофона, грунтового покриву, ухилів тощо.

До агрохімічних прийомів підвищення родючості і захисту грунтів від ерозії на схилах належать:

  • збільшення внесення доз гною та інших органічних добрив залежно від ступеня змитості грунтів;
  • застосування оптимальних норм фосфорних і калійних добрив з урахуванням ступеня змитості грунтів;
  • внесення в еродовані грунти мікродобрив;
  • застосування бактеріальних препаратів;
  • вапнування кислих змитих грунтів і гіпсування осолонцьованих змитих грунтів.

Диференційований підбір внесених добрив, способів і термінів внесення повинен забезпечувати найбільш ефективне їхнє використання і запобігати втрати добрив при формуванні схилового стоку.

Перше місце серед добрив займають гній і компост. Застосуванням гною (компосту) збільшує окультурення грунту, зруйнованого ерозією, поліпшує його фізичні та хімічні властивості. Разом з тим внесення гною активізує діяльність мікрофлори. Мінеральні добрива на змитих грунтах, як правило, більш ефективні, ніж на незмитих. На незмитому грунті внесення азоту збільшувало врожай жита на 26,5%, на слабкозмитому – на 31,8%, на середньозмитому – на 57,7%. Так само реагує на добриво і пшениця (Сазонов и др., 1984).

Підвищення водопроникності і протиерозійної стійкості грунту досягається завдяки агрофізичним прийомам – обробітку грунтів полімерами-структуроутворювачами, латексами, внесенню в грунт інших препаратів, які підвищують протиерозійну стійкість грунтів. Збільшення розмірів структурних окремостей грунту в результаті застосування цих препаратів приводить до підвищення некапілярної шпаруватості і загального підвищення водопроникності. Ця особливість зумовлює і підвищення стійкості щодо подрібнення агрегатів при перенесенні їх струменями води.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом