Результаты исследований. 
Повышение эрозионной устойчивости почв агроландшафтов Брянской области фитомелиоративными мероприятиями

Согласно полученным и обобщенным данным (табл.1), многолетние травы и однолетние полевые культуры по-разному сохраняют почву агроландшафта от смыва и размыва [7, 8].

Сопротивление почв размыву (R_к) под многолетними травами достигает 3500 Н, что во многом обусловлено мочковатой, сильноразветвленной корневой системой, долгосрочным состоянием травостоя без механического воздействия на почву. Содержание корневых остатков в почве (М_к) до 1000 г/м² (костер бардовый), что многократно выше, чем у зерновых и пропашных культур (45−75 г/м²). Проективное покрытие стеблей (П_п) — 80−100% (у зерновых и пропашных культур — 50−70%).

Сопротивление размыву почв под озимыми зерновыми культурами (озимая пшеница, озимая рожь) составляет — 750 — 850 Н. Яровыми зерновые и зернобобовые культуры по биологическим особенностям и почвозащитным свойствам близки к озимым зерновым: R_к варьирует от 400 Н (ячмень, овес, гречиха) до 700 Н (яровая пшеница, кормовые бобы).

Сопротивление размыву почв под пропашными культурами варьируется от 100 Н (низкостебельные) до 300 Н (высокостебельные), что объясняется следующими причинами: однолетний цикл развития, меньшая плотность посева (проективное покрытие стеблей — 40 — 55%), стержневая корневая система и частая механическая обработка почвы. Относительно низкое содержание растительных остатков (0,08−0,15%), указывает на необходимость подбора предшественников.

Таблица 1 — Сопротивление почв размыву и показатели его характеризующие под сельскохозяйственными культурами

У обоих типов почв (дерново-подзолистые и серые лесные) выявлена тесная положительная связь между сопротивлением размыву почв ненарушенной структуры под культурами, сухой массой корней и проективным покрытие стеблей. При этом теснота связи возрастает с увеличением степени гумусированности почв от 0,55 у дерново-подзолистых до 0,85 у серых лесных почв. Внутри каждого почвенного типа коэффициент корреляции увеличивается от легких по механическому составу почв к более тяжелым.

Почвоупрочняющая способность пропашных культур составляет 5−10, то есть они увеличивают сопротивление размыву в 5−10 раз. Многолетние травы соответственно увеличивают сопротивление почв размыву в 100−200 раз, озимые зерновые в 25−40 раз и являются лучшими предшественниками под пропашные культуры.

Используя данные по сопротивлению почв размыву под культурами (R_к) и рассчитанный коэффициент почвоупрочняющей способности, был введен и вычислен показатель почвозащитной эффективности (К), под которым понимается отношение коэффициента почвоупрочняющей способности культур к эрозионному индексу осадков, характерных для данной территории (таб. 2).

Таблица 2 — Осредненные значения показателя почвозащитной эффективности (К) сельскохозяйственных культур с учетом предшественников.

Согласно обобщенным данным, однолетние полевые культуры и многолетние травы по-разному сохраняют почву агроландшафта от смыва и размыва, что позволяет их дифференцировать на хорошо, слабо и очень слабо защищающие почву от эрозии.

Многолетние травы и их смеси в любой эрозионноопасный период года обладают наибольшей почвозащитной эффективностью (К) из всех сельскохозяйственных культур (К= 10−20). Их эффективность подтверждается и тем фактом, что сплошное залужение поверхности склонов необходимо только на почвах, подверженных очень сильной эрозии. Почвозащитная эффективность озимой пшеницы и ржи после яровых составляет 5,8, после низкостебельных пропашных — 3,6, зернобобовых — 5,0, многолетних трав — 6,6, яровая пшеница после озимых — 4,2, после многолетних — 5,5, что подтверждает превосходство последних как предшественников.

Слабо защищают почву от эрозии зернобобовые культуры (гречиха, овес, люпин и др.), почвозащитная эффективность которых варьируется с учетом предшественника от 1,90 (овес после люпина — 1,96, гречиха после пропашных — 2,50, овес после гречихи — 3,1) до 4,0 (бобы после озимых).

К культурам, почвозащитная противоэрозионная эффективность которых самая низкая, относятся пропашные низкостебельные культуры с показателем от 1,0 (картофель, кормовая свекла после пропашных — 1,0, после яровых — 1,36) до 3,0 (кукуруза, подсолнечник после озимых), что объясняется довольно большим числом обработок почвы в процессе их выращивания. эрозионный устойчивость фитомелиоративный мероприятие Почвозащитная эффективность сельскохозяйственных культур меняется в зависимости от проективного покрытия, фазы развития и способа посева. Конечно, стеблестой агрофитоценозов сильно глушит скорость стока и кинетическую энергию воды, но главная роль принадлежит армирующей роли корней.

Расчет эрозионной устойчивости склоновых земель (Р), произведенный на случай «чистого» пара и под культурами, с использованием показателя почвозащитной эффективности, свидетельствует о том, что включение многолетних трав в севооборот способствует увеличению данного показателя в 10−20 раз, озимых зерновых — в 3−5 раз. Незначительно повышают Р пропашные культуры (в 2 раза). Эрозионная устойчивость склоновых земель под сельскохозяйственными культурами, даже при крутизне 3 ниже допустимого предела (Р_д = 0,3) (за исключением многолетних трав), что свидетельствует о неизбежности потери почвенного плодородия и деформации почвенного профиля и самих склонов [7, 8].

Показатель эрозионной устойчивости земель под сельскохозяйственными культурами изменяется с крутизной и длиной прямой линии активного стока, уменьшаясь с увеличением указанных величин.

Морфология рельефа склоновых водосборов, изменяя параметры стоков, также вносит свою лепту в изменение величины эрозионной устойчивости под культурами, что свидетельствует о необходимости учета данного элемента рельефа при оптимизации эрозионной устойчивости склоновых земель.

Среднегодовой смыв почвы в условиях «чистого» пара (при оценке эрозионной устойчивости склона произведенной по среднему значению, т. е. где значения всех исходных величин являются средневзвешенными по склону) составляет при средней крутизне 3 и длине линии стока 250 м — 15 т/га. При указанных морфометрических условиях среднегодовой смыв почвы под сельскохозяйственными культурами в среднем составляет: 0,15 т/га под посевами клевера; 0,45 т/га — озимыми зерновыми; 2,33 т/га — овсом; 6,0 т/га — картофелем. В сравнение, среднегодовой смыв почвы под естественной травянистой растительностью варьирует от 0,002 до 0,040 т/га.

Таким образом, если смыв почвы на паровом поле принять за единицу, то на участках с пропашными культурами он в среднем составляет 0,80, с горохом — 0,40, овсом — 0,30, пшеницей и рожью — 0,20, однолетними травами — 0,10, многолетними травами — 0,05, а под естественной травяной растительностью всего лишь 0,001.

Анализ структуры посевных площадей [2] свидетельствуют также о том, что применяемая в настоящее время структура в большинстве хозяйств области, и в первую очередь районов расположенных в лесостепной зоне, в пределах которой выделяется типологическая группа ландшафтов — ландшафты эрозионно-денудационных возвышенных лессовых равнин [4], способствует снижению уровня эрозии по сравнению с паром всего лишь на 40−55%. Однако при более рациональном размещении культур, с учетом их почвозащитной эффективности, рельефа, показателей сопротивления почв размыву, эрозионной устойчивости, можно в значительной степени стабилизировать агроландшафты и на этой основе обеспечить высокую продуктивность агроценозов.