Оптимизация структуры использования пашни в системе противоэрозионной организации территории ЗАО «Вагинское» Боготольского района Красноярского края

Оглавление

Введение

Глава Й. Теоретические основы противоэрозионной организации территории Глава ЙЙ. Почвенно-климатическая характеристика района

2.1 Общие сведения

2.2 Почвенно-климатические условия

2.3 Почвенный покров пашни Глава ЙЙЙ. Анализ агропроизводственной характеристики склоновых земель

3.1 Составление картограммы крутизны склонов

3.2 Составление картограммы категорий эрозионно-опасных земель Глава ЙV. Противоэрозионная организация территории

4.1 Использование растительности как ведущего фактора в системе мер защиты почв от эрозии и восстановлении плодородия смытых почв

4.2 Выбор наиболее экономически целесообразных вариантов противоэрозионных систем земледелия

4.3 Оценка структуры пашни

4.4 Составление севооборотов Глава V. Эколого-экономическая эффективность предлагаемых мероприятий Глава VЙ. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Характеристика условий труда

6.2 Анализ условий труда

6.3 Разработка оптимальных условий труда

6.3.1 Микроклимат рабочей зоны

6.3.2 Освещение рабочего места

6.3.3 Воздействие шума. Защита от шума

6.3.4 Опасность повышенного уровня напряженности электромагнитного поля

6.3.5 Электробезопасность. Статическое электричество Заключение Библиографический список

Эрозия почв приносит огромный вред народному хозяйству страны. Под воздействием талых и ливневых вод смывается плодородный слой почвы, разрушаются ценные сельскохозяйственные угодья.

Главная роль в успешном выполнении задач по защите почв от эрозии принадлежит землеустройству, в процессе которого проводится противоэрозионная организация территории и создаются необходимые территориальные условия для осуществления мероприятий по предотвращению процессов эрозии и восстановлению плодородия эродированных земель.

К сожалению, практически все почвы страны при определенных условиях могут быть подвержены эрозии. Поэтому любые системы земледелия во всех почвенно-климатических зонах страны должны быть почвозащитными.

Красноярский край (без Таймырского и Эвенкийского автономных округов) занимает территорию 72,367 млн. га. Это 4,2% площади российских земельных ресурсов. Почвенный покров края очень разнообразный. Наиболее южная Минусинская впадина имеет южные и обыкновенные черноземы с широким участием солонцов. Примыкающая с севера Чулымо-Енисейская котловина характеризуется господством обыкновенных черноземов. В Назаровской котловине к доминирующему обыкновенному прибавляется выщелоченный чернозем.

По структуре почвенного покрова преобладающими в крае являются серые лесные почвы, вторыми по значению являются дерново-подзолистые, далее — черноземы, из них наибольшие площади занимают черноземы выщелоченные. Остальные менее ценные почвы (засоленные, болотные, пойменные и другие).

В крае 1367,2 тыс. га земель (пашни 1295,6 тыс. га) подвержены эрозии и эрозионноопасные. Эродированные земли расположены на 1179,2 тыс. га (пашни 1144,7) и эрозионноопасные — 188,0 тыс. га (пашни 150,9). Из эродированных земель подвержено ветровой эрозии 722,7 тыс. га (пашни 715,9), водной эрозии — 217,0 тыс. га (пашни 192,7), совместной — 239,5 тыс. га (пашни 236,1), основные площади эродированных земель находятся в лесостепной зоне.

Выявлено, что в 11 районах края (Краснотуранском, Сухобузимском, Курагинском, Шушенском, Шарыповском, Балахтинском, Канском, Ужурском, Назаровском, Новоселовском и Минусинском) сельхозугодия эродированы от 30 до 80% (пашни от 40 до 100%); в 7 районах (Уярском, Емельяновском, Манском, Большемуртинском, Ермаковском, Рыбинском и Березовском) от 13 до 30%; (пашни от 15 до 40%), в 12 районах (Ачинском, Боготольском, Дзержинском, Идринском, Иланском, Ирбейском, Казачинском, Каратузском, Козульском, Мотыгинском, Нижнеингашском, Партизанском) подвержены эрозии от 3 до 10% сельхозугодий.

Эродированные почвы обеднены гумусом и запасами питательных веществ, в них также ухудшены физические и физико-химические свойства, уменьшена микробиологическая активность и соответственно продуктивность таких почв значительно снижена. Пашня является основным видом сельскохозяйственных угодий в крае. Она занимает 50−70% площади сельхозугодий в южных и центральных районах и менее 10 в северных районах. [1]

Целью данной дипломной работы является разработка мероприятий по противоэрозионной организации территории ЗАО «Вагинское».

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1) Рассчитать потери смыва и установить категории эрозионно-опасных земель.

2) Организовать и разместить севообороты с учетом категорий эрозионно-опасных земель.

3) Дать эколого-экономическую оценку предлагаемым мероприятиям.

Глава Й. Теоретические основы противоэрозионной организации

территории

Эрозия почв — разрушающее воздействие воды, ветра и антропогенных факторов на почву и подстилающие породы, снос наиболее плодородного верхнего слоя или его размыв.

В результате ее деятельности происходит смыв гумусового горизонта, истощаются запасы энергии и питательных веществ в почве, а следовательно, уменьшается энергетический потенциал, снижается плодородие. Каждый смытый сантиметр почвы — это потеря с 1 га поля около 167 472*10⁶ Дж энергии. Данные факторы приводят к нарушению стабильности экосистемы, причем эти изменения могут быть глубокими и даже необратимыми.

Эрозия почв обуславливается сложным взаимодействием природных и хозяйственных факторов. Для ликвидации появления этих процессов требуется осуществлять комплекс организационно-хозяйственных агротехнических, мелиоративных и гидротехнических мероприятий. Особую роль играют — организационно-хозяйственные мероприятия и противоэрозионная организация территорий. [10]

Противоэрозионная организация территории имеет свои особенности. Они связаны с необходимостью обеспечить прекращение эрозии, восстановление продуктивности нарушенных угодий и улучшение пространственных характеристик.

Основы противоэрозионной организации территории закладываются уже на стадии прогнозирования противоэрозионных мероприятий соответствующих предплановых и предпроектных решений, которыми в обязательном порядке должны руководствоваться землевладельцы и землепользователи при размещении и развитии производства. Запланированные на эти цели ресурсы, включая средства госбюджета и частных лиц, должны учитываться в производственных планах землевладельцев и землепользователей.

Действующая система противоэрозионной организации территории включает прогнозирование, планирование и проектирование использования эрозионно-опасных и эродированных земель, определяет организационно-хозяйственные технические действия по осуществлению противоэрозионных мероприятий на ближайшие годы, а также стратегические цели по защите земель от эрозии и пути их достижения. Ее объектами выступают: страна в целом, республики, области, края и регионы, категории земельного фонда страны, землевладения и землепользования сельскохозяйственных предприятий, виды угодий, севообороты, поля севооборотов, рабочие участки. Принимаемые решения оформляются в виде ряда предпроектных и проектных документов, тесно связанных между собой.

В сложившейся землеустроительной практике из предпроектных документов наибольшее распространение получили генеральные схемы противоэрозионных мероприятий. Их цель — установить перспективные направления работ в этой области с тем, чтобы управлять процессами смыва и дефляции почв и обеспечить восстановление продуктивности эродированных угодий. Основные задачи генеральных схем:

— проектирование в области (крае, республике) научно обоснованных систем мероприятий по предотвращению процессов эрозии и восстановлению продуктивности эродированных почв;

— определение по укрупненным показателям видов, объемов и стоимости работ по защите почв от эрозии;

— установление очередности и разработка предложений по осуществлению противоэрозионных мероприятий.

Генеральная схема состоит из текстовой и картографической частей. Текстовая часть иллюстрируется чертежами типовых решений, фотоснимками, включает расчетные таблицы и т. п. Картографическая включает карты эрозионного районирования территории области (края, республики) и очередности проведения противоэрозионных мероприятий; распространения смыва и дефляции почв; организационно-хозяйственных и агротехнических мероприятий; лесомелиоративных мероприятий; гидротехнических мероприятий. Масштаб картографических материалов, как правило, 1:300 000 или крупнее.

Схемы противоэрозионных мероприятий по водосборным бассейнам, овражно-балочным системам или районам проявления ветровой эрозии разрабатывают в порядке дальнейшей конкретизации генеральной схемы. Их составляют по группе хозяйств, расположенных в пределах указанных территорий, характеризующихся единством проявления эрозионных процессов и взаимосвязанностью мер борьбы с ними.

Борьба с водной и ветровой эрозией почв является одним из главных факторов в системе мероприятий, направленных на повышение эффективности сельскохозяйственного производства. Проблема защиты почв от эрозии, сохранения и преумножения их плодородия в условиях интенсификации сельского хозяйства становится все актуальней.

В районах распространения ветровой эрозии необходимы почвозащитные севообороты с полосным размещением посевов и паров, кулисы, залужение сильноэродированных земель, буферные полосы из многолетних трав, внесение удобрений, снегозадержание, закрепление и облесение песков и других непригодных для сельскохозяйственного использования земель, регулирование пастьбы скота, выращивание полезащитных лесных полос, а также безотвальная обработка почвы с оставлением стерни на ее поверхности.

В районах развития водной эрозии обработку почвы и посев сельскохозяйственных культур следует проводить поперек склона, применять контурную и гребнистую вспашку, углубление пахотного слоя, щелевание и другие способы обработки, уменьшающие сток поверхностных вод; обязательны почвозащитные севообороты, полосное размещение сельскохозяйственных культур, залужение крутых склонов, внесение удобрений, выращивание полезащитных и противоэрозионных лесных полос, облесение оврагов, балок, песков, берегов рек и водоемов, строительство противоэрозионных гидротехнических сооружений (перепады, пруды, террасирование, обвалование вершин оврагов и др.)

Все перечисленные мероприятия принято делить на группы: организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические.

Для практического осуществления противоэрозионных работ, прежде всего, требуется проведение ряда организационно-хозяйственных мероприятий. В хозяйствах выделяют площади, в различной степени подверженные водной и ветровой эрозии, составляют почвенно-эрозионные планы, на которые наносятся категории земель, подверженные водной и ветровой эрозии, для дифференцированного применения противоэрозионных мер.

Так, например, рекомендуется применять контурное земледелие или обработку почвы вдоль горизонталей, чтобы обеспечить сохранение влаги, охрану почв от смыва, а вследствие чего, повышение ее плодородия. При этом допускается некоторое отклонение от горизонталей в случае их сильной извитости. Также задержанию осадков и переводу поверхностного стока во внутрипочвенный способствует углубление пахотного слоя. В результате этого приема поверхностный сток сократился в нашей стране примерно на 25%, что уменьшило разрушительное действие талых и дождевых вод.

Особо важную роль в защите почвы, как от склонового, так и от ливней играет растительный покров. Высокая плотность растительности обеспечивает также равномерное распределение снега на полях. Корневая система растений обуславливает противоэрозионную устойчивость, оструктуривание почвы. Отмершие части растений, их отпад также способствуют снижению стока и, кроме того, улучшению жизнедеятельности микрофлоры и мезофауны, усилению биологической активности почвы.

К противоэрозионным относятся и другие приемы: безотвальная обработка почвы с сохранением стерни, обвалование и бороздование зяби, кротование, щелевание, мульчирование соломой.

На эродируемых почвах важное значение имеет создание ветроустойчивого поверхностного слоя. Для этого используют специальные стерневые сеялки, применяют полосное размещение сельскохозяйственных культур и трав.

Применение противоэрозионных орудий обеспечивает сохранение стерни на поверхности почвы, способствует задержанию снега на полях, улучшению структуры почвы и резкому снижению ветровой эрозии. Устойчивая к выдуванию почва имеет в верхнем 5-сантиметровом слое 60% частиц размером более 1 мм и сохраняется даже при скорости ветра 12,5 м/с на высоте 0,5 м.

На почвах, подверженных дефляции (выдуванию), особенно оправдали себя почвозащитные севообороты с посевом буферных полос из многолетних трав. На песчаных почвах площадь под многолетними травами следует доводить до 50%. На менее дефлируемых почвах целесообразно ими занимать 30% пашни.

Создание кулис из высокостебельных растений (подсолнечник, горчица, кукуруза) улучшает снегораспределение на полях, снижает эродирующую энергию отдельных струй воды, т. е. уменьшает эрозию почвы в целом.

На зяби для сокращения эрозионных процессов нужно создавать снежные валы поперек склона. Устраивают их снегопахами через 10−20 м. С этой же целью проводят полосное уплотнение снега поперек склона. Прикатывание снега на склонах увеличивает запас продуктивной влаги в среднем на 50 мм. Следует также указать на большую эффективность внесения удобрений на эродируемых землях, так как в результате применения всего комплекса противоэрозионных мероприятий резко снижается смыв почвы, а следовательно, и внесенных в нее питательных веществ.

В борьбе с водной и ирригационной эрозией эффективно щелевание, способствующее повышению водопроницаемости тяжелых почв.

Важное звено противоэрозионного комплекса — лесомелиорация.

В ряде регионов страны потенциал земли в жизнеобеспечении населения в значительной степени или полностью уже исчерпан. При этом надо учитывать уроки чрезмерной техногенно-химической нагрузки на экосистемы, принимая во внимание адаптивный потенциал почв и растений. [3]

Глава ЙЙ. Почвенно-климатическая характеристика района

2.1 Общие сведения

Территория ЗАО «Вагинское» расположен в северо-восточной части Боготольского района и граничит: на севере с Большеулуйским районом, востоке — Ачинским районом, юге — АО «Критовское», на западе с АО «Булатовское».

ЗАО «Вагинское» образованно в результате реорганизации совхоза «Вагинский» основанного в 1960 году.

Центральная усадьба хозяйства расположена в с. Вагино в 26 км от районного центра г. Боготол и от ближайшей железнодорожной станции Боготол.

Общая площадь землепользования составляет 40 965 га.: в том числе сельскохозяйственных угодий — 23 541 га., из них пашни — 16 264 га., сенокосов — 3846 га., пастбищ — 3431 га. В структуре посевных площадей наибольший удельный вес занимают зерновые культуры. Урожайность основных видов сельскохозяйственных культур неустойчива и колеблется по годам в широких пределах в зависимости от погодных условий.

Специализация хозяйства молочно — мясная. Пункты сдачи основной сельскохозяйственной продукции находятся: зерна, молока — в г. Боготоле — в 26 км. От центральной усадьбы, мяса — г. Ачинск — 90 км.

С этими пунктами хозяйство связано автомобильными дорогами с твердым покрытием, сеть внутрихозяйственных дорог развита хорошо, дороги грунтовые в хорошем состоянии.

2.2 Почвенно-климатические условия

Климат В климатическом отношении Боготольский район расположен в центральной зоне Ачинской лесостепи. По агроклиматическому районированию Красноярского края район отнесен к зоне умеренно-прохладной, достаточно увлажненной.

Среднегодовая температура воздуха — 0.4?С при абсолютном минимуме -53?С, при абсолютном максимуме 38? С. Самая низкая среднемесячная температура наблюдается в январе -17.8?С, самая высокая в июле +18?С.

Положительные температуры начинаются с середины апреля и продолжаются до середины октября. Весна, также, как и осень короткая и продолжается 1,5−2 месяца. Безморозный период длится 111 дней. Сумма температур выше 10? С составляет 1600−1700?С. Продолжительность периода с температурой свыше 0?-181 день, с температурой выше 5? С — 150 дней, свыше 10? С — 105 дней и свыше 15? С — 62 дня.

Дата последнего заморозка в среднем 26 мая с колебаниями по отдельным годам с 12 мая по 12 июня. Дата первого заморозка в среднем 15 сентября с колебаниями по годам от 31 августа по 30 сентября.

Продолжительность периода с устойчивым снеговым покровом 177 дней.

Среднегодовое количество осадков 425 мм, из них в теплый период выпадает 80%, в том числе большинство осадков приходится на вторую половину лета.

Направление ветра юго-западное. Среднегодовая скорость ветра 4,2 м/сек.

Рельеф В геоморфологическом отношении Боготольский район находится между юго-восточной окраиной Западно-Сибирской низменности с одной стороны и холмистой областью предгорий Кузнецкого Ала-Тау, с другой, образующих Ачинскую впадину. Последняя территориально совпадает с Ачинской лесостепью.

Рельеф района равнинно-волнистый или увалисто-лощинный. Микрорельеф характеризуется переувлажненными микрозападинами. Понижения между увалами заняты долинами рек, болотами и мокрыми лугами.

От Причулымской лесостепи Ачинская лесостепь отделена невысоким облесенным хребтом Арго, который образует большой горнолесной массив, занимающий южную окраину Боготольского района. Он невысок и имеет в общем некрутые склоны. Так до 87% территории этого горного массива имеют уклон менее 10° и только 13% свыше 10°.

Горный хребет Арго является особым геоморфологическим элементом с сильно сглаженными эрозионными процессами, изрезан глубокими и узкими логами и долинами мелких рек и речек.

Гидрография Крупнейшей водной магистралью района является река Чулым. Долина реки Чулым имеет ширину около 2,5 — 4 км., вблизи с. Боготол достигает 5 км., левый берег крутой, обрывистый, правый — пологий. Ширина реки 200 — 250 м., скорость течения 1 м/сек. Пойма реки сильно заболочена. Средние сроки вскрытия 23 апреля и ледостава 4 ноября.

Река Чулым имеет многочисленные, в основном, мелкие притоки: Косуль, Кирюшки, Улуй, Мусхино, Глинка, Аржакова и другие мелкие речки и ручьи.

Источниками питания рек являются талые воды. Весной подъем уровня воды от притока талых вод начинается еще до вскрытия.

Летний уровень устанавливается в конце половодья, обычно в мае, и продолжается до начала осеннего ледостава рек. В летне-осенний период обычно наблюдается от двух до пяти дождевых паводков, которые в августе и сентябре превышают высоту весеннего уровня.

Для всех рек, кроме реки Чулым, является характерным невысокое весеннее половодье, продолжающееся не более месяца. Высота подъема уровня за время половодья составляет 2,4−4 м, иногда до 5 м.

В пойме реки Чулым имеется несколько озер, которые являются старицами. Крупнейшие из них оз. Источное и озеро Моховое. На территории района построены искусственные водоемы с общей площадью зеркала 24 га. Пруды запущены зарослью водной растительности.

Подземные воды по характеру обводненности, питания, дренирования, циркуляции и приуроченности к определенным толщам характеризуется четырьмя водоносными комплексами: водоносный комплекс четвертичных отложений, водоносный комплекс нижней толщи верхнемеловых отложений, водоносный комплекс песчано-глинистой толщи и водоносный комплекс южных отложений. Глубина залегания грунтовых вод от 5 до 120 м.

В целом обводненность района вполне удовлетворительна и дополнительных затрат, связанных с освоением отобранных земельных участков, не требуется.

Почвы На территории землепользования хозяйства были выделены следующие разновидности почв: чернозем выщелоченный — 63,6%, чернозем обыкновенный — 31,8%, лугово-черноземная — 3,03% и лугово-черноземная солонцеватая — 2,38%. Чернозем содержит гумуса от 6 до 8%, серые 3−5%, темно-серые 5%, лугово-черноземные до 10%.

Емкость поглощения всех почв высокая, также все почвы хозяйства имеют высокое и среднее содержание фосфора и калия.

Растительность Территория Боготольского района отнесена к Ачинской лесостепи северного типа.

Древесная растительность в южной и средней частях района представлена березовыми и осиновыми колками, и рощами, а к северу, к зоне подтайги и тайги сплошными массивами: березы, пихты, осины, лиственницы, ели, реже кедра. Хвойные леса главным образом расположены на водоразделах и склонах.

Лес на территории, в основном, вторичного происхождения и сохранился лишь на отрицательных элементах рельефа. Лиственница чистых насаждений почти не образуют и встречается в виде примеси к сосновым лесам.

Травянистая растительность представлена лугово-лесным разнотравьем. Основными типами трав являются: разнотравно-вейниковые, разнотравно-злаковые, злаково-разнотравные, злаково-бобовые.

На пониженных участках произрастают острецы, на болотных впадинах осоки, камыши.

2.3 Почвенный покров пашни

В соответствие со схемой физико-географического районирования землевладельческой части Красноярского каря территория ЗАО находится в пределах Западно-Сибирской равнины, Ачинско-Красноярской провинции, Ачинско-Боготольского округа, северо-лесостепного ландшафта.

В результате почвенного обследования на территории хозяйства выделены следующие типы почв:

1. Дерново-подзолистые.

2. Серые оподзоленные лесные.

3. Черноземы.

4. Луговые почвы.

5. Болотные почвы.

Каждый из выделенных типов имеет различную степень распространения и приуроченность к определенным элементам рельефа. Наиболее широкое распространение получили дерново-подзолистые и болотные почвы. Тип серых оподзоленных почв представлен подтипами темно-серых оподзоленных и серых лесных почв. Приурочены они к склонам увалов преимущественно северных экспозиций. Тип черноземов представлен подтипами выщелоченных и оподзоленных, которые сформировались под луговой растительностью, в условиях непромывного режима на склонах разной крутизны и экспозиции.

Луговые почвы формируются по днищам логов и нижним частям склонов холмов и увалов. Почвенный покров хозяйства характеризуется большой комплексностью и пестротой, связанной с развитым микро и мезорельефом, что обусловило выделение большого числа почвенных комплексов. [9]

Глава III. Анализ агропроизводственной характеристики

склоновых земель

Водная эрозия — результат сложного взаимодействия многих природных и экономических факторов, зависящих и от хозяйственной деятельности человека. Среди природных факторов важнейшими является рельеф, особенности почвенного покрова, растительности и климатические условия.

3.1 Составление картограммы крутизны склонов

Рельеф местности определяет интенсивность смыва и размыва почвогрунтов. Он является основным фактором эрозии. Поэтому систему противоэрозионной организации строят в первую очередь с учетом особенностей рельефа.

Выраженность рельефа определяется растительностью территории, гидрологической сетью, длинной и крутизной склона, формой и экспозицией.

Эти особенности территории районов с развитой эрозией представляют повышенные требования к планово-картографическому материалу.

Важнейшим звеном противоэрозионной организации территории является проект противоэрозионной организации территории землевладения (землепользования). Он создает организационно-территориальную основу для осуществления комплекса почвозащитных мероприятий. В проекте предусматривают размещение с учетом линий стока и направления вредоносных ветров лесных полос, насаждений, комплексов агротехнических почвозащитных мероприятий, определяют способы использования угодий, позволяющие предотвратить эрозию земель.

Подготовительные работы к проекту выполняются в камеральных и полевых условиях.

В районах водной эрозии со сложным рельефом необходимо использовать планы масштаба 1:10 000, сечение рельефа (при сложном рельефе) горизонталей через 2,5 или 2 м, а при менее сложном — 5,0 м.

Почвенно-эрозионная карта должна быть составлена в том же масштабе, что и плановая основа. С почвенной карты и из технического отчета о почвенном обследовании берутся данные о почвах: местоположении типов почв, их гранулометрическом составе и степени эродированности.

При составлении проекта используется материалы ранее выполненных проектно-изыскательских работ (схемы противоэрозионных мероприятий). Дополнительно к этому подбираются и изучаются многочисленные данные о климатических факторах, влияющих на эрозионные процессы, сведения о гидротехнических и гидрологических условиях района работ и другие необходимые материалы.

Природные условия оказывают большое влияние на характер использования земли и ее плодородия; особое внимание следует обратить на количество выпадающих осадков, интенсивности ливней, снеготаяния и т. д. особое внимание следует обратить на типы почв, их механический состав, степень эродированности и противоэрозионную устойчивость; наличие лесов и кустарников.

Смыв почвы определяется действием многих совокупных факторов, среди которых решающая роль принадлежит крутизне и длине склонов. Смыв происходит при крутизне более 1^0, а на более податливых почвах и при меньшем показателе с увеличением крутизны склона возрастает и скорость стекающей воды.

Длина склона обуславливает нарастание объема стока и его энергии, способствующей усилению смыва почвы.

Поэтому, для более полного и всестороннего учета рельефа при подготовительных работах составляется картограмма крутизны склонов.

Составление картограммы крутизны склонов начинается с установления интервалов величины уклонов, которые зависят от степени выраженности рельефа, типа почв, их гранулометрического состава, степени смытости и других условий. В связи с этим для разных зон и районов интервалы уклонов могут быть различными.

При разработке данного дипломного проекта использовалась следующая градация контуров склонов:

до 3^о и менее;

от 3^о до 7^о;

от 7^о и более.

Картограмма крутизны склонов составляется на копии плана землепользования с горизонталями. Определение земельных массивов с одинаковыми интервалами крутизны склонов выполняется по расстоянию с помощью измерителя, в соответствии с величиной заложения, соответствующей верхнему пределу уклона первого интервала.

Для карты масштаба 1:25 000 с сечением рельефа с горизонталями через 5 метров, эта величина интервалов заложений для указанных углов наклона составит:

до 3^о и менее — 3,5 мм и более;

от 3^о до 7^о — 3,5 — 1,7 мм;

от 7^о и более — 1,7 и менее.

Участки с различной крутизной склона закрашиваются различными цветами. Границы между участками с различной крутизной склона оформляют синей тушью, а на самих участках стрелкой указывают направление склона и его крутизну в градусах.

В ходе изучения планово-картографического материала были выделены участки склонов крутизной:

до 3° и менее, площадь которых составила 4968 га;

3°- 7°, площадь которых составила 88 га;

от 7° и более, площадь которых составила 9 га;

Общая площадь хозяйства — 5065 га.

Преобладают участки склонов до 3° и менее градусов.

Данные приведены в таблице 3.1.1.

Таблица 3.1.1 — Площадь уклонов местности

3.2 Составление картограммы категорий эрозионно-опасных

земель

В результате подготовительных работ составляется картограмма категорий эрозионно-опасных земель, являющаяся основой для разработки проектов внутрихозяйственного землеустройства с комплексам противоэрозионных мероприятий. Картограммы категорий эрозионно-опасных земель отражают не только степень эродированности земель на момент землеустройства, но и потенциальную возможность дальнейшего развития процессов эрозии. Под категорией эрозионно-опасных земель следует понимать участки земель с одинаковыми условиями рельефа, почв, интенсивностью процессов эрозии, степенью смытости почв и требующие определенных противоэрозионных мероприятий.

Количество смытой почвы увеличивается с увеличением крутизны и длины склона; на склонах разной формы (прямой, выпуклой, вогнутой) изменяется интенсивность смыва. На выпуклых склонах с увеличением протяженности она возрастает, а на вогнутых их удлинение способствует ослаблению действия уклона и смыв понижается.

Способность почвы противостоять смыву и размыву, определяет ее противоэрозионную устойчивость. Она зависит от физико-химических свойств и механического состава. Среди физико-химических свойств важнейшие — содержание гумуса и состав плодородного слоя, этими свойствами определяется коэффициент податливости (для чернозема он соответствует — 1.0)

По гранулометрическому составу почвы подразделяются на песчаные, супесчаные, легкие суглинистые, суглинистые, тяжелые глинистые и глинистые. Гранулометрический состав почвы в значительной степени обусловливает почти все ее свойства, плодородие и агрономические качества. Под действием эрозионных процессов в определенной степени происходит и изменение гранулометрического состава. В смытых почвах увеличивается содержание фракций песка и уменьшается содержание глинистых и илистых частиц. Расчеты потенциальной интенсивности смыва почвы проводятся по линиям стока. Линии стока намечаются на массивах пашни от водоразделов до тальвегов, бровок балок, оврагов, линейных рубежей (дорог, лесных полос). Линия стока — это путь воды от водораздела по линии наибольшего падения склона (перпендикулярно горизонталям).

Для этого от водоразделов определяют направление стока до тальвегов путем вычерчивания линий; перпендикулярных по всем пересекаемым горизонталям. Длина линий стока определяется нарастающим итогом от водораздела 100 м, 200 м, 300 м…

В данном проекте расчет производился по 24 линиям стока.

Количество линий стока определяется разнообразием рельефа: они проводятся на всех типах склонов, которые различаются между собой формой и крутизной, а также длиной стока.

С целью уточнения смыва почвы на участках между границами интервалов крутизны склонов, устанавливаются пикеты через каждые 200 м.

Смыв почвы с участка единичной ширины, соответствующий крутизне склона и длине линий стока, определяется по эталонной таблице, которая рассчитана для участков с прямым профилем склонов, южной экспозиции, несмытыми черноземами среднесуглинистого гранулометрического состава. Для определения интенсивности смыва почвы на конкретном участке необходимо вводить поправочные коэффициенты: на тип почвы, гранулометрический состав, степень смытости, форму и экспозицию склона.

В зависимости от гранулометрического состава при расчете учитываются следующие коэффициенты:

глинистые — 0,90;

тяжелосуглинистый — 0,95;

среднесуглинистый — 1,00;

легкосуглинистые — 1,00;

песчаные, супесчаные — 1,15.

На развитие процессов эрозии большое влияние оказывает и экспозиция склона. На склонах южной экспозиции растительность единична, структура почвы хуже, чем на северных, происходит более интенсивное снеготаяние, а как следствие, — значительное развитие эрозии.

Поправочные коэффициенты в зависимости от экспозиции склона следующие:

южная — 1,00;

западная — 0,95;

восточная — 0,90;

северная — 0,85.

На установление категорий эрозионно-опасных земель оказывает влияние степень смытости, в зависимости от этого поправочные коэффициенты при расчете смыва на не смытых почвах — 1,00, на слабосмытых — 1,05, на среднесмытых — 1,10, на сильносмытых — 1,20. По мере увеличения степени смытости почвы теряют свои положительные свойства, значительно уменьшается содержание питательных веществ, разрушается структура, ухудшаются условия впитывания влаги и снижается противоэрозионная устойчивость.

Смыв почвы определяется следующим образом: по таблице эталонного смыва в зависимости от крутизны склона определяется смыв почвы для каждой сотни метров (при одинаковом уклоне — для всего этого отрезка), затем эта величина последовательно перемножается на все поправочные коэффициенты. В случае изменения крутизны склона берется не табличное значение на данной сотне метров, а приращение (увеличение) смыва при этом градусе наклона на данной сотне метров. В таком случае на оставшихся отрезках на этой линии стока смыв на очередной сотне метров будет равен сумме предыдущего (эталонного) смыва и приращения для следующего отрезка с последующим умножением на поправочные коэффициенты.

Интенсивность смыва почвы рассчитывается на пашне, не покрытой растительностью. На линиях стока отмечаются точки со смывом 3, 10, 20, 30.8 т (в т.ч. и методом интерполяции). Точки с одинаковым смывом соединяются плавной кривой с учетом крутизны склонов и направления горизонталей и таким образом вычерчиваются границы категорий эрозионной опасности земель, а затем подсчитываются их площади.

При составлении картограммы категорий эрозионно-опасных земель учитываются все факторы эрозии на территории хозяйства.

Все земли при установлении категорий эрозионной опасности, разбиваются на 4 группы, включающие в себя 9 категорий.

А. Земли, пригодные для интенсивного использования в земледелии.

I категория. Земли не подвержены водной эрозии (несмытые почвы), расположенные на водоразделах и приводораздельных склонах крутизной до 1°. Длина линии стока составляет до 1200 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы не превышает 3 т/га в год.

II. категория. Земли подверженные слабой эрозии (несмытые и слабосмытые почвы). Верхние пологие участки склонов, крутизной до 3°. Длина линии стока не превышает 300 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы 3,1 — 10 т/га в год.

III категория. Земли подверженные водной эрозии (слабосмытые и среднесмытые почвы). Средние и частично верхние части склонов, крутизной до 5°. Длина линии стока 300−600 м. Потенциальный смыв почв 10,1−20 т/га в год.

Б. Земли, пригодные для ограниченной обработки, непригодные для возделывания пропашных культур.

IV категория. Земли, подверженные сильной эрозии (среднеи сильносмытые почвы). Средние и частично нижние части, склонов крутизной до 3°. Длина линии стока 800 — 1000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы 20,1 — 40 т/га в год.

V категория. Земли очень сильно подверженные эрозии (сильносмытые почвы). Нижние, примыкающие к бровкам балок, части склонов, крутизной 8−10°. Длина линии стока более 1000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы свыше 40 т/га в год.

В. Земли, непригодные для обработки.

VI категория. Земли балок, верхние их части, примыкающие к пашне, с крутизной склонов 10−15°. Длина линии стока 1000−1500 м. Травостой изрежен, встречаются промоины. Интенсивность смыва почвы при распашке может достигать 100 — 150 т/га в год.

VII категория. Земли нижних частей склонов балок, крутизной 15−17° и днища балок. Длина линии стока 1500 — 2000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы, при распашке, может достигать 150 — 200 т/га и более в год.

Г. Земли, непригодные для использования под сельскохозяйственные угодья.

VIII категория. Балочные склоны крутизной более 8−10°, изрезанные частыми промоинами, расположенные между оврагами, глубиной более 10 м, расстояние между оврагами не превышает 150−200 м. Узкие, менее 200−250 м балки, с очень крутыми склонами более 17−20°, их днища, являющиеся местом стока талых и ливневых вод, подвергаются размыву.

IX категория. Овраги, не подлежащие выполаживанию, выходы мела, галечника, каменные осыпи, пески и др.

Все вычисления по определению смыва почвы приводятся в таблице 3.2.1.

Таблица 3.2.1 — Расчет интенсивности смыва почвы по линиям стока

На исследуемом земельном массиве были выделены следующие категории почв:

I категория: менее 3 т/га в год.

II категория: от 3−10 т/га в год.

III категория: 10−20 т/га в год.

IV категория: 20−30,8 т/га в год В соответствии с полученными данными составляется картограмма категорий эрозионно-опасных земель, где разным цветом закрашены все категории.

Потенциальная интенсивность смыва почвы от талого и ливневого стока на различных категориях эрозионно-опасных земель, при отсутствии на них растительного покрова, определяется в таблице 3.2.3.

Таблица 3.2.2 — Расчетная интенсивность смыва почвы на различных категориях эрозионно-опасных земель при обработке почвы по системе пар, зябь

Для этого из табл. 3.2.1. выписываются максимальные значения смыва почвы на каждой категории эрозионно-опасных земель в год. Принимается, что 60% годового смыва почвы происходит от талого стока, а 40% - от ливневого. Также в таблице указываются площади категорий эрозионно-опасных земель.

В результате подготовительных работ устанавливаются категории эрозионно-опасных земель, и определяется интенсивность смыва почвы на них.

В данной работе было установлено, что на территории подразделения земли I категории составляют 1600 га, земли II категории — 2282 га, земли III категории — 1159 га, земли IV категории — 24 га.

Преобладают земли I и II категории, что составляет 31,6% и соответственно 45,1% от общей площади подразделения.

Глава IV. Противоэрозионная организация территории

эрозия почва агропроизводственный земледелие

4.1 Использование растительности как ведущего фактора в

системе мер защиты почв от эрозии и восстановлении плодородия

смытых почв

Защита почв от эрозии осуществляется комплексом организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий. Применительно к сельскохозяйственным землям более правильна другая формулировка: защита почв от эрозии осуществляется системой противоэрозионного земледелия. В этой системе мер ведущее место занимают агрофитомелиоративные мероприятия. Они целесообразны и с экономической и с экологической точек зрения.

Ведущим направлением в защите почв от эрозии и мелиорации эродированных почв является максимальное использование почвозащитной и мелиорирующей роли сельскохозяйственных культур. Она исключительно многообразна. Растительный покров гасит энергию ливневых осадков и этим значительно уменьшает податливость почв эрозии. Часть осадков (иногда значительная) остается на поверхности растений и выполняет роль «увлажнительного полива». Задержание растениями осадков уменьшает объем склонового стока. Посеянные перпендикулярно склоновому стоку ряды растений распыляют сток на мелкие и мельчайшие струи и этим, с одной стороны, замедляют скорость стока и уменьшают его эродирующую способность, с другой — создают условия для лучшего поглощения осадков почвой.

Уменьшение скорости ветра в растительном покрове при выпадении ливней снижает их негативное энергетическое воздействие на почву и этим способствует лучшему поглощению осадков. Общеизвестна противоэрозионная мелиорирующая роль корневых систем растений. 11]

Разумное размещение на территории сельскохозяйственных угодий разных типов севооборотов с учетом их почвозащитного и мелиорирующего влияния, максимальное использование почвозащитной роли разных культур при их размещении в полях севооборотов, внутри полей и кварталов многолетних насаждений, оптимальная густота посева и посадки культур, создание наилучших условий для развития растений являются одновременно и условиями для получения высокого урожая в текущем году, средством защиты почв от эрозии и восстановления плодородия смытых почв. В арсенале эрозиоведения имеется много приемов, которые позволяют значительно повысить почвозащитную роль растительности. 2]

4.2 Выбор наиболее экономически целесообразных вариантов

противоэрозионных систем земледелия

Основные принципы проектирования почвозащитных севооборотов для склоновых земель включают:

— всесторонний учет агрономических особенностей склоновых земель;

— подбор культур, обеспечивающих наибольший экономический и почвозащитный эффект;

— нарезку полей и рабочих участков, позволяющих успешно использовать машинно-тракторные агрегаты при работе на склонах;

— выполнение программы по производству растениеводческой продукции при наименьшей ее себестоимости.

Сопоставляя различные варианты схем севооборотов для склоновых земель, следует подобрать такие состав и соотношение культур, которые в конкретных условиях будут наиболее рациональными с точки зрения получения необходимой сельскохозяйственной продукции, почвозащитных и почвоулучшающих воздействий. Для севооборотов, размещаемых на склонах со смытыми почвами, наряду с продуктивностью очень важна способность высеваемых культур к максимальному накоплению в почве корневых остатков. [8]

Как показывают исследования, с точки зрения почвозащитного и почвоулучшающего влияния культур, на первом месте стоят бобово-злаковые травосмеси и чистые посевы многолетних трав. Затем следуют посевы колосовых культур сплошного сева.

Наименьшими почвозащитным и почвоулучшающим воздействием характеризуются пропашные культуры — кукуруза, подсолнечник, свекла и т. д.

При подборе культур в севооборотах, размещаемых на склоновых землях, совершенно необходимо учитывать почвозащитную способность различных культур в разные фазы развития. В литературе нередко приводятся универсальные количественные значения почвозащитной способности культур. Это большая ошибка. Одна и та же культура в зависимости от периода выпадения эрозионно-опасных дождей имеет различную почвозащитную способность. [5]

Анализ вариантов структур почвозащитных севооборотов по коэффициентам почвозащитной способности различных культур позволит повсеместно оценить оптимальную структуру севооборотов, которая обеспечивает и наибольший выход сельскохозяйственной продукции и лучшую защиту почв от эрозии.

Для рационального использования склоновых земель нужно совершенствовать структуру посевных площадей.

На эродированных почвах в севообороты следует включить наиболее высокоурожайные культуры, которые одновременно наилучшим образом обеспечивают защиту почв от эрозии и способствуют восстановлению плодородия смытых почв.

Насыщение севооборотов, размещаемых на склонах со смытыми почвами, наиболее урожайными многолетними травами, зернобобовыми культурами, овсом и другими кормовыми, по-видимому является наиболее целесообразным их использованием и в экономическом и в почвозащитном отношении. [2]

4.3 Оценка структуры пашни

I случай: уклон местности - 3є и менее

Проведем оценку структуры пашни по трем основным показателям по каждому варианту и составим таблицы. [4]

Рекомендованная структура

1 вариант (доля многолетних трав -15%)

1. Продуктивность (выход кормопротеиновых единиц в ц на 100 га пашни); таблица 4.3.1.

2. Почвозащитная способность структуры пашни; таблица 4.3.2.

3. Баланс восстановления гумуса; таблица 4.3.3.

Расчетная структура

2 вариант (доля многолетних трав -20%)

1. Продуктивность (выход кормопротеиновых единиц в ц на 100 га пашни); таблица 4.3.4.

2. Почвозащитная способность структуры пашни; таблица 4.3.5.

3. Баланс восстановления гумуса; таблица 4.3.6.

3 вариант (доля многолетних трав -25%)

1. Продуктивность (выход кормопротеиновых единиц в ц на 100 га пашни); таблица 4.3.7.

2. Почвозащитная способность структуры пашни; таблица 4.3.8.

3. Баланс восстановления гумуса; таблица 4.3.9.