Реферат на тему:
Основні принципи ґрунтозахисної контурно-меліоративної системи
землеробства
Найефективніше забезпечити захист земель від водної й вітрової ерозій
та їх раціональне використання й охорону, оптимізувати структуру
сільськогосподарських ландшафтів дає можливість введення
контурно-смугової системи землекористування. На землях
сільськогосподарського призначення цим вимогам відповідає ґрунтозахисна
система землеробства з контурно-меліоративною організацією території.
Така система землеробства була розроблена в Інституті землеробства у
співдружності з іншими науковими установами в 1975–1985 роках і вперше
реалізована у практиці на території одного з базових господарств (площа
3,5 тис. гектарів) Обухівського району Київської області. В умовах
складного рельєфу та високої потенційної небезпеки прояву ерозійних
процесів і високоінтенсивного ведення сільськогосподарського виробництва
вперше в Україні було здійснено системний підхід до розв’язання проблеми
формування екологічно стійких агроландшафтів, запобігання водноерозійним
процесам, зарегулювання поверхневого стоку, підвищення родючості
ґрунтів, поліпшення природного середовища, створення сприятливих умов
для відтворення дикої флори та фауни. Ця наукова розробка в 1991 році
одержала Державну премію України в галузі науки і техніки.
Основні принципи й ланки ґрунтозахисної контурно-меліоративної системи
землеробства показано на рисунку 4.1. Основою цієї системи землеробства
є:
диференційоване використання орних земель на території з потенційною
високою небезпекою прояву ерозійних процесів та з урахуванням
ґрунтоволандшафтних факторів. Це положення реалізується розподілом орних
земель на три еколого-технологічні групи:
застосування оптимальної структури посівних площ сівозмін;
перехід від традиційних технологій обробітку ґрунту до ґрунтозахисних
технологій вирощування сільськогосподарських культур стосовно кожної
еколого-технологічної групи земель;
виведення із складу ріллі середньо- та сильноеродованих земель на схилах
крутістю понад 50, а в окремих випадках на сильноулогованих схилах і
понад 30;
досягнення бездефіцитного балансу гумусу й основних поживних речовин та
інтегрованого використання органічних і мінеральних добрив, у тому числі
соломи, інших рослинних решток та сидератів;
впровадження контурної організації території орних земель, багаторічних
насаджень і природних кормових угідь на схилах із створенням
контурно-смугової структури ландшафту;
створення протиерозійних заходів постійної дії (водорегулювальні вали,
тераси різних типів, лісосмуги, буферні смуги із багаторічних трав по
контурних межах масивів, полів, робочих ділянок, залужених водостоків),
а також використання існуючих елементів польової гідрографічної мережі
для зарегулювання і нагромадження вологи на схилових ділянках та
безпечного відводу надлишку талих і дощових вод у гідрографічну мережу.
Рис. 4.1. Основні принципи і ланки ґрунтозахисної контурно-меліоративної
системи землеробства
Контурно-смугова система землекористування передбачає систему
взаємозв’язаних протиерозійних заходів щодо зарегулювання поверхневого
стоку талих і дощових вод або безпечного відведення його надлишку в
гідрографічну мережу з урахуванням рельєфу місцевості та особливостей
ландшафту на суміжних територіях. Система протиерозійних заходів
проектується і здійснюється на всій водозбірній площі, починаючи від
вершини водозбору (вододілу) до днища балок чи заплав річок,
забезпечуючи поряд із зарегулюванням поверхневого стоку безпечне
скидання в польову гідрографічну мережу надлишку талих і дощових
(особливо зливових) вод. У зоні дії вітрової ерозії ця система
землеробства передбачає як забезпечення захисту ґрунтів від водної
ерозії так і руйнування потоками вітрів та знищення сходів
сільськогосподарських культур від засікання дрібноземом.
Контурно-меліоративна система землеробства на землях
сільськогосподарського призначення забезпечувала у господарствах
України, в яких її впроваджували у 1986–1990 роках, зменшення втрат
ґрунту від ерозії до допустимих меж, підвищення його родючості,
зростання врожайності сільськогосподарських культур та сталий
екологобезпечний розвиток аграрних виробничих систем різної
спеціалізації.
Диференційоване використання орних земель. Використання орних земель
диференціюється їхнім поділом на три еколого-технологічні групи (ЕТГ).
До І ЕТГ належать землі з повнопрофільними і слабоеродованими ґрунтами,
розташованими на рівнинах і схилах крутістю до 30, характер рельєфу та
якісний стан ґрунтового покриву яких дає змогу вирощувати всі культури,
включаючи просапні.
В межах І ЕТГ виділяють дві підгрупи:
1-а — рівнинні землі (схили крутістю до 10) де немає обмежень у виборі
напрямків обробітку ґрунту та сівби;
1-б — схилові землі (крутістю 1–30) і ділянки зі схилами крутістю до 10
у середній і нижній частинах водозбору в Степовій і Лісостеповій зонах
із великими водозбірними площами, на яких обов’язковий обробіток ґрунту
і посівів сільськогосподарських культур упоперек схилів або контурно з
допустимим схилом до горизонталей місцевості. У сівозмінах І ЕТГ
розміщують інтенсивні зерно-паро-просапні сівозміни, в разі потреби — з
максимальним насиченням просапними культурами. Вирощувати всі культури у
сівозмінах доцільно за ґрунтозахисними технологіями, забезпечуючи при
цьому бездефіцитний баланс гумусу, азоту, фосфору і калію.
До ІІ ЕТГ належать землі, розміщені на схилах крутістю 3–50 у комплексі
зі слабо- та середньозмитими ґрунтами. Тут впроваджуються ґрунтозахисні
зерно-трав’яні й трав’яно-зернові сівозміни, що мають високу
ґрунтозахисну здатність. Розміщувати пари та просапні культури на землях
ІІ ЕТГ забороняється. Відтворення родючості ґрунтів досягають насиченням
сівозмін багаторічними травами (до 50% і більше), впровадженням
ґрунтозахисних технологій обробітку ґрунту і застосуванням підтримуваних
доз добрив.
Для диференціації щільності протиерозійних заходів, включаючи
агротехнічні, коригування ґрунтозахисних сівозмін (за ступенем насичення
багаторічними травами) землі ІІ ЕТГ поділяють на дві підгрупи:
ІІ-а — землі з крутістю схилів 3–50 без чітко сформованих улоговин, їх
використовують під зерно-трав’яні сівозміни;
ІІ-б — землі з крутістю схилів 3–50, пересічені улоговинами з середньо-
та сильнозмитими ґрунтами, використовують під трав’яно-зернові сівозміни
або вилучають з обробітку і зі складу орних земель.
До земель ІІІ ЕТГ належать схили крутістю понад 3–50, із середньо- та
сильноеродованими ґрунтами, площі зі слабоеродованими ґрунтами на елювії
твердих і піщаних порід, а також зі слабоеродованими, але
низькопродуктивними ґрунтами. Їх виводять з обробітку та зі складу орних
на постійно з наступним залуженням, включаючи і природне, або
залісненням.
Контурно-смугова організація території. Найефективнішого захисту земель
від водної та вітрової ерозій досягають при введенні й дотриманні
контурно-смугової організації території землекористувань, усієї
території України. Контурно-смугова організація території на землях
сільськогосподарського призначення проектується і реалізується у межах
землекористування з урахуванням організації території прилеглих
землекористувань, які мають суміжні єдині водозбірні площі в басейні
малих річок, балок і малих водозборів, та максимально враховує наявні
існуючі рубежі (шляхи з твердим покриттям, залізниці, земляні вали
різних типів тощо), що суттєво впливають на перерозподіл поверхневого
стоку талих і зливових вод на водозбірних площах і не підлягають
реконструкції.
Основою контурно-смугової організації території є диференційоване
розмежування земельних угідь згідно з її грунтово-ландшафтними умовами.
Диференціацію, або групування, земель за типом використання здійснюють
залежно від величини водозбірної площі, крутості та довжини схилів.
Виділяють ЕТГ і підгрупи орних земель, визначають та розміщують масиви й
поля сівозмін, ділянки постійного залуження, площі під багаторічні
насадження і природні кормові угіддя. Якщо потрібно знизити швидкість
стоку талих та дощових вод за рахунок скорочення довжини схилу й
ретельнішого врахування принципів ґрунтозахисної системи землеробства з
контурно-меліоративною організацією території, характеру поперечного і
поздовжнього профілів схилу, допустимих параметрів відхилення межі
ділянок та лінійних елементів від горизонталей місцевості проводять
внутрішньопольову організацію території, визначають робочі та
технологічні ділянки в середині полів. Це також стосується масивів садів
і пасовищ та інших відкритих земельних ділянок.
Лінійні рубежі контурно-смугової організації території розміщують
упоперек схилів у напрямку, наближеному до горизонталей місцевості.
Загальний напрямок контурного обробітку і розміщення рядків культур у
напрямку горизонталей залежать від розташування полів, кварталів садів
на схилах, форми рельєфу та крутості схилів. Контурні рубежі фіксують на
місцевості засобами постійного впорядкування території (валами різних
типів, лісосмугами, буферними смугами з багаторічних трав). При цьому
враховують існуючу гідрографічну мережу, яка виконує функції водостоків
щодо безпечного скидання надлишку талих і зливових вод (залужені
улоговини, днища балок, річки, стави, водойми, озера).
У Степовій і Лісостеповій зонах, де мають місце водна й вітрова ерозії
ґрунтів, на землях першої та другої ЕТГ перевагу віддають захисту земель
від водної ерозії, тому поздовжні боки полів і лісосмуг у них (навіть на
землях підгрупи І-б) розміщують упоперек схилів, по контуру. Заходи
проти вітрової ерозії посилюють ґрунтозахисним обробітком із залишенням
на поверхні рослинних решток, створенням буферних смуг із багаторічних
трав та куліс упоперек основного напрямку шкідливих вітрів.
Контурно-смугова організація території забезпечує підвищення захисних
функцій існуючих сільськогосподарських ландшафтів по водозбірних
басейнах в межах землекористування у взаємодії з існуючими елементами
організації території на водозбірних площах прилеглих землекористувань.
Така організація території є одним із найважливіших протиерозійних
заходів постійної дії, яка дає змогу зберегти до 50% ґрунту й зумовлює
здійснення всіх технологічних операцій упоперек схилу, або по контуру.
Закріплення на місцевості контурної організації території. У комплексі
розбивочних робіт закріплюють проектні лінії межовими знаками
встановленого зразка. Постійні знаки встановлюють тільки на початку i в
кінці проектних ліній у місцях імовірного їх довгострокового зберігання.
Криволiнiйнi місця проектних ліній закріплюють тимчасовими знаками на
перiод виконання комплексу робіт, щодо їх виносу i закріплення.
Лiнiйнi рубежі (захисні лісосмуги, вали-тераси, вали-дороги, буфернi
смуги з багаторічних трав) відмежовують у натурi на їх запроектовану
ширину проорюванням борозни з верхнього боку по схилу i наорювання
валика трьома проходами вскладок плужними агрегатами з нижнього боку.
Для запобiгання лiнiйній ерозiї вздовж борозен зі схилом понад 0,010
роблять розриви верхньої борозни, виглиблюючи плужний агрегат через
50–100 м.
До розробки проектiв на будiвництво гiдротехнiчних протиерозiйних
споруд, створення захисних лiсових насаджень по лiнiйних рубежах
формують тимчасові буферні смуги з багаторiчних трав. Постiйнi й
тимчасові буферні смуги на мiсцi запроектованих лiнiйних рубежiв
створюють в період перенесення проектів у натуру. Тимчасові буферні
смуги є осьовою лінією при здійсненні топографічних зйомок для розробки
робочих проектiв будiвництва гiдротехнiчних протиерозiйних споруд.
Структура посівних площ і сівозміни. Всі сівозміни в
контурно-меліоративній системі землеробства базуються на принципах
їхньої ґрунтозахисної ролі, оптимального набору і чергування
сільськогосподарських культур з урахуванням протиерозійної здатності
останніх та розміщення по оптимальних попередниках із дотриманням
допустимих періодів повернення культур на попереднє місце вирощування.
Загальним принципом формування системи сівозмін із забезпеченням високої
продуктивності всіх культур є спроможність їх запобігати ерозійним
процесам, ефективно використовувати вологу, відновлювати родючість
ґрунту, зокрема підтримувати бездефіцитний баланс гумусу, та створювати
оптимальний фітосанітарний стан ґрунту при відносно незначних витратах
хіміко-техногенних ресурсів.
Захисна роль сівозмін поряд з протиерозійною здатністю культур
забезпечується розміщенням їх упоперек схилів та контурно, застосуванням
ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур
протягом усього року. В разі потреби цей агротехнічний комплекс
доповнюють протиерозійними заходами постійної дії — лісосмугами,
водорегулювальними валами різних типів, буферними смугами з багаторічних
трав.
На землях І ЕТГ розміщують зернопарові та зернопросапні сівозміни,
насичені при необхідності такими просапними культурами, як цукрові
буряки, соняшник, кукурудза. Отже, інтенсивне землеробство локалізується
на повнопрофільних і слабозмитих високородючих ґрунтах плато й схилових
ділянках крутістю до 30 з метою підвищення ґрунтозахисної ефективності
польових сівозмін, особливо на полях, зайнятих парами та просапними
культурами, застовують смугове розміщення парів і просапних культур із
культурами високої ґрунтозахисної здатності або розміщення на них
вузьких (в 2–3 проходи посівного агрегату) буферних смуг із багаторічних
трав. Для підтримання як мінімум бездефіцитного балансу гумусу в цих
сівозмінах використовують усі резерви органічних добрив, у тому числі
відходи рослинництва, гній, компости, сидерати. Якщо немає можливості
забезпечити бездефіцитний баланс гумусу при зазначених умовах, змінюють
набір культур у сівозміні зменшенням питомої ваги просапних і
збільшенням зернових колосових, бобових культур і багаторічних трав.
Ефективним біотехнологічним засобом захисту ґрунтів від водної та
вітрової ерозій у полях сівозмін є проміжні, післяжнивні й післяукісні
посіви.
На землях ІІ ЕТГ із слабо- та середньоеродованими ґрунтами впроваджують
зерно-трав’яні сівозміни з насиченням багаторічними травами залежно від
складності рельєфу до 40–60% та культурами суцільного посіву —
однорічними травами, зерновими колосовими. Землеробство на цих землях
базується на біологічних принципах, а гумус відтворюється за рахунок
багаторічних трав та рослинних решток, переважно соломи.
На територіях з улоговинним рельєфом і строкатим ґрунтовим покривом,
дрібноконтурними ділянками окремо виділяють нееродовані та ерозійно
небезпечні ділянки і на них організовують самостійну плодозміну (ротацію
культур) у часі без об’єднання елементарних ділянок в окремі поля
сівозмін.
Захисна роль рослинності. У природі рослини виконують основну роль у
захисті ґрунту від водної та вітрової ерозій. Покритий природною
трав’яною і деревно-чагарниковою рослинністю ґрунтовий покрив мінімально
зазнає руйнівної шкоди крапель дощу і змиву ґрунту поверхневими водами,
а розгалужена її коренева система підвищує протиерозійну стійкість
ґрунту. Відмираючи, листя і стебла рослин, їхні корені постійно
поповнюють ґрунти органічними речовинами, сприяють нагромадженню гумусу.
Мікроорганізми та ґрунтова мезофауна, переробляючи відмерлу органічну
масу в доступні для підтримки життєдіяльності рослинного покриву поживні
речовини, розпушують ґрунти і підґрунтя, сприяють поліпшенню їхніх
агрофізичних властивостей, водопроникненню дощових і талих вод,
нагромадженню вологи, створенню сприятливого водно-повітряного режиму
для рослин, запобіганню дії ерозійних процесів.
Внаслідок людського фактору, у тому числі зростання питомої ваги
розораних земель, періодично, протягом року, збільшуються площі, не
покриті рослинністю. Це і поля сівозмін, зайняті чорними парами, й поля,
зорані на зяб після збирання врожаю в літньо-осінній період до сівби і
розвитку наступних сільськогосподарських культур. На таких відкритих
площах, не захищених рослинністю, активно розвиваються ерозійні процеси
від дощових і талих вод, шкідливих вітрів, при обробітку ґрунту без
здійснення протиерозійних заходів. Відбуваються розмивання та змивання
поверхневого шару ґрунту, його руйнування і видування вітрами, особливо
під час пилових бур, втрачаються з продуктами ерозії поживні речовини,
знижується родючість ґрунтів.
Ґрунтозахисна контурно-меліоративна система землеробства передбачає
максимальне використання захисної ролі рослинності впродовж усього
календарного року:
в сівозмінах залежно від природних факторів (рельєф місцевості,
кількість і характер опадів, напрямок та швидкість вітрів), що
зумовлюють розвиток ерозійних процесів, передбачається оптимізація
насичення культурами з високою протиерозійною стійкістю, з вилученням на
ерозійно небезпечних ділянках зі схилом понад 30 розміщення просапних
культур і парів;
на парових площах залежно від зональних природнокліматичних умов
використовують сидеральні пари замість чорних;
на чорних парах застосовують розміщення буферних смуг із багаторічних
трав і куліс із високостеблих культур, смугове розміщення парів і
просапних культур з культурами високої захисної здатності;
на площах, відкритих після збирання врожаю до сівби й розвитку наступної
культури, практикуються пожнивні, післяукісні та проміжні посіви
культур;
широко застосовують для захисту ґрунтів від вітрової й водної ерозій
залишення на поверхні полів рослинних решток;
використовують захисну роль рослинності полезахисних лісосмуг та інших
захисних лісових насаджень.
Смугове розміщення культур і агрофонів. Смугове розміщення агрофонів —
це розміщення в полях сівозмін, у міжряддях садів різних культур із
низькою спроможністю щодо захисту ґрунтів у чергуванні з культурами
високої захисної здатності, а також смуг природних пасовищ і розораних
смуг при поліпшенні смуг природних пасовищ або відновлення їхнього
травостою.
Смугове розміщення посівів і посадок застосовують із метою забезпечення
захисту ґрунтів вiд водної та вітрової ерозiй, суховіїв і одержання
гарантованих стабільних урожаїв. Упроваджують його в полях сівозмін на
схилах протяжністю понад 150–200 м i крутістю бiльше 20 упоперек схилу
або контурно. Протидефляцiйнi смуги розміщують перпендикулярно до
панівних вiтрiв.
Смуги подiляють на:
а) протистоковi (проти водної ерозiї) — розміщують перпендикулярно до
основного напрямку перемiщення по схилу рiдкого стоку або з допустимим
вiдхиленням вiд напрямку горизонталей.
Такi смуги можуть бути:
паралельними — впоперек загального схилу, але не суворо по горизонталях;
контурні — у напрямку горизонталей;
контурно-паралельнi — паралельнi, в основному вздовж горизонталей із
допустимим вiдхиленням вiд них;
контурно-паралельнi із залуженням основних улоговин (водостокiв).
Межі смуг проводять уздовж горизонталей, за винятком улоговин, якi
залужують багаторічними травами;
б) протидефляцiйнi (противiтровi) — розміщують перпендикулярно або з
вiдхиленням на 30–350 до напрямку панівних вiтрiв, що створюють пиловi
бурi. При сумісній дії водної та вітрової ерозій здійснюють
контурно-смугове розміщення посівів і посадок із залуженням улоговин.
Смугове розміщення посівів і посадок проводять у двох модифiкацiях:
смуги однорічних трав або кормових культур чергуються зі смугами
багаторічних трав;
смуги з густопокривних культур чергуються з ерозiйно нестiйкими
агрофонами або з посiвами культур, які слабо захищають ґрунт від ерозії.
В умовах нестiйкого i недостатнього зволоження смуги розмiщують уздовж
горизонталей. Нахили робочих ходів допускаються не бiльше 0,50. У зоні
надмірного зволоження вони повиннi сприяти безпечному в ерозiйному
вiдношеннi вiдведенню стоку, що досягається розмiщенням меж смуг із
нахилом 2–3о до напрямку горизонталей.
При розробці сiвозмiн зі смуговим розмiщенням посiвiв передбачається,
щоб у кожному полі були смуги, покритi рослиннiстю або стернею культур
суцiльного посiву. При складаннi схем чергування культур у смугах, крiм
дотримання правил плодозмiни i розмiщення культур по найсприятливіших
попередниках, передбачається дотримання чергування агрофонiв по порам
року: зяб — багаторічні трави; пар, просапні — багаторічні трави.
Ширину смуги коригують з урахуванням крутості схилу, агрофону, ґрунту i
кратностi проходу посiвних агрегатiв. На схилах крутістю до 30 у межах
агрофонів ширина смуг становить при чергуванні багаторічних трав із
просапними 60–70 м, ярими зерновими — 60-70, озимими зерновими — 140–150
м. При чергуванні озимих і ярих зернових суцільного посіву з просапними
ширина смуг, як правило, повинна бути 60–70м.
Слід мати на увазі, що:
ширину смуг можна зменшувати або збільшувати, для того щоб узгодити її з
шириною захвату агрегату;
на схилах із контурним розміщенням смуг їхні краї слід відводити під
залуження, щоб забезпечити захист ґрунтів при розворотах
сільськогосподарських агрегатів;
при розміщені смуг потрібно виходити також із того, що під культури й
агрофони, які слабо захищають ґрунт від ерозії, необхідно відводити не
більше половини площі схилу протягом одного сезону.
Буферні смуги із багаторічних трав. Буферні смуги в полях сівозмін,
кварталах садів створюють постійним залуженням багаторічними травами
вузьких смуг, розташованих контурно вздовж напрямку горизонталей. Між
буферними смугами розміщують основну культуру, яка передбачена в
сівозміні на даному полі, кварталах садів. Такий прийом дає змогу
суттєво знизити швидкість потоку води і частково затримати твердий стік,
що зменшує втрати дрібнозему від ерозії. Ґрунтозахисна роль буферних
смуг, створених із багаторічних трав, є ефективною лише тоді, коли вони
поєднуються з іншими заходами захисту ґрунтів, такими як протиерозійний
обробіток із мульчуванням поверхні післяжнивними рештками та щілюванням.
У зоні дії вітрової ерозії, коли напрямок шкідливих вітрів збігається з
напрямком буферних смуг, розміщених по контуру схилів, упоперек них,
тобто впоперек напрямку вітру, в полях сівозмін висівають куліси з
високостеблих культур, які захищають ґрунт від видування в
осінньо-зимовий період.
Ширина буферних смуг на схилах крутістю до 30 з суглинковими ґрунтами
повинна бути 11–12, а на супіщаних ґрунтах — 14–16 м. Їхня ширина може
коригуватися шириною захвату (від 1–2 до 3–4 проходів) посівного
агрегату сівалок. Не можна проводити будь-які роботи на буферних смугах,
крім знищення бур’янів, а також необхідно стежити, щоб не завдати шкоди
корисним ентомофагам та птахам.
Розміщення буферних смуг може змінюватися на схилах, але частка вкритої
ними площі схилу має бути постійною (5–10%). У розрахунках
протиерозійного ефекту буферних смуг можна виходити з того, що 1% площі
схилу, вкритої смугами з багаторічних трав, оберігає 10% площі, яка
знаходиться під основною культурою.
Баланс гумусу та біогенних елементів і особливості використання добрив.
Гумус, або органічна речовина, — інтегрований показник родючості ґрунту.
Від його загального вмісту залежать запаси основних поживних речовин.
Запаси гумусу визначають агрофізичні властивості ґрунту, зокрема його
щільність, вологоємкість, агрегованiсть, протиерозійну стійкість,
ефективність засобів хімізації.
За 100 років (1882–1982) вміст гумусу в ґрунтах України знизився на
0,97%, при цьому майже половину його (0,44%) втрачено за 1960–1970 роки,
що збігається з початком iнтенсифiкацiї землеробства. Фактичні втрати
гумусу в староорних чорноземах України становлять 20–30% початкового
його запасу. В слабоеродованих ґрунтах у метровому шарі рівень гумусу
знижується порівняно з повнопрофiльними на 10–20%, середньоеродованих —
20–30, а в сильноеродованих на 30–80%. Відповідно знижується
продуктивність майже всіх культур.
Протягом останніх десяти років в усіх зонах України спостерігався різкий
дефіцитний баланс гумусу. Проте в усіх розвинених країнах світу давно
досягнуто просте, а в ряді — розширене відтворення гумусу ґрунту. Саме
останнє забезпечує всебічне поліпшення його властивостей i зумовлює
високу продуктивність та стабільність землеробства.
Вiдтворення гумусного стану еродованих ґрунтів. Важливо чiтко
розмежовувати втрати гумусу внаслiдок ерозiї та його мiнералiзацiї. У
середньому по Українi внаслiдок ерозiї щорiчно втрачається гумусу
0,5–0,6 т з гектара. В цих умовах основним шляхом поліпшення гумусного
стану ґрунтів на даному етапі є зниження інтенсивності ерозійних втрат
гумусу.
Баланс органiчної речовини в агроекосистемах регулюється таким чином:
На землях I ЕТГ в iнтенсивних польових сiвозмiнах із високим насиченням
просапними культурами дефiцит гумусу повинен поповнюватися за рахунок
органiчних добрив, у тому числі гною, нетоварної частини врожаю —
соломи, сидератiв, промiжних культур або збiльшення питомої ваги в
сівозмінах багаторiчних трав.
На землях II ЕТГ у ґрунтозахисних кормових i зерно-трав’яних сiвозмiнах,
насичених на 40–50% i бiльше багаторiчними травами та культурами
суцiльного сiву, бездефiцитний i позитивний баланс гумусу в основному
досягається за рахунок бiологiчних особливостей цих культур та
використання як органічних добрив нетоварної частини врожаю, що також
пiдвищує протиерозiйну стiйкiсть агрофонiв.
На фонi бездефiцитного, або позитивного балансу, гумусу, що
забезпечується за рахунок внесення органiчних добрив, збiльшення питомої
ваги багаторiчних трав, використання нетоварної частини врожаю, потрiбно
додатково у виглядi мiнеральних добрив вносити поживнi речовини, яких не
вистачає для створення оптимального рiвня живлення рослин.
Розрахунки балансу поживних речовин дають змогу виявити потребу в
добривах на рiвнi сiвозмiни, господарства, ферми, зони, країни,
прогнозувати змiни у вмiстi поживних речовин в ґрунті, скоригувати
динамічну систему удобрення виходячи з конкретних умов вмісту поживних
речовин в ґрунті і запланованої урожайності.
Структура балансу складається з усiх статей витрат i надходження
поживних речовин у системi грунт–добриво–рослина. Зiвставлення сумарної
кiлькостi бiогенних елементiв, що надходить в систему й вiдчужується із
неї, визначає баланс поживних речовин — бездефiцитний, негативний,
позитивний.
Важливим показником, необхiдним для розробки системи добрив, є
відсоткове спiввiдношення сумарної величини надходження поживних
елементiв та їхній витрат, так звана iнтенсивнiсть балансу. Стале
землеробство забезпечується оптимальною, диференцiйованою за рiзних
природно-клiматичних умов, iнтенсивнiстю балансу поживних речовин,
рiвень якої визначається ґрунтовою вiдмiною, ступенем її еродованостi,
iнтенсивнiстю сiвозмiни, вмiстом у ґрунті поживних речовин. На рівнинних
ґрунтах Степу i Лiсостепу для оптимізації ґрунтової родючості потрібно
прагнути до близького до бездефiцитного балансу азоту та калiю й
перевищеного над виносом на 10–20% надходження фосфору. При оптимальному
вмiстi рухомих форм фосфору в ґрунті достатня звичайна компенсацiя
(100%) його виносу.
На легких за механічним складом, малородючих та еродованих ґрунтах
Полісся необхідно забезпечувати активно позитивний баланс усiх елементiв
живлення, з надлишком, що дасть змогу вести розширене вiдтворення
родючості ґрунтів.
На повнопрофiльних i слабоеродованих ґрунтах I ЕТГ найдоцiльніше при
необхiдностi вести iнтенсивне землеробство. Високопродуктивнi, вимогливi
до родючостi ґрунту культури зерно-паро-просапної та iнших iнтенсивних
сiвозмiн потребують значної кiлькостi поживних речовин. Висока
врожайнiсть культур зумовлює високу мiнералiзацiю гумусу i винос
поживних речовин. Поповнення гумусу в системi КМЗ передбачається
передусiм за рахунок використання органiчних добрив: гною, повернення у
ґрунт рослинних решток побiчної продукцiї культур — соломи зернових,
стебел кукурудзи, соняшнику. Це зумовлюється не тiльки необхiднiстю
створення бездефiцитного балансу гумусу, але й можливiстю за рахунок
реутилiзацiї поживних речовин значно скоротити енергоресурснi витрати. В
господарствах тваринницького напряму завдяки великому обсягу виробництва
i використання гною й вiдповiдної кiлькостi внесення з ним органiчного
азоту та iнших поживних елементiв потреба у мiнеральних добривах
зменшується до мiнiмуму. В iнших господарствах за нестачi органiчних
добрив для забезпечення оптимального балансу витрати основних елементiв
потрiбно компенсувати за рахунок мiнеральних добрив.
На схилових землях II ЕТГ (слабо- i середньоеродованих) в умовах
переважно біологічного землеробства оптимізація балансу поживних речовин
значною мірою досягається застосуванням бiотехнологiчних засобів. На
фоні комплексу протиерозійних заходів у ґрунтозахисних зерно-трав’яних
сівозмінах, насичених багаторічними та однорічними травами i культурами
суцільного посіву, відчужуваний з урожаєм азот компенсується за рахунок
його біологічної фіксації бобовими культурами. Внаслідок цього
відповідно скорочується обсяг використання азотних мінеральних добрив,
зменшується небезпека забруднення екосистеми продуктами ерозії. Частково
дефіцит поживних i бiофiльних речовин можна поповнювати за рахунок
повернення в ґрунт соломи та іншої нетоварної продукції. Мінеральні
добрива застосовують у мінімальних дозах з локальним їх внесенням у
ґрунт i при підживленні озимих та багаторічних культур.
Родючість ґрунтів III ЕТГ у процесі виведення їх із складу орних земель
при поступовому залуженні чи залісненні відновлюється природним шляхом.
Великим резервом постачання біологічного азоту є підвищення врожаїв
бобових багаторічних трав. На даний час їхня синтезуюча роль
використовується тільки на 10–12%.
Для забезпечення оптимального балансу поживних речовин i підтримання
виробництва на високому рiвнi за умови використання всіх
бiотехнологiчних засобів альтернативи мінеральним добривам немає. За
балансовими розрахунками, потреба в мінеральних добривах для досягнення
економічно ефективного рівня врожаю культур на ґрунтах I ЕТГ при
досягненні бездефіцитного балансу гумусу становить 150–170 кг/га NРК.
Для подальшого підвищення продуктивності землеробства й оптимізації
гумусного i поживного режимів цю кількість потрібно збільшити до 230–250
кг/га NPK.
На відміну від традиційних рекомендацій щодо застосування добрив на
еродованих землях, суть яких полягає у зростанні доз внесення поживних
елементів пропорційно ступеню еродованості ґрунтів, при КМЗ застосовують
принципово новий підхід, при якому на еродованих ґрунтах не планують
підвищення доз добрив. Навпаки, максимальні дози добрив передбачають
вносити на найбільш родючих ґрунтах І ЕТГ, де планують одержати
максимальну продуктивність культур.
Протиерозійне значення рослинних решток. На орних землях залишення на
поверхні поля рослинних решток є ефективним заходом захисту ґрунтів від
ерозії в осінньо-весняний період, коли поверхня поля залишається
відкритою після збирання врожаю попередника до сівби наступної культури.
Рослинні рештки захищають поверхню ґрунту від водної ерозії при
сніготаненні та під час зимових пилових бур, при випаданні дощів вони
амортизують кінетичну енергію крапель і відокремлення частинок ґрунту.
Наявність рослинних решток запобігає замулюванню ґрунтових капілярів й
утворенню кірки на поверхні, завдяки чому зберігається на належному
рівні водопроникність ґрунту, зменшується поверхневий стік. Створені з
рослинних решток невеликі перешкоди для поверхневого стоку сприяють
зниженню швидкості води і втрат ґрунтових часток.
У період вегетації рослин збережені рештки попередника сприяють
зменшенню втрат вологи на фізичне випаровування, а взимку затримують
додаткову кількість снігу, що в цілому забезпечує поліпшення водного
режиму ґрунту. Крім того, взимку рослинні рештки зменшують глибину
промерзання ґрунту, а влітку оберігають його від високих температур.
Використання захисної ролі рослинних решток у системі заходів щодо
захисту ґрунтів від водної та вітрової ерозій дає можливість
забезпечувати зменшення ерозійних процесів до допустимих параметрів
протягом усього року. Залежність втрат ґрунту від ерозії в полях
сівозмін від кількості рослинних решток показана на рисунку 4.2.
Рис. 4.2. Взаємозв’язок між скороченням втрат ґрунту і покривом із
рослинних решток у полях (системи і методи раціонального
землекористування, Jowa Export–Import, 1998)
Ґрунтозахисними можна вважати такі агротехнічні заходи, які забезпечують
після сівби збереження на поверхні поля не менше 30% післяжнивних
решток. Їхня кількість залежно від культури і способу обробітку може
коливатися від 10 до 90%. Кожний прийом з обробітку ґрунту, передбачений
технологіями вирощування культур, забезпечує після його проведення
залишення на поверхні ґрунту певної кількості післяжнивних решток, яку в
полях сівозмін можна збільшити таким чином:
підвищенням відсотка культур суцільного посіву, особливо багаторічних
трав, і, навпаки, зниженням — просапних культур;
серед групи просапних культур зростанням відсотка високостеблих культур
(кукурудза, соняшник) та зниженням низькостеблих (соя, цукрові буряки,
картопля);
зростанням урожайності культур, оскільки з вищим урожаєм збільшується і
кількість рослинних решток;
проведенням якомога меншої кількості операцій з обробітку ґрунту,
особливо перед або під час найбільш ерозійно небезпечних періодів
(кінець весни — початок літа);
зменшенням проходів сільськогосподарської техніки;
зниженням швидкості агрегатів при обробітку ґрунту, щоб не допустити
вищого відсотка загортання решток чи їх засипання;
використанням голчастих борін замість зубових, які згрібають із поверхні
ґрунту рослинні рештки;
використанням культиваторів із прямими лезами.
Для максимального збереження рослинних решток бажано скорочувати
механічний обробіток ґрунту і виключити технологічні операції, без яких
можна обійтися. Необхідно прагнути до того, щоб після сівби поверхня
поля була вкрита рослинними рештками не менш як на 30%. Проте таку умову
можна дотримати тільки при високому врожаї культур. Крім того, у
більшості випадків цього досягають лише при мінімальному обробітку і
сівбі спеціальними посівними системами без попереднього обробітку. Слід
пам’ятати, що контроль та ефективне маніпулювання рослинними рештками є
важливими факторами зменшення ерозії ґрунтів в осінньо-весняний період.
Ґрунтозахисні технології обробітку ґрунту. Ґрунтозахисні технології
вирощування різних культур — це комплексне застосування систем обробітку
ґрунту, сівби і садіння, внесення добрив та захисту рослин, які
забезпечують протиерозійну стійкість поверхні ґрунту, нагромадження і
збереження вологи, боротьбу з бур’янами, захист від шкідливої дії води і
вітру протягом року. В Україні застовують зональні ґрунтозахисні
технології вирощування різних культур. Без них на еродованих і ерозійно
небезпечних землях інші елементи системи землекористування будуть
малоефективними.
На схилових землях усі види обробітку ґрунту, сівби чи садіння необхідно
проводити лише впоперек схилу, а при складному рельєфу — по контуру, як
визначається розміщенням контурних меж полів, кварталів садів, робочих
ділянок, лісових насаджень. Це дає можливість на 30–40% зменшити стік
талих і дощових вод, змив ґрунту, втрати поживних речовин, збільшити
нагромадження продуктивної вологи в ґрунті.
Ґрунтозахисні технології обробітку ґрунту передбачають використання
протиерозійної техніки й знарядь, які забезпечують запобігання
переущільненню ґрунту і руйнуванню та розпорошенню ґрунтових агрегатів,
нагромадження на поверхні поля рослинних решток, поліпшення агрофізичних
властивостей ґрунту і врешті-решт — підвищення його протиерозійної
стійкості та водопроникності, нагромадження вологи, поліпшення
водно-повітряного режиму.
На землях І ЕТГ в зерно-просапних інтенсивних сівозмінах перевагу
віддають ґрунтозахисному обробітку з використанням чизелів, плоскорізів,
дискових знарядь, щілювачів, а також комбінованих агрегатів із
нагромадженням рослинних решток на поверхні ґрунту. Конкретні
ґрунтозахисні технології обробітку формуються на основі рекомендацій
зональних науково-дослідних установ.
На землях ІІ ЕТГ застосовують ґрунтозахисні технології обробітку, які
базуються на максимальному нагромадженні й збереженні рослинних решток
на поверхні поля, зарегулюванні поверхневого стоку щілюванням агрофонів.
Для проведення робіт в оптимальні строки і з метою зменшення кількості
проходів тракторних агрегатів, збереження рослинних решток перевагу
надають виористанню агрегатів, які об’єднують технологічні операції з
підготовки ґрунту, сівби, внесення мінеральних добрив (посівні системи).
На полях із валами-терасами для обробітку ґрунту на міжтерасних ділянках
використовують чизелі, плоскорізи, дискові знаряддя та комбіновані
агрегати, а плуги — тільки для відновлення валів і поглинальної
здатності верхніх ставочків. З метою посилення інфільтраційної здатності
ґрунту в зоні верхніх ставочків валів-терас проводять обов’язкове
щілювання зябу або всієї смуги перед валом, якщо поле планують засіяти
зерновими колосовими чи багаторічними травами.
Щоб підвищити ґрунтозахисну роль посів різних культур, їх висівають
упоперек схилу або по контуру, що забезпечує зниження швидкості стоку
талих і дощових вод та сприяє збільшенню поглинання вологи ґрунтом і
зменшенню його змиву. Адже при сівбі чи садінні (розміщенні рядків)
уздовж схилу втрати ґрунту на озимих та ярих культурах під час випадання
дощів зростають у кілька разів, а на площах із просапними культурами — в
десятки і навіть у сотні разів. Це також стосується й розміщення рядів
садів та лісових насаджень на схилових землях.
Внесення добрив на еродованих ґрунтах прискорює розвиток рослин, що
збільшує проективне покриття поверхні ґрунту і, таким чином,
опосередковано цей прийом сприяє зменшенню ерозійних процесів.
Установлена пряма залежність між нормами добрив, розвитком рослин і
змивом ґрунту.
Залуження поворотних смуг по краях полів. Дуже часто на складних,
наприклад поперечно-опуклих схилах, які обмежуються сусідніми елементами
гідрографічної мережі, при поперечному, або контурному, обробітку таких
схилів по краях полів утворюються розворотні смуги, розміщені від
вододілу схилу до його основи. Їх доводиться після обробітку основної
частини поля обробляти вздовж схилу для усунення огріхів у обробітку, а
це призводить до прискорення швидкості потоку, посилення ерозійних
процесів із можливим утворенням промоїн і навіть ярів. Для запобігання
ерозійним процесам краї полів необхідно залужувати у вигляді примежової
смуги з багаторічних трав зразу після закінчення сівби поперечно чи з
контурно розміщеними рядками основної культури. У подальшому ці смуги не
обробляють і вони сприяють утворенню аборигенної рослинності,
відтворенню природної мікро- і мезофауни та інших корисних організмів.
Крайові смуги мають бути достатньої ширини, щоб сільськогосподарським
машинам і знаряддям було де розвертатися.
Залуження еродованих, дефляційно небезпечних та деградованих земель.
Залуженню підлягають середньо- та сильно еродовані (деградовані) й
дефляційно небезпечні орні землі ІІІ ЕТГ, вилучені з обробітку та зі
складу орних і не віднесені під заліснення.
При залуженні перевагу віддають бобово-злаковим травосумішкам, які
довговічніші й стійкі проти витоптування худобою. Їхній склад залежить
від екологічних умов вирощування (еродованість, кислотність,
засоленість, умови вологозабезпечення). Видовий склад їх формують
залежно від призначення травостою (сіножать, пасовище, комбіноване
використання) з урахуванням районованих сортів. При залуженні схилових
земель усі види робіт з обробітку ґрунту й підготовки його до сівби трав
повинні бути спрямовані на послаблення поверхневого стоку талих і
дощових вод, тобто їх здійснюють упоперек схилу або контурно.
Прискорене залуження схилових деградованих та дефляційно небезпечних
земель проводять улітку чи рано навесні. Трави можна висівати, якщо в
ґрунті є достатня кількість продуктивної вологи, — навесні або влітку (у
липні — серпні), коли випадають літні дощі. Злаково-бобові сумішки
влітку слід висівати до початку серпня, а злакові трави — до середини
вересня.
Для залуження угідь на схилових землях Лісостепу і Полісся із злакових
компонентів використовують стоколос безостий, кострицю лучну, райграс
високий, пирій безкореневищний та найбільш посухостійкі — стоколос
прямий, пирій сизий, житняк вузьколистий. Із бобових найбільш придатні
еспарцет піщаний і люцерна синьогібридна, а в південних районах —
люцерна жовта й жовтогібридна, на засолених ґрунтах — буркун білий та
жовтий.
У Степовий зоні потрібно диференційовано підходити до підбору й
розміщення трав на різних схилах залежно від крутості та експозицій. При
цьому небажано вводити до складу травосумішок трави з різними строками
настання сінокісної й пасовищної стиглості. Північні схили з
найродючішими ґрунтами необхідно відводити під більш вимогливі до
ґрунтових умов трави. Ґрунтозахисна здатність багаторічних трав першого
року використання становить 80–90%, другого — 90–97, третього — 97–99%.
Снігозатримання та регулювання танення снігу. Снігозатримання і
регулювання танення снігу — ефективний захід щодо захисту ґрунтів від
вітрової ерозії в зимовий період та проти водної ерозії весною, а також
щодо затримання талого стоку і нагромадження вологи в ґрунті, що сприяє
формуванню високих урожаїв. За відсутності снігового покриву або при
його недостатній висоті зростає безпека вимерзання озимих культур,
оголюється ґрунтовий покрив, який при сильних вітрах руйнується,
видувається, виникають пилові бурі, що переносять дрібнозем на великі
відстані.
Залежно від виду атмосферних опадів рік поділяється на два періоди:
перший, протягом якого поряд із рідкими випадають і тверді опади (сніг),
вважається холодним, а другий, коли переважають рідкі опади, — теплим.
Для території України холодний період відповідає часу з грудня по
березень. Тривалість його коливається в широких межах — від 120–130 днів
на північному сході до 110 на заході й до 55–75 днів на крайньому
південному заході. Із річної кількості опадів на холодний період
припадає 20–25, а на теплий — 75–80% річної суми опадів. За холодний
період кількість опадів становить на переважній частині України 125–155
мм, зростаючи до 200 на заході, а в Карпатах — до 400 мм і більше.
Строки утворення стійкого снігового покриву, як і строки його появи, рік
у рік значно коливаються. Бувають роки, коли стійкий сніговий покрив
утворюється на місяць-півтора раніше від середніх дат. У той же час
спостерігалися зміни, коли стійкий сніговий покрив не утворювався
взагалі.
Характер залягання снігового покриву безпосередньо залежить від місцевих
умов. Різниця у його висотах на захищених і відкритих місцевостях тим
більша, чим вища місцевість. Як і інші метеорологічні фактори, висота
снігового покриву також коливається рік у рік.
Ефективним заходом щодо затримання снігу є створення системи
полезахисних лісосмуг (у Лісостепу 2–2,5, а в Степу 3–4% площі орних
земель) продувної або ажурної конструкції, сівба куліс із високостеблих
культур по пару, зябу та озимих культурах, проведення безполицевого
обробітку ґрунту із залишенням на поверхні післяжнивних решток, що
сприяє рівномірному розподілу смуг на полях.
Затримують сніг і регулюють його танення також за допомогою кліткування
снігової поверхні снігорозорювачами, спочатку проходячи ними вздовж
схилу через 8–12, а потім упоперек через 6–8 м. Це значною мірою зменшує
поверхневий стік, водну та вітрову ерозії, сприяє вбиранню ґрунтом
частини зимових опадів. Із метою регулювання танення снігу застосовують
і методи смугового затемнення снігової поверхні. При цьому на затемнених
смугах під дією сонячних променів сніг тане активніше, а під
незатемненими відбувається процес поглинання стоку, що помітно зменшує
площинну ерозію.
Література:
Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства. Лісостеп.
Київ – 2004 р. 2 томи.
Національний аграрний університет. books.nauu.kiev.ua
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
