Земледелие на контурно-полосной основе

ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ

 

 

МОСКВА «КОЛОС» 1975

631.6

3—40

УДК 631.6.02:631.459

 

Авторы: Я. И. Потапенко, Н. Р. Толоков, В. И. Манченко, Б.А. Музыченко.

 

Редакционная коллегия:

Р. В. Распопов (отв. редактор), А. А. Зверев.

 

Защита почв от эрозии. М., «Колос», 1975.

3—40

128 с. с ил.

 

На обороте тит. л. авт.: Я.И. Потапенко, Н.Р. Толоков,
В.И. Манченко, Б.А. Музыченко.

 

В книге рассказывается о разработанном Всероссийским научно-исследовательским институтом виноградарства и виноделия комплексе противоэрозионных мероприятий с контурно-полосной организацией территории и устройством простейших гидротехнических сооружений, предотвращающих водную и ветровую эрозии. Рассчитана на специалистов сельского хозяйства.

 

 

3	40303—081	31 —74	631.6
	035(01)—75

 

 

© Издательство «Колос», 1975

 

Земледелие без эрозии
(Потапенко Я.И., статья в журнале
«Знание – сила». – 1975. – № 4).

Такое название (Земледелие без эрозии – прим. ред.) я хотел дать, собственно, своей книге, посвящённой этой теме, но издатели решили, что это звучит слишком смело. По-моему же, оно звучит даже слишком мягко, ибо земледелие без эрозии не только возможно и на наших полях уже стало действительностью, но и совершенно необходимо. Это одна из самых важных и самых срочных проблем среди тех, что стоят и перед наукой, и перед хозяйством; не решив её, мы можем остаться без почв, а значит, и без хлеба. Я нисколько не преувеличиваю. Человек так решительно, но, увы, не всегда умело, вмешивается в естественные процессы, идущие в геобиоценозах и во всей биосфере в целом, что медлить с предотвращением пагубных для природы последствий такого вмешательства больше нельзя.

Почва, как уже известно, – естественноисторическое тело очень сложной структуры, система, сложившаяся за тысячелетия. В ней текут многочисленные процессы, которые поддерживают её существование, а вместе с ним и растительную жизнь на земле.

Для дальнейшего рассказа важно лишь одно свойство почвы – способность сохранять влагу. Это её основное положительное свойство. Оно – следствие совместного влияния растений, животных, микроорганизмов. Свойство это тем удивительнее, что влага не просто сохраняется, она содержится в почве в самом выгодном для растений состоянии – подвешенном. Запасы её передвигаются по почвенным порам к корням растений, питая их.

С развитием почвенной структуры запасы воды, доступной корням растений, увеличиваются, а испарение уменьшается. А с повышением количества осадков в живом теле почвы улучшаются условия для развития растений, животных, микроорганизмов и увеличивается мощность гумусового-перегнойного слоя, мощность почвенного слоя. И снова повышается водозадерживающая способность почвы, и влага всех атмосферных осадков снова целиком задерживается ею.

Таким образом, почва, богатая перегноем, – это самое совершенное, наиболее экономически рациональное водохранилище, ибо существует прямая связь, зависимость мощности почвы от количества осадков, а водоудерживающей её способности – от мощности.

В.И. Вернадский писал, что «в биосфере не только вода неотделима от жизни, но и жизнь неотделима от воды. Почва жива, пока она влажная».

Суровая зима 1971/72 годов (как и прежние подобные ей в 1926/27 годах и 1938/39 годах) убедительно доказала, что вред, причиняемый растениям морозами, тем меньше, чем ближе к оптимальному был перед тем водный режим земель. И озимая пшеница, и виноградники, и плодовые деревья пострадали больше всего там, где они в те же годы подверглись засухе.

По законам земледелия в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения в первую очередь нужно улучшать водный режим. Если мы полностью задержим здесь влагу, то полностью прекратим и водную эрозию, а тем самым и ветровую: ветер ничего не сможет сделать с почвой, пока в ней есть влага. Сам по себе ветер бессилен. Ему может противостоять, скажем, зябь, если она не иссушена, точно так же, как в былые времена противостоял целинный степной войлок.

Не умея удержать талые и ливневые паводки на полях, мы позволяем им уносить с собой почву и вымывать из оставшейся питательные вещества. Причём разрушительная деятельность воды, подчиняясь законам физики, прямо пропорциональна массе и квадрату скорости потока.

Между тем в почвозащите и в защитных лесополосах сейчас, к сожалению, стало модным, так сказать, «ветреное направление». Главную причину эрозии почв представители его видят в ветре.

Исходя из этого разработаны и существующие рекомендации, в частности, для посадки заградительных лесополос. Они, увы, не учитывают ни наследия В.В. Докучаева, ни предшествующего опыта. А он у человечества уже есть. Все знают об эрозийном бедствии, постигшем в своё время Соединённые Штаты. Причиной его была и безжалостная эксплуатация некогда плодородных земель, и, кроме того, сама геометрическая форма фермерских участков – гомстедов: прямоугольная, с межами, проведёнными строго по Полярной звезде, с севера на юг, без учёта рельефа местности. Почему это стало причиной бедствия, легко понять: проложенные часто вдоль склона, эти межи были великолепными проводниками для стока паводков; вешние воды не задерживались в земле, и, иссушенную, её уносил ветер. С тех пор американцы многому научились, и прежде всего обязательному учёту местного рельефа при разделении земель, при вспашке и при посадке лесополос. В США была введена контурная организация территории, препятствующая поверхностному стоку вешних вод и дождя, сохраняющая влагу в почве.

Совершенно справедлив был вывод академика Г.Н. Высоцкого на основании проведённых им исследований, что крупные лесные массивы в степной зоне не выживут, что разумнее сажать лесополосы на полях. Но полосное земледелие без учёта рельефа, когда лесопосадки и пахота ведутся под углом к склону, не способно противостоять ни водной, ни ветровой эрозии почвы. Пока же наши степи разделены лесополосами на клетки, прямоугольники с границами, пересекающими горизонтали.

Лесополоса, даже если её ширина равна шестидесяти метрам, – ещё не лес. В ней не создаётся лесной подстилки, почва зимой промерзает и весной оттаивает позже, чем с поверхности её стекают талые воды. Следовательно, воду она не удерживает в себе. А удерживаемый полосами снег сохраняется только рядом с деревьями, и летом урожай повышается только на узкой ленте земли, тянущейся вдоль древесных посадок. С остального же поля паводок по-прежнему благополучно стекает, унося с собою и почву, а потом его доканает ветер, собирая мелкоземье вокруг тех же насаждений.

Опыт показал, что даже там, где лесные посадки уже достигли своего предельного роста, но размещены без учёта рельефа, эрозия не уменьшилась, а даже увеличилась.

Удачные исключения из этого грустного правила лишь подтверждают его. Ибо и рекордный по урожаю Усть-Лабинский район Краснодарского края, который обычно приводят как пример положительной роли лесополос для земледелия, и колхоз «Россия» Ставропольского края, и совхоз «Гигант» Ростовской области имеют равнинные земли, и там целесообразно располагать посадки прежде всего против господствующих ветров. Но это не значит, что так допустимо поступать на полях, где рельеф хотя бы слабоволнистый.

Мне кажется, ошибочны рекомендации по обработке почвы на участках с уклоном до двух градусов. В таких случаях рельеф обычно не учитывается, однако и при таком малом наклоне талые воды, особенно если зимой земля промерзала на значительную глубину, мелкими ручейками уходят с полей. А добираясь до более крутых склонов, они уже составляют такую значительную массу, что её удержать становится крайне трудно обычными агротехническими мероприятиями.

Ныне сложилось даже убеждение, что и весенние, и дождевые паводки удержать в почве и вовсе невозможно. Появились рекомендации как сохранять их в оврагах, в прудах, специально сооружённых водоёмах. Это очень дорогие мероприятия, а когда рассчитывается их экономическая выгода, совершенно не учитываются потери землями гумуса, унесённого водой, и затраты на очистку рек и тех же прудов и водоёмов от паводковых наносов. На деле же создавать пруды разумно лишь для задержания грунтового, подземного стока.

В своём хозяйстве, на полях института, мы обязательно учитываем рельеф местности: разбивку территории на полосы по горизонталям и закладку лесополос начинаем с водоразделов. Лесопосадки, даже высаженные поперёк склона, успешно разовьются, лишь если перераспределить влагу в их пользу.

Учитываем рельеф мы не только, когда ограждаем поля лесопосадками, и не только, когда вспахиваем землю под посев, с учётом рельефа мы создаём и виноградники. Этому нас научил печальный опыт французских виноградарей. Столетиями во Франции виноградную лозу высаживали рядами, идущими с севера на юг. Климат в этой стране влажный, солнца же для вызревания винограда не хватает, потому французские крестьяне всегда строго ориентировались на солнце, иначе их урожаи не отвечали бы кондиции соответствующего сорта.

Но эта традиция совсем погубила некогда плодородные коричневые почвы Франции – сейчас французские виноградники растут на материнских породах склонов, на глинах, гальке и щебёнке.

Однако внимание к рельефу – контурная организация территории – вещь не новая. Мы её начали применять ещё в начале двадцатых годов. Сажать деревья и вести пахоту строго по горизонтали мы уже умеем. В нашем институте есть и важные новые находки, имеющие решающее значение в сохранении влаги на полях и в предотвращении эрозии.

Сущность системы мероприятий нашего института, призванной предотвращать эрозию на его землях, в том, что она обязательно охватывает всю водосборную территорию, начиная с водораздела от 0⁰, учитывая малейшие уклоны поверхности, и до 25⁰.

Состоит система из таких элементов. В зависимости от угла наклона местности контурные полосы могут быть шириною от 500 до 50 метров. По границам полос устраиваются водозадерживающие засеваемые валы с широким основанием и водопоглощающие канавы, заполненные отходами различных органических материалов, которые заменяют отсутствующие лесную подстилку и степной войлок. Лесополосы из плодовых и лесных культур закладываются на водозадерживающих валах через 500 – 250 метров.

В канаве интенсивно идут биологические процессы разложения, повышается температура, увеличивается количество ходов дождевых червей и т. д. Её задача – поглотить скопившуюся воду, с чем эта система фильтров успешно справляется. Работая в любое время года, она готова принять осадки и сохранить их.

Урожаи, которые мы собираем со своих опытных полей, подтверждают, что контурнополосная организация территории полностью охраняет землю и от водной, и от ветровой эрозии, и целиком удерживает снеговую и дождевую влагу. А это намного повышает эффект и от других агромероприятий.

Территория наша пересечена балками и представляет собою комбинацию склонов разной крутизны. Есть среди них и с уклоном под 30 градусов.

Когда эти места ещё не принадлежали нам, урожай зерновых на них не превышал девяти центнеров с гектара. После того как мы организовали агрополосы по своей системе, сбор зерна повысился в первый же год их новой жизни, ещё до того, как подросли посаженные деревья.

Даже после зимы 1971/72 годов, когда сильные бесснежные морозы держались в наших местах непрерывно около трёх месяцев, урожай по парам озимой пшеницы «безостая 1», которая, кстати, перезимовала, хотя соседние хозяйства её почти полностью пересеивали, был собран двадцать пять центнеров с гектара. В 1973 же году «безостая 1» дала нам в среднем по 70,8 центнера. Ячменя в том же году мы собрали по 40,7 центнера, озимой пшеницы других сортов – по 52,5 центнера. Хочу заметить, что на многих крутых участках почва была ранее почти смыта, теперь же эрозия её задержана, а плодородие восстановлено удобрениями.

Средний урожай винограда в мире – 50 центнеров с гектара. Виноградные насаждения института расположены в самом северо-восточном углу зоны промышленного виноградарства, и природные условия для него здесь далеко не самые лучшие. Но контурнополосной организацией виноградников и соответствующими водозадерживающими и водопоглощающими устройствами мы добились в последние годы устойчивого урожая в 70 центнеров с гектара, а в 1971, засушливом году, создав на виноградниках переходящие запасы влаги, мы получили урожай до 90 центнеров. Новые же сорта нашей селекции с повышенной морозоустойчивостью принесли нам: фиолетовый ранний – по 150 центнеров, а саперави северный – по 230 центнеров винограда с гектара.

Повышение урожайности прежде всего объясняется высокой влажностью почвы, но не только этим. Талые воды способствуют росту растений и за счёт своих особых свойств. Существует пока ещё неисследованная загадка талой воды. Учёными Томского медицинского института были поставлены опыты и получены удивительные результаты – у кур, которым давали талую воду, увеличивалась яйценоскость, поросята росли быстрее и отличались завидным здоровьем. Повышались удои у коров, настриг шерсти с овец. А когда высеяли зерна пшеницы, принявшие полуторачасовую снеговую ванну, они дали по сравнению с контролем крупнее колос и выше урожайность. По мнению исследователей, причиной биологической активности талой воды является её отличная от обычной, речной воды структура. Но как бы там ни было, благотворное влияние талых вод на почву не подлежит сомнению.

Наконец, есть ещё одна сторона дела: по картографическим данным среднегодовой сток талых и ливневых вод в Ростовской области равен 40 миллиметрам (400 кубических метров с гектара). Территория области превышает 10 миллионов гектаров. Общий сток составит четыре миллиарда кубических метров. Если эта вода не стечёт в овраги, а будет испарена с полей растениями, её станет достаточно, чтобы повысить влажность километрового слоя воздуха над всей областью с 30 до 50 процентов. Наш климат, таким образом, увлажнится, и в Ростовской области можно будет получить дополнительно до четырёх миллионов тонн зерна. Установлено, что в не обеспеченных влагой районах СССР стекает и теряется около 220 миллиардов кубических метров воды. Задержание и использование этой влаги и прекращение эрозии позволят дополнительно получить около 200 миллионов тонн зерна, или в два раза увеличить урожайность.

Источник: Потапенко Я.И. Земледелие без эрозии. Из раздела «Два монолога о земле» / Потапенко Я.И. // Знание – сила. – 1975. – № 4. – С. 22-23.

Сведения об авторе:

Потапенко Яков Иванович – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, в 1954 – 1974 годах возглавлял Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия имени Я.И. Потапенко.

 

 

 

Берегите, храните, как зеницу ока, землю…

В. И. Ленин

 

Введение

В соответствии с решениями XXIV съезда КПСС в нашей стране проводится большая работа по увеличению производства сельскохозяйственной продукции, в результате которой достигнуты определённые успехи – увеличились урожайность и валовые сборы многих культур.

Естественно, что высокие и стабильные показатели урожайности важно сделать нормой. Они являются производными роста культуры земледелия, материально-технической оснащённости и благоприятного сочетания погодных условий, в том числе водного режима почвы. В зоне недостаточного увлажнения, то есть на 70% сельскохозяйственной территории страны, по законам земледелия благоприятный водный режим почвы является определяющим.

Поскольку погодные условия пока прямому управлению не поддаются и часто происходят их резкие колебания, что отрицательно воздействует на урожайность высеваемых культур, необходимо с помощью системы мероприятий уменьшить отрицательное влияние засух на сельское хозяйство.

В течение столетий на обрабатываемых полях, имеющих даже небольшие уклоны, происходит непроизводительный поверхностный сток талых и дождевых вод. Этот процесс усиливается и приводит к увеличению водной, а затем и ветровой эрозии почвы, вызывающей невосполнимые потери её.

Почва – удивительный компонент биосферы, который образовался в процессе её эволюции под комплексным влиянием климатических условий, фитоценозов, зооценозов, микроорганизмов. Однако мощность почвы прямо зависит от количества осадков. Если она не разрушена, то может обеспечить максимальное задержание всех осадков в подвешенном состоянии и быть самым совершенным водохранилищем. В зоне недостаточного увлажнения необходимо принять нужные меры, чтобы обеспечить полное задержание всех талых и дождевых вод и полностью предотвратить эрозию почвы.

Многолетние исследования Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия показали возможность решения данной проблемы. Некоторые научные сотрудники института вели исследования в этом направлении уже в начале 20-х годов, после засухи 1921 г. Чтобы лучше задерживать влагу и предупредить эрозию почвы, ряды многолетних насаждений стали размещать по горизонталям и использовать буферные полосы из многолетних трав. Это делали в противовес некритическому переносу зарубежного опыта с размещением рядов и с обработкой почвы вдоль склонов. Размещение насаждений по горизонталям затем в 30-х годах осуществлялось на склоновых участках в центральных черноземных областях РСФСР.

Однако наиболее обстоятельные исследования были организованы Всероссийским научно-исследовательским институтом виноградарства и виноделия на Дону начиная с 1945 г. Здесь, собственно, и была завершена работа по созданию основ земледелия без эрозии с контурно-полосной организацией территории и с системой мероприятий, обеспечивающей полное задержание талых и дождевых вод, предотвращение водной и ветровой эрозии почвы.

В настоящее время задача заключается в производственной оценке мероприятий и в широком внедрении системы в производство. Генеральный секретарь ЦК КПСС товарищ Л.И. Брежнев на майском (1966 г.) Пленуме ЦК КПСС подчёркивал: «Надо предоставить нашим учёным возможность, не теряя времени, уже теперь заложить опыты в хозяйствах различных зон и на этой основе дать проверенные рекомендации по наиболее экономически рациональному освоению земель, по системам земледелия и по многим другим вопросам».

В соответствии с этими рекомендациями в разных районах и хозяйствах Ростовской области, а теперь и в других областях, краях и республиках проводят сравнительную оценку мероприятий и систем, направленных на предотвращение эрозии.

В настоящее время можно выделить три направления в организации территории, которые оказывают различное влияние на процессы стока дождевых и талых вод, на состояние почвы и на проявление её водной и ветровой эрозии. Это клеточно-прямоугольный способ организации территории без учёта рельефа, с пересечением границами клеток и лесными полосами горизонталей местности. Данный способ не обеспечивает задержания дождевых и талых вод. Водная и ветровая эрозия почвы при такой организации территории продолжается и завершается пыльными бурями.

Во многих районах, где территория отличается сложным рельефом, например, на Северном Кавказе, в средней полосе РСФСР, в некоторых зонах на Украине, в Молдавии и в других местах, эрозия почвы принимает огромные масштабы и представляет большую опасность для сельского хозяйства.

Как показали исследования, проведённые в Матвеево-Курганском и Куйбышевском районах Ростовской области, расположенных на склонах Донецкого кряжа, за 14 лет (с 1956 по 1969 г.) на некоторых полях в результате смыва было потеряно около 20 см почвы. Это явилось следствием ошибочной организации территории, размещения границ полей и лесополос без учёта рельефа, с пересечением горизонталей.

Второе направление – это полосная организация территории без учёта рельефа, направления движения машин при обработке почвы и размещения рядов высеваемых культур. Она также не обеспечивает задержание талых и дождевых вод и не устраняет водной эрозии почвы. Из-за чего продолжается обеднение почвы, и в перспективе будут ухудшаться возможности для её защиты и от ветровой эрозии.

Третье направление – контурно-полосная организация территории с системой агрогидромероприятий. На фоне указанной организации территории применяют и древесные культуры, и полосное земледелие с безотвальной вспашкой и с сохранением стерни. Это способствует повышению противоэрозионной эффективности каждого компонента в отдельности, а комплекс обеспечивает полное задержание талых и дождевых вод, прекращение водной и ветровой эрозии почвы и повышение урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур.

Действенность комплекса доказана работами Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия на территории его опытных хозяйств, в колхозах и совхозах Матвеево-Курганского, Куйбышевского районов Ростовской области и в хозяйствах других областей. В Матвеево-Курганском и Куйбышевском районах противоэрозионные мероприятия осуществляются с водораздела, с естественных выпасов. Благодаря этому улучшились условия для формирования травостоя пастбищ, прекратилась эрозия и бывшие овраги начали закрепляться естественными фитоценозами.

Урожай зерновых в колхозах на фоне этой системы стал значительно выше.

Опытные хозяйства института расположены на склонах правобережья Дона на смытых почвах. Раньше здесь получали урожаи зерна лишь по 7 – 9 ц с 1 га. После внедрения разработанной институтом системы, урожаи всех культур резко повысились. Урожай озимой пшеницы сейчас превышает 50 ц с 1 га.

Чтобы ускорить проверку и внедрение указанных противоэрозионных мероприятий в производство, в различных зонах Ростовской области подобрано 10 колхозов и совхозов, где эти мероприятия будут осуществляться. Для такой же цели выделены колхозы и совхозы в Краснодарском и Ставропольском краях, в Кабардино-Балкарской и Чечено-Ингушской АССР, Волгоградской, Воронежской, Курской и Липецкой областях. Для того чтобы восстановить дебит лечебных минеральных источников, разработанная ВНИИВнВ система будет внедряться в зоне кавказских минеральных вод, а также в зоне «армавирского коридора» для комплексной защиты почв от эрозии. Соответствующие работы будут проводиться в хозяйствах Молдавии, Украины и Казахстана.

При подготовке данной книги авторы обобщили результаты работ института, материалы экспедиций в различные агроклиматические районы страны, в которых они участвовали, опыт Матвеево-Курганского и Куйбышевского районов Ростовской области, данные хозяйств и районов других областей и краёв, а также различные литературные источники.

Авторы надеются, что настоящая книга поможет работникам сельского хозяйства районов недостаточного и неустойчивого увлажнения внедрить комплекс противоэрозионных мероприятий, улучшить использование земли, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и сделать её устойчивой.

Отдельные разделы книги написали: «Введение», «Природно-климатические особенности зон недостаточного и неустойчивого увлажнения», «Причины разрушения почвы, усиления засух и поиски способов их преодоления», «Организация территории полей, размещение лесополос и состояние почвы в различных зонах страны» и «Земледелие на контурно-полосной основе» – Я.И. Потапенко, лауреат Государственных премий СССР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР; «Проектирование комплекса противоэрозионных мероприятий с контурно-полосной организацией территории», «Осуществление комплекса противоэрозионных мероприятий», «Применение противоэрозионного комплекса в производственных условиях» – Н.Р. Толоков; «Внедрение комплекса противоэрозионных мероприятий с контурно-полосной организацией территории в хозяйствах Матвеево-Курганского и Куйбышевского районов Ростовской области» – В.И. Манченко; «Эффективность комплекса мелиоративных противоэрозионных мероприятий с контурно-полосной организацией территории» – Б.А. Музыченко, кандидат сельскохозяйственных наук.

Природно-климатические особенности
зон недостаточного и неустойчивого
увлажнения

При характеристике сельскохозяйственного производства в последние годы очень часто подчёркивается исключительно неблагоприятное сочетание условий, сложившихся в 1971 г., особенно в зиму 1971/72 г., и в засушливом 1972 г. Чем же определялась особая вредоносность этой зимы и засухи 1972 г.?

Сопоставление зим 1968/69 г. и 1971/72 г. с другими зимами начиная с 1891 г., например, для Ростовской области, показывает, что одна треть зим характеризовалась такими же или даже более сильными морозами. Основная же отрицательная особенность зимы 1971/72 г. заключалась в том, что длительные бесснежные морозы держались три месяца при сухой почве. Такое явление наблюдалось также в Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой, Тамбовской и Рязанской областях, в ряде областей Поволжья, Украины, Молдавии и других мест.

Сложившиеся погодные условия благоприятствовали развитию пыльных бурь, которые вместе с низкими температурами вызвали гибель озимых культур на значительных площадях.

Изменением климата всё это объяснить нельзя. Климат изменяется, но это происходит в больших периодах, измеряемых многими столетиями и тысячелетиями. В пределах текущего времени наблюдаются циклические колебания в ходе погоды, характерные для данного климата, измеряемые годами.

Усиление вредоносности засух и морозов, которое мы наблюдаем в последнее 25 – 35-летие, нельзя объяснить или обосновать и уменьшением количества осадков. Так, по наблюдениям Персиановской метеостанции Донского сельскохозяйственного института, за 25-летие с 1921 по 1945 г. среднегодовое количество осадков составило 473,5 мм.

За последующее 25-летие (1946 – 1970) в среднем за год выпало 471,4 мм осадков, то есть ежегодная разница в количестве осадков составляла лишь 2,1 мм. Но если сопоставить количество осадков за последнее 25-летие по пятилеткам, то картина получается следующая (табл. 1).

 

Таблица 1

Среднегодовое количество осадков по пятилеткам
(данные Персиановской метеостанции)

Годы	Пятилетки	Осадки (в мм)
1946 – 1950	Четвёртая	374,90
1951 – 1955	Пятая	464,40
1956 – 1960	Шестая	493,86
1961 – 1965	Седьмая	498,22
1966 – 1970	Восьмая	524,92
Среднее за 25 лет		471,42

 

Из данных таблицы 1 выявляется совершенно чёткая тенденция к увеличению количества осадков. Поэтому нельзя обосновать увеличение числа пыльных бурь в последние годы уменьшением количества осадков.

В чём же тогда основная причина увеличения числа пыльных бурь и усиления вредоносности морозов для сельскохозяйственных культур?

Прежде, чем перейти к ответу на поставленный вопрос, необходимо коротко остановиться на закономерностях, которыми определяется продуктивность биоценозов, фитоценозов в природе и сельскохозяйственных культур в агрофитоценозах.

Земному шару свойственна закономерная смена климатических поясов, которые характеризуются различным сочетанием факторов жизни, и в первую очередь тепла и влаги. Сочетание этих двух факторов играет особую роль на земной поверхности в разных климатических поясах в процессе обмена веществ и энергии.

В результате взаимодействия тепла и влаги бесперебойно осуществляются процессы транспирации, испарения и аэрации почвогрунтов, имеющие громадное значение для развития биокомпонентов географической среды. Когда соотношения тепла и влаги уклоняются от единицы (в любую сторону), между этими факторами создаётся несоответствие – диспропорция, выражающаяся в том, что осадков выпадает значительно больше или значительно меньше, чем может испариться при данных тепловых условиях. В результате нарушается бесперебойное протекание либо процессов транспирации (и испарения) – при недостатке влаги, либо процессов аэрации почвогрунтов – при избытке влаги (по отношению к данным тепловым условиям).

При наибольшей величине тепловой энергетической базы, если соотношение последней с осадками остаётся оптимальным, достигается абсолютный максимум продуктивности растительного покрова.

На значительной территории СССР водный режим среды и сельскохозяйственном производстве постоянно имеет решающее значение.

Наши наблюдения (Потапенко, 1933, 1962), проведённые в засушливые годы, включая и 1921 г., показывают, что почвенная засуха замедляет и приостанавливает развитие даже древесной растительности. Засуха вызывает преждевременный листопад или засыхание листвы у древесных растений. В периоды засух, повторяющихся с некоторой цикличностью, но достаточно часто на огромной территории юга и юго-востока СССР, как в лесных полосах, так частично в естественных группах лесных древесных растений, в конце лета наблюдается преждевременное засыхание листвы.

В результате преждевременного листопада осветлённая под деревьями почва после дождей покрывается травянистой растительностью и подвергается задернению. Испарение воды травянистой растительностью приводит к ещё большему ухудшению условий водного режима почвы для древесных. Ослабленные засухой деревья с нарушенным циклом развития сильно повреждаются - морозами и различными вредителями. На смену древесным снова приходит более приспособленная к условиям недостаточного увлажнения травянистая растительность. В данное время, особенно после засухи 1971 и 1972 гг., на большой территории Юго-востока наблюдается массовая гибель полезащитных лесных полос, причём это не отмирание в результате завершения биологического цикла, а преждевременная гибель от засухи.

Известно, что в степной зоне имеются и устойчивые лесные образования, о чём писали В.В. Докучаев и другие учёные. Проведённые нами наблюдения, начиная с 1921 г. и многочисленные экспедиционные исследования с 1931 по 1972 г. включительно, показывают, что древесная растительность в степной зоне располагается в экологических условиях с более благоприятным водным и солевым режимом почвы.

Естественная лесная растительность произрастает на территориях, обычно примыкающих к возвышенным нагорьям рек. Лесная растительность формируется на водораздельной степной возвышенности у водосборной площади. На склонах лесные древесные породы растут в местах выхода или выпотевания грунтовых вод. Ниже по склону с того уровня, где солевой режим почвы ухудшается, как отмечал ещё В.В. Докучаев (1936), древесная растительность сменяется травянистой. Ещё ниже, в поймах рек, снова появляется лесная растительность. Таким образом, группировки лесных растений в степной зоне занимают наиболее благоприятные в смысле обеспеченности влагой места, а эта обеспеченность создаётся за счёт перераспределения влаги по элементам рельефа.

Садово-виноградные массивы на Северном Кавказе, на Дону, в Поволжье и в других местах имели островную форму. Как показали наши исследования, границы этих массивов устанавливались земледельцами в результате длительного практического опыта и определялись, прежде всего, благоприятным водным режимом почвы.

Условия развития в той или иной степени всё время изменяются или происходят значительные колебания их по годам и сезонам года. Необходимо только отметить, что в природе у растений выработалась очень тонкая приспособленность к различиям в климатических условиях и к колебаниям условий погоды. Так, в пустынях и в полупустынях, в соответствии с очень малым количеством влаги, произрастают растения-эфемеры, завершающие своё развитие в очень короткие сроки. В степной зоне недостаточного увлажнения распространены травянистые растения, а древесные появляются в тех местах, где имеется для этого влага.

Наши исследования биологии древесных в годичном цикле развития и по сезонам года показали, что в природных условиях древесные растения умеренного климата заканчивают прирост побегов задолго до окончания периода вегетации, а остальная даже большая часть периода вегетации используется для накопления питательных и защитных веществ и подготовки к зиме. Причём ранний листопад у древесных в естественных условиях вызывается не понижением температуры и морозами, а в первую очередь недостатком влаги.

Таким образом, в природных условиях встречаются самые разные сочетания факторов жизни и соответственно различные жизненные формы, приспособленные к этим условиям.

Земледелец подбирает необходимые растения, выводит новые, более урожайные сорта и более продуктивные породы животных. Но чем продуктивнее организм, чем урожайнее сорт, тем лучшими должны быть условия жизни, условия произрастания. Поэтому земледелец должен постоянно заботиться об улучшении условий среды, о сохранении и обогащении почвы, об улучшении её водного и пищевого режимов. Только таким путём можно повысить урожайность сельскохозяйственных культур и высокие урожаи сделать нормой работы земледельцев.

В настоящее время имеется большой прогресс в селекции, в выведении новых улучшенных сортов интенсивного типа, возросла техническая оснащённость сельского хозяйства, позволяющая вести обработку почвы в положенные сроки и рекомендуемыми способами. Увеличилось производство и применение удобрений, введены и освоены севообороты, на огромных территориях осуществлена система полезащитных лесных полос и т. д. Однако для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в соответствии с вложениями, которые производятся в сельское хозяйство, необходимо в первую очередь улучшить водный режим почвы. Всё это обязывает особо рассмотреть вопрос о водных ресурсах страны и их рациональном использовании.

По абсолютным величинам наша страна наиболее богата водными ресурсами (Львович, 1968). Но это определяется тем, что СССР имеет наибольшую территорию в мире. Однако если оценивать водные ресурсы Советского Союза по удельным запасам на единицу площади, то по СССР эти показатели ниже средних мировых: по почвенной влаге 63%, а по подземному стоку всего 55% от средних мировых.

Это определяется валовым увлажнением территории, то есть годовым возобновляемым запасом почвенной влаги, который в СССР составляет всего 348 мм, а средний запас для всей суши – 559 мм. В то же время паводочный сток на землях нашей страны усиливается и сопровождается невосполнимым разрушением почвы. Всё это приводит к ухудшению увлажнённости, так как разрушается самое совершенное в природе водохранилище – почва, которая обладает свойствами удерживать влагу в подвешенном состоянии.

В процессе водного стока выносится большое количество земли (Соболев, 1961), а с ней много азота, фосфора и калия в усвояемой форме.

Задача заключается в том, чтобы в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения полностью задержать влагу осадков на месте их выпадения. Тем самым будет прекращена эрозия почвы – основного средства сельскохозяйственного производства.

Сложение почвы является выражением её структурности. Поэтому оструктуривание почвы представляет собой единственный, по сути дела, метод создания наибольшего запаса продуктивной влаги в почве (Роде, 1965).

Решающую роль в окультуривании почвы играют биологические факторы, в первую очередь растения и различные роющие живые существа: дождевые черви, насекомые и т. д. Особенно велико значение растений в создании структуры почвы, они способствуют этому как корневыми системами, так и продуктами превращения своих остатков – гумусовыми веществами. Очень важна жизнедеятельность микроорганизмов, продуктом которой являются те соединения, из которых образуются гумусовые вещества. Возникновение структуры благоприятствует лучшему впитыванию влаги и способствует повышению её запаса в почве.

Поэтому ясно, какое большое значение имеет сохранение и улучшение почвы, этой важнейшей части оболочки биосферы. Почва является производным действия фитоценоза. Однако при освоении территории для земледельческих целей естественные степные, лесостепные и лесные фитоценозы заменяются сельскохозяйственными культурами. При этом почва оказывается на известный период лишённой растительности или незащищённой ею, и здесь создаётся опасность разрушения почвы водной и ветровой эрозией. Опасность разрушения почвы возрастает в огромной степени, если допускаются ошибки, которые способствуют усилению поверхностного сброса талых и дождевых вод и не предпринимаются незамедлительные меры для задержания влаги, устранения поверхностного стока и водной эрозии почвы.

В зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения местный поверхностный сток – следствие агрономических и мелиоративных просчётов, особенно непраработы стараются задержать в прудах, а затем с замельных клеток, прямоугольников, окаймлённых лесными полосами, часто располагаются вдоль склонов или пересекают горизонтали. Поверхностный сток приводит к потере осадков, которые должны быть задержаны на месте их выпадения. Он выполняет ещё одну вредную работу – разрушает почву (рис. 1). И вот такие потерянные воды после их разрушительной работы стараются задержать в прудах, а затем с затратой дополнительной энергии насосами подают снова туда, откуда они ушли, хотя могли остаться в почве, не разрушая её.

Интерес к проблеме улучшения водного режима почвы усилился даже в зоне лесостепи, и он вызван ухудшением водного режима почвы. Эту проблему стремятся решить устройством прудов и орошением полей из этих прудов. Но при этом нужно всё же начинать с полного задержания осадков на месте их выпадения.

 

Рис. 1. Эрозия почвы при неправильной организации территории
с расположением полей и лесополос вдоль склона.
Аксайский район Ростовской области. Июнь 1973 г.

 

Таким образом, мы должны иметь в виду, что валовое увлажнение территории СССР ниже, чем средние мировые показатели. Поверхностный же паводочный сток атмосферных осадков в СССР выше среднего мирового. А это совершенно невыгодно, так как 70% пашни СССР находится в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения, и поверхностный сток вообще недопустим, тем более, что он сопровождается усилением водной эрозии почвы. Прекращение поверхностного стока необходимо и потому, что за этим должно последовать некоторое увеличение подземного стока, который будет способствовать более равномерному режиму речного стока.

 

 

Причины разрушения почвы, усиления засух
и поиски способов их преодоления

Улучшение водного режима имеет особое значение для повышения урожайности на подавляющей части сельскохозяйственной территории страны, поскольку большая часть пашни расположена в степной зоне недостаточного увлажнения или в зоне неустойчивого увлажнения.

Для учёта баланса влаги можно использовать гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова ( ), представляющий собой частное от деления суммы осадков  на сумму температур, уменьшенную в 10 раз . Гидротермический коэффициент, выражающий условный баланс влаги, или обеспеченность места осадками, имеет вид
. Величина коэффициента , равная единице, соответствует (по Селянинову) границе между лесом и степью, указывая на равенство прихода расходу. Гидротермический коэффициент, меньший единицы, характеризует недостаточное количество осадков в вегетационный период: 0,7 соответствует границе неустойчивого земледелия, 0,5 – границе полупустыни и 0,3 – границе пустыни. Наоборот, коэффициенты от 1 до 2 указывают на достаточное увлажнение и от 3 до 4 – на избыточное.

Лес развивается в зоне достаточного увлажнения. С наличием леса ассоциируется повышенная влажность среды и отсюда иногда, делается вывод, что достаточно посадить древесные в степи и это повлечёт за собой непременное улучшение увлажнённости. Но это упрощённое представление о взаимосвязи фитоценозов с условиями увлажнения. Всё же в природе не лес изменяет экологию в сторону повышения увлажнённости среды. Расположение лесных формирований в лесостепи определяется наличием мест с лучшей увлажнённостью, а травянистые фитоценозы появляются в условиях неустойчивого увлажнения. И даже в зоне степи развитие древесных связано с перераспределением осадков, чем и обеспечивается наличие островков древесных не только в степи, но и в полупустыне, и в пустыне. Так обстоит всё это в действительности в природе. Если бы древесные сами по себе могли изменить климат степи, то степные островки древесных должны были бы всё больше расширяться, но этого не получалось и не получается. Сохраняется островное развитие древесных, а на основной территории веками господствует степная растительность.

В.В. Докучаев наиболее детально изучал характер размещения фитоценозов в Полтавской и Воронежской губерниях, относящихся к лесостепной зоне. В этих местах лесостепи площадь под лесом сильно сократилась в результате вырубки лесов. И естественно, что там, где раньше располагался лес, при некоторой поддержке человека он будет «наступать» на степь, но до определённых границ. И нет основания укреплять необоснованные надежды, что лес станет везде господствовать и климат коренным образом изменится.

Действительно, зоны степей, лесостепи и лесов сохраняются в течение довольно длительного периода в той мере, в какой сохраняется климат на нашем континенте с присущими ему колебаниями погодных условий.

В зоне умеренного климата наиболее благоприятной экологией для получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур и, следовательно, для жизни человека, отличалась лесостепная зона. Естественно, что природа лесостепи в наибольшей степени использована человеком для добывания средств существования, в том числе и при возделывании растений.

В связи с наметившимися изменениями экологических условий в лесостепной зоне в сторону ухудшения увлажнённости, обеднения и разрушения почвы необходимо выяснить причины этих явлений с тем, чтобы устранить действие неблагоприятных факторов.

В прошлом столетии появился целый ряд работ, посвящённых проблеме борьбы с засухой. Это в первую очередь работы В.В. Докучаева, А.А. Измаильского, П.А. Костычева и др.

Для решения поставленных вопросов необходимо учитывать изменения увлажнённости нашей страны в геологическом масштабе, которое объективно происходит.

Признавая реальность постепенного изменения климата в текущее время в сторону уменьшения увлажнённости, В.В. Докучаев отмечал, что в данный период основное влияние на изменение состояния наших степей и лесостепи оказали способы воздействия человека на среду. Уменьшение площади лесов, распашка девственных степей, лишили почву надёжной защиты. Богатые чернозёмы с зернистой структурой, обеспечивавшие поглощение выпадавших осадков, их сохранение под покровом древесной растительности лесостепи с подстилкой и под покровом степного войлока целинных степей, начали разрушаться. Всё это, даже при сохранении прежнего количества осадков, пишет В.В. Докучаев, неблагоприятно сказалось на водном режиме страны в целом.

В прошлом территория современного центрально-чернозёмного района представляла собой типичную лесостепь, примерно 50% её площади занимали широколиственные леса, а на остальном пространстве господствовала лугово-разнотравная степь (Мильков, 1953).

Как показали исследования водного баланса заповедных лесных и степных угодий в Центрально-черноземном заповеднике имени В.В. Алёхина, расположенном в районе Курска, а также на заповедной целине в Каменной степи, почвы этих угодий обладают очень высокой инфильтрационной способностью, в несколько раз превышающей водопроницаемость сельскохозяйственных угодий (Грин, 1969).

Впитывающая способность почв в естественном лесу и в целинной степи обеспечивает в тёплое время года поглощение любого количества осадков. При условии промерзания почвы возможен незначительный поверхностный сток. Однако и в целинной степи и в заповедном лесу обычно накапливается много снега, предохраняющего почву от сильного промерзания. Этому способствует и наличие мощного войлока из отмерших трав на целине и не менее мощной лесной подстилки в заповедном лесу. По данным Института географии Академии наук СССР, в заповедном лесу почва остаётся практически незамерзшей.

Таким образом, для формирования благоприятного водного баланса страны решающее значение имел почвенный покров с лесной подстилкой и со степным войлоком. На речной сток шло всего 10% осадков, причём подавляющая часть стока формировалась за счёт подземных вод. Катастрофических весенних половодий и дождевых паводков почти не было.

На стихийно изменённом водном балансе Центрально-черноземного района России конца XIX – начала XX вв. сказалось тысячелетнее влияние факторов антропогенного происхождения. Очень сильно увеличился поверхностный сток – до 70% от полного, а доля валового увлажнения почвы и питания рек подземными водами понизилась по сравнению с естественным водным балансом.

Решающее значение улучшения водного режима почвы для сельского хозяйства отмечал В.В. Докучаев на основе своих исследований, проведённых в лесостепной зоне – Полтавской и Воронежской губерниях. Здесь же, в так называемой Каменной степи, по идее В.В. Докучаева были заложены опыты, чтобы использовать лес для воздействия на среду, для улучшения водного режима среды произрастания растений и для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Направление исследований, выполненных В.В. Докучаевым, оценка условий, которые способствовали усилению отрицательных явлений в земледелии и идеи, послужившие основой для разработки мероприятий, в общей форме были правильные. К сожалению, этого нельзя сказать при оценке ряда мероприятий, которые были рекомендованы в последующем, хотя они преподносились как развитие идей В.В. Докучаева.

На основании исследований, проведённых В.В. Докучаевым, А.А. Измаильским, Г.Н. Высоцким и другими учёными страны, в качестве основных мероприятий в целях улучшения водного режима почвы, для защиты почвы от эрозии, для рационального, коренного преобразования водного режима страны намечалось самое широкое использование посадок леса, и в первую очередь в виде полезащитных лесополос.

Однако осуществление массовых посадок древесных, закладка системы лесополос на больших площадях, к сожалению, не дали ожидавшихся положительных результатов. Массовый сброс талых и дождевых вод продолжается и усиливается эрозия почвы, а это приводит к ухудшению условий среды произрастания растений и к неизбежному в последующем снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Чем же определилось такое направление развития процессов, когда поверхностный сток талых и дождевых вод увеличился, усилилась водная эрозия почвы, а с ухудшением водного режима усилилась и ветровая эрозия и участились пыльные бури? Всё это происходит и в районах, где лесонасаждения проведены в больших масштабах, система лесополос осуществлена полностью и лесополосы достигли своего предельного роста, как, например, на Кубани (рис. 2).

Оказалось, что в лесостепи лес занимает лишь те места, где за счёт перераспределения атмосферных осадков их достаточно для развития древесной растительности. Такие экологические условия имеют островной характер.

Когда в лесостепи площадь лесов сокращена искусственно, и если в дальнейшем древесные не уничтожать, то они могут снова занять благоприятные места, но это «наступление» леса на степь остановятся на границах неустойчивого увлажнения, где травянистая растительность окажется более приспособленной.

Попытки создать искусственно лесные насаждения в степях с крайней недостаточностью увлажнения не дают устойчивых положительных результатов, то есть степную экологию не преобразуют в лесную. Древесные образуют очаг, рощицу или остров в степи такого размера, какой обеспечивается улучшенным водным режимом, а дальше этого процесс не идёт.

 

Рис. 2. Снежно-земляные заносы в лесополосах Кубани. Март 1969 г.

 

Само собой разумеется, что если в степной зоне осуществить некоторые мероприятия по улучшению водного режима, то посадки древесных могут развиваться за счёт перераспределения влаги. Это подтверждается опытом создания некоторых лесопосадок, в первую очередь Велико-Анадольского лесного массива в Донецкой области, а также в Каменной степи в Воронежской области[1].

На огромных пространствах Юга и Юго-востока СССР в минимуме остаётся влага, и поэтому в первую очередь необходимо вести борьбу за её сохранение, за улучшение водного режима почвы. Тем самым будут улучшены условия для произрастания растений и для борьбы с водной и ветровой эрозией почвы. Лучшим средством защиты почвы от водной и ветровой эрозии является хорошо развитый покров из растений, определяемый наличием влаги. Этим же целям должны служить и лесные полосы.

Однако, вопреки законам земледелия, вместо первоочередного улучшения водного режима, прекращения водной эрозии, улучшения среды произрастания, чем обеспечивается создание хорошо развитого растительного покрова и устранение эрозии, в основу размещения лесных полос положили борьбу с ветром. Принимая во внимание господствующие ветры восточных румбов, основные лесные полосы в стране расположили в северо-южном направлении и огромную территорию разделили на клетки, прямоугольники. Этим было предопределено и направление протяжённых границ полей севооборотов вдоль склонов с пересечением горизонталей. Правда, затем размещение клеток, обрамленных лесополосами, без учёта рельефа было рекомендовано для участков с уклонами до 2°. Но такая оговорка мало что меняет. Ведь уклоны до 2° имеет 65% сельскохозяйственной территории нашей страны и с неё происходит сброс талых и дождевых вод.

Расположением основных лесных полос и протяжённых границ полей севооборотов вдоль склонов искусственно создаются большие водосборы, чем вызывается усиление линейной и плоскостной водной эрозии почвы, а затем и ветровой.

Известно, что в зоне степи и лесостепи одних талых вод ежегодно сбрасывается 65 млрд. м³, то есть почти столько, сколько могут дать основные ирригационные системы Советского Союза (Соболев, 1961). Причём это происходит в зоне, где почва может удержать всё годовое количество выпадающих осадков в подвешенном состоянии.

Ошибочные способы размещения лесных полос для борьбы только с ветром и с ветровой эрозией, то есть для борьбы со следствием, предопределили их малую эффективность. Этому способствовало и то, что не учитывали биологические особенности многолетних древесных растений, их приспособленность к лучшим условиям увлажнения, к постоянному содержанию влаги в почве.

Опыт степного лесоразведения показал, что лесные древесные растения в степи могут расти. Но при этом не всегда учитывали, что произрастали древесные там, где есть влага.

Лесополосы, расположенные вдоль склонов с пересечением горизонталей, способствуют усилению поверхностного сброса воды и эрозии почвы. Ухудшение условий произрастания не обеспечивает полноценного развития лесных полос и должного проявления их ветрозащитной роли.

Мы выступаем за применение древесных защитных насаждений в земледелии, но используем их в соответствии с законами земледелия, прежде всего для решения основной задачи: для полного задержания влаги – атмосферных осадков, талых и дождевых вод и для устранения водной эрозии. Успешное решение этой задачи обеспечивает и решение второй задачи – защиты почвы от ветровой эрозии.

Земледелие без использования древесных, а с размещением полос полевых культур только перпендикулярно направлению господствующих ветров будет оправдано там, где нет поверхностного стока вод. Но таких мест очень мало, и их удельный вес практически не имеет значения. Если же поверхностный сток проявляется, а это относится, по существу, ко всей сельскохозяйственной территории, включая Казахстан и Сибирь, водная эрозия приведёт к ухудшению водного и пищевого режимов почвы и к понижению урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому в системе мелиоративного земледелия для обеспечения наиболее полного задержания талых и дождевых вод нужно использовать и древесные насаждения в виде полос, так как по своей природе они улучшают водопроницаемость почвы, смягчают и улучшают экологию для озимой пшеницы и других южных сельскохозяйственных культур. Однако для более полного задержания вод атмосферных осадков необходимо основные лесные полосы закладывать по горизонталям поперёк склонов в сочетании с некоторыми устройствами.

Известно, что в лесном фитоценозе с лесной подстилкой основное значение имеет внутрипочвенный и грунтовой сток. В степи с наличием степного войлока тоже развит внутрипочвенный сток, но в земледелии эти мощные природные факторы обычно отсутствуют. Отсюда и усиление поверхностного стока вод, водная и ветровая эрозия почвы. Между тем в земледелии необходимо не только использовать природные факторы для улучшения водного и пищевого режима почвы, но и значительно усилить их роль.

В настоящее время на первый план поставлен вопрос о наиболее выгодной конструкции полезащитных лесных полос. Однако усиление водной и ветровой эрозии почвы вызвано не конструкцией полос, а тем, что они расположены вдоль склонов с пересечением горизонталей. Устройство продуваемости в полосах путём удаления защитного подлеска приводит к проникновению травянистой растительности в лесополосы. Этим ухудшаются условия для развития древесных в полосах. В результате уменьшения накопления снега в полосах и усиления расхода влаги травянистой растительностью наблюдается высыхание полос, в особенности в наиболее засушливых зонах.

Вопрос о методах обработки почвы для борьбы с засухой обсуждался ещё в прошлом столетии. П.А. Костычев предлагал применять зяблевую пахоту. О преимуществах глубокой зяблевой пахоты писал А.А. Измаильский.

Конечно, глубокая вспашка, если она проводится поперёк склона, увеличивает поглощение осадков. Но когда почва промерзает, то и зяблевая вспашка не может обеспечить поглощение влаги и защиту почвы от эрозии. В особенности большие потери и влаги и почвы происходят при вспашке вдоль склонов.

Не будем рассматривать вопросы, когда и при каких условиях выгодна глубокая вспашка и когда глубокая вспашка с оборотом пласта недопустима, например, если нижние горизонты почвы и подпочвы отличаются избытком солей. Не будем всех сторонников минимальной обработки почвы зачислять в число представителей нерадивых. Ведь природа создала почву, у которой наиболее плодородными были верхние горизонты, и такое строение почвы обеспечило высокую продуктивность естественных фитоценозов. Наша задача – прежде всего, максимально защитить почву от воздействия неблагоприятных факторов.

Если вспашку проводят вдоль склонов, то глубокая обработка не спасает положения, а даже ускоряет разрушение и смыв почвы.

В связи с этим приведём некоторые фактические данные по оценке влияния хозяйственной деятельности на водный баланс бассейна Днепра и юга Украины (Назаров, 1969). Оценивая влияние зяблевой пахоты и полезащитных полос на сток, Г.В. Назаров указывает, что зяблевая пахота, которую проводят на 20 – 30% площади республики, сильно изменила формирование стока, особенно в её восточной части, где влияние зяби велико и где в доколхозный период она была наименее распространена. Зябь, поднятая в клетках и прямоугольниках, границы которых пересекают горизонтали, в большом количестве теряет талые и дождевые воды и подвергается размывам.

Г.В. Назаров отмечает, что эффективность зяби в оттепельные зимы значительно уменьшается, так как с неё стекают почти все снеговые воды, за исключением той их части, которая образуется при таянии ледяной корки, лежащей в поперечных бороздах. Образующаяся при оттепелях талая вода стекает со склонов, а часть её, задержанная снегом, замерзает, при этом возникает ледяная корка, как на поверхности снега, так и на поверхности почвы.

Корка препятствует впитыванию в почву воды, потому значительная часть её стекает со склонов в овраги и балки. В данном случае показана очень распространённая, типичная картина роли зяблевой пахоты в сбрасывании влаги и в усилении эрозии почвы не только для Украины, но и для Молдавии, для различных природных зон РСФСР и для других республик.

Наши наблюдения (Потапенко, 1962), проведённые в Молдавии, на Украине, в различных зонах РСФСР, показывают, что малейшее отклонение лесополос и направления обработки почвы в клетках от горизонтали приводит к массовому сбросу талых и дождевых вод и к развитию водной эрозии почвы.

Наблюдаемое иногда уменьшение стока с участков склонов, распаханных под зябь, в значительной мере является следствием уменьшения снегозапасов на зяби и пару под влиянием сдувания его с распаханных участков, переноса и отложений на прирусловых и других понижениях рельефа, в кустарниках, на опушках леса и в лесных полосах. Летне-осенний склоновый сток под влиянием проводимых агротехнических и лесомелиоративных мероприятий практически не изменяется (Бочков, 1965).

При осуществлении системы агролесомелиоративных и агротехнических мероприятий, которые обеспечат почти полное прекращение поверхностного стока талых и дождевых вод, одновременно неизбежно усилится подземный сток. В итоге сток малых и больших рек станет более выравненным, а не изменится.

Мы ознакомились с некоторыми данными о влиянии лесонасаждений и агромероприятий на улучшение водного и пищевого режима территории как основы для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

В данное время лесополосы, главным образом в виде клеток и прямоугольников, созданы в стране на большой территории. Многие из них достигли предельного роста в высоту. В связи с усилившейся энерговооружённостью сельского хозяйства, зяблевая вспашка и другие агромероприятия выполняются повсеместно и в больших масштабах.

Под влиянием этих мероприятий, при их осуществлении, некоторые авторы прогнозировали успешное коренное решение проблемы преобразования водного баланса страны. Но вот и при таких больших масштабах осуществления мероприятий всё ещё нет основания сказать, что проблема решена.

Лес, лесная экология – это не отдельные деревья и даже не лесополосы, какими мы их видим повсеместно, а сложный биоценоз, в составе которого на поверхности почвы обязательно представлена лесная подстилка, имеющая решающее значение для увеличения водопоглощения, защиты почвы и для устранения эрозии. То же самое представляла девственная степь со степным войлоком.

Когда были заложены лесополосы и целая система лесополос, то оказалось, что они неравноценны лесу. Даже государственная лесополоса шириной 60 м, пролегающая в степной зоне, – это не лес, а жердеподобные, ослабленные, без ветвления растения. И лесной подстилки не получается, вместо неё – эфемерный жиденький покров, который легко смывается талыми и дождевыми водами и выносится в балки. Почва в лесных полосах промерзает и не обеспечивает водопоглощения. Тем более после распашки ничего не остаётся от девственной степи с её войлоком.

В лесополосах отсутствует решающий компонент лесного фитоценоза – подстилка, а на полях с зяблевой пахотой нет степного войлока из степного фитоценоза, которыми и определялось полное водопоглощение, сохранение и использование влаги атмосферных осадков. Подстилка и войлок защищали почву от разрушения, от потерь влаги на поверхностное испарение. Влага использовалась растениями для фотосинтеза, для транспирации и т. д. Часть воды атмосферных осадков питала подземный сток, определяющий более устойчивый уровень вод в речках и реках страны.

Теперь же вместо улучшения водного режима почвы, уменьшения паводкового, поверхностного стока талых и дождевых вод и усиления подземного стока наблюдается увеличение поверхностного стока вод, усиление водной эрозии почвы, заиление речек, рек, магистральных каналов, водохранилищ, оросительных каналов и оросительных систем. Происходит усиление засушливости и в лесостепи. Причём это во многом определяется не изменением климата и погоды, а отрицательным влиянием ошибочных способов осуществления организации территории, закладки лесополос по границам клеток прямоугольников вдоль склонов без учёта рельефа, расположением границ полей севооборотов и обработки почвы вдоль склонов с пересечением горизонталей.

 

Организация территории полей,
размещение лесополос и состояние почвы
в различных зонах страны

Ростовская область на юге граничит с Краснодарским и Ставропольским краями, а северной своей частью подходит к лесостепной зоне. На западе расположена Украина, где увлажнённость в общем несколько выше и климат мягче, на востоке – засушливые и континентальные Волгоградская, Саратовская и другие области и районы Поволжья. Таким образом, Ростовская область занимает в известной мере центральное положение в основной сельскохозяйственной зоне СССР. Опыт Ростовской области в сельском хозяйстве, в земледелии может иметь большой радиус приложения и действия в нашей стране.

Особенности рельефа области заключаются в том, что наибольшие высоты отмечаются в пределах 200 – 250 м, между которыми имеются все переходы. В общем можно сказать, что поверхность области в достаточной степени расчленена для стока вод атмосферных осадков. Поэтому поверхностный сток сильно выражен, и эрозия почвы в различной степени проявляется почти на всей территории Ростовской области.

На всей территории области представлены разновидности чернозёмов и только на юго-востоке с меньшим количеством осадков преобладают каштановые почвы. Рост числа пыльных бурь за последнее 25-летие установлено до засушливого 1972 г., хотя по пятилеткам отмечалось постепенное увеличение количества осадков, причём в 1966 – 1970 гг. выпало больше всего. Необходимо также отметить, что 1966 и 1970 гг. их выделились особенно большим количеством осадков, местами их было свыше 500 мм, а в 1973 г. – 626 мм.

В результате выпадения в 1970 г. увеличенного количества осадков в мае и июне в Ростовской области был получен урожай зерновых по 21,1 ц с 1 га, а наиболее высокий урожай зерновых – 26,5 ц собрали в 1973 г., когда осадки выпадали в мае, июне и во второй половине вегетации.

В Ростовской области лесонасаждения проведены в наиболее крупном масштабе. В области насчитывается 162 тыс. гектаров лесных насаждений, в том числе около 115 тыс. гектаров лесных полос.

В девятой пятилетке будет заложено дополнительно 49 тыс. гектаров лесных насаждений, в том числе 22 тыс. гектаров полезащитных лесных полос и 27 тыс. гектаров насаждений на оврагах, балках и песках. Ежегодно на Дону высаживается 16 – 20 тыс. гектаров лесных полос.

В 1972 г. в области проведены противоэрозионные мероприятия на площади более 1,5 млн. гектаров, в 1973 г. в целях защиты почвы от эрозии намечалось провести полосное размещение сельскохозяйственных культур на площади 300 тыс. гектаров.

В начале зимы 1969/70 г. в результате бесснежных морозов почва промёрзла от Московской области до южных районов страны. В феврале 1970 г. в Ростовской области и Краснодарском крае снег таял, выпадали дожди, но из-за образования в почве ледяного слоя талые и дождевые воды в огромных количествах уходили с полей и других территорий в виде поверхностного стока.

Как показали учёты агропочвенной лаборатории Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия, на участке, где не были осуществлены специальные водозадерживающие и водопоглощающие устройства, с ноября 1969 г. по март 1970 г. были потеряны в виде поверхностного стока все выпавшие осадки, составившие с каждого гектара 2700 м³ воды.

Из-за выпадения большого количества осадков в зиму 1969/70 г. в феврале и марте 1970 г. в Ростовской области было два сильных наводнения. Степные маловодные речки, которые обычно можно было переходить вброд, превратились в буйные грозные потоки, затопили поселения, для спасения людей пришлось использовать амфибии и вертолёты. Затопление поселений наблюдалось также и в восточных районах области.

Можно сказать, что это было стихийное бедствие, вызванное природными явлениями. Однако выпавшие осадки не были избыточными, такое повышение количества осадков для зоны недостаточного увлажнения – явление положительное и крайне желательное.

Многолетние наблюдения влагообеспеченности запасов доступной влаги в почве, проведённые в институте (П.К. Дюжев, Ю.Ф. Зайцева) в слое 2,5 м на североприазовских чернозёмах, показали прямую зависимость урожайности многолетних культур винограда от запасов доступной влаги. Так, наивысший запас доступной влаги – 4337 м³ на 1 га был отмечен в апреле 1968 г., и этот год выделился наивысшей урожайностью за многие годы – 150 ц винограда с 1 га на водораздельном богарном участке, на который влага не могла попасть с прилегающих территорий. На этом же участке в апреле 1970 г. в слое почвы 2,5 м содержалось 3216 м³ доступной влаги, и почва могла ещё поглотить большое количество влаги. Дефицит влаги отмечался и на других участках опытно-производственного хозяйства, но поскольку на всей территории была осуществлена система водозадерживающих и водопоглощающих устройств, то вся влага атмосферных осадков была переведена в почву и поверхностного стока не было. В то же время с окружающей территории, где водозадерживающих и водопоглощающих устройств не сделали, сток оказался огромным. Этот сток, эрозия почвы, наводнения в феврале и в марте 1970 г. и заиление рек и речек явились результатом не столько стихийных природных явлений, сколько неправильных действий человека. В природных условиях при существовании девственных степей, а в лесостепи и девственных лесов наводнений после таких осадков также не бывает. Это подтверждается и современными наблюдениями в заповедных степях и лесах.

После больших потерь воды и наводнений, как это нередко бывает, последовал сухой апрель, а в мае уже создавалась критическая обстановка для посевов озимых. Положение выправилось в результате выпадения дождей начиная с середины мая. Так, в зоне Новочеркасска в самый решающий период развития ранних зерновых за 1,5 месяца выпало 143 мм осадков, то есть в 2 раза больше средней многолетней нормы для этого района, а на Кубани двойная норма за этот же период составила 250 мм. Этим были предопределены хорошие показатели в урожайности ранних зерновых. Однако вследствие зимнего сброса вод и последовавшей засухи в июле, августе и сентябре по кукурузе в некоторых местах не были собраны даже семена, отмечен недобор урожая подсолнечника, бахчевых.

Широко известен своими показателями совхоз «Гигант» Ростовской области, расположенный на Приманычской равнине-впадине. Обычно высокие урожаи культур в совхозе «Гигант» приписывают действию системы полезащитных полос. Опыт совхоза «Гигант» многие продолжают использовать для обоснования значения полезащитных полос. Однако урожайность в совхозе определяется не одними полезащитными полосами. Так, в 1946 – 1950 гг. на юге Ростовской области в сходных условиях выпало в среднем 374,9 мм осадков, и средний урожай зерновых в совхозе «Гигант» составил 12,2 ц с 1 га, а в 1966 – 1970 гг. осадков было уже 524,9 мм, и урожаи повысились до 21,6 ц. Наиболее высокий урожай зерновых – 32 ц с 1 га – получен в «Гиганте» в 1973 г., когда выпало 585 мм, то есть величина урожая в данном хозяйстве находится в прямой зависимости от количества осадков, когда вся влага остаётся на полях совхоза, ибо земли расположены на равнине, а защитные лесополосы в совхозе «Гигант» раньше были более полноценными.

Выделяются в Ростовской области относительно более высокой урожайностью зерновых и других сельскохозяйственных культур совхозы и колхозы Зерноградского, Егорлыкского, Азовского и других южных районов, граничащих с Краснодарским краем. Здесь и осадков выпадает 450 – 500 мм, а местами до 600 мм, и рельеф относительно равнинный. Однако в Целинском, Егорлыкском, Песчанокопском и частично в Зерноградском районах уже значительно выражена волнистость рельефа. В этих южных, так называемых равнинных районах, можно наблюдать сброс талых и дождевых вод и проявление водной, а также и ветровой эрозии.

В Ростовской области в наибольших масштабах осуществлены и закладки лесополос. Многие авторы повышение урожайности сельскохозяйственных культур в хозяйствах области пытаются объяснить влиянием лесополос, которые якобы перераспределяют осадки в виде снега с прилегающих открытых территорий. Но это не может служить основанием для вывода, что существующий в области способ организации территории и размещения лесополос является наиболее рациональным, так как опытов по сравнительной оценке разных способов организации территории не проводилось не только в каждом агроклиматическом районе, но и вообще.

Некоторое перераспределение снега при существующем расположении лесополос не может служить основанием для выводов, что это единственное и наиболее правильное решение, так как талые воды после таяния снега в полосах уходят в массе с полей и приводят к водной эрозии почвы.

Краснодарский край наиболее благоприятен для развития различных отраслей сельского хозяйства. По рельефу и по климату край довольно разнообразен. Продвигаясь от Кубано-Приазовской низменности, можно подняться до хребтов Большого Кавказа и попасть из степной зоны с осадками 400 мм в горы Кавказа, где выпадает до 1200 мм осадков и более.

Основная территория края представлена Кубано-Приазовской низменностью со слабоволнистым рельефом, где количество осадков составляет около 500 мм. Почвы здесь главным образом черноземные. По сумме тепла осадков на равнине недостаточно, и временами проявляется засушливость. Это приводит к колебаниям в урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому и в Краснодарском крае основной и первоочередной задачей является улучшение водного режима почвы путём полного задержания влаги атмосферных осадков на месте их выпадения, полное устранение водной и ветровой эрозии почвы.

Известно, что воды реки Кубань отличаются постоянной и большой мутностью. Бассейн реки Кубань в почвозащитном отношении находится в неудовлетворительном состоянии и нуждается в проведении системы противоэрозионных мероприятий. Разрушаются почвы горных склонов, причём это явление наблюдается в Ставропольском крае, в Кабардино-Балкарской автономной республике и в других местах.

Разрушительный поверхностный сток на склонах предгорий и отрогах Кавказского хребта используется отдельными хозяйствами даже для организации орошения на местном стоке. Однако нужно ставить задачу об осуществлении противоэрозионных мероприятий в горах Кавказа, в бассейнах всех горных речек и рек. Это необходимо для управления стоком вод с горных систем Кавказа, для сохранения почв и минеральных лечебных источников Кисловодска и других мест, для улучшения использования склонов и в сельскохозяйственном отношении. Одновременно это крайне необходимо, чтобы устранить заиление как водохранилищ, магистральных оросительных каналов, ирригационных систем, которые без этого очень быстро (через 5 – 8 лет) выходят из строя, так и степных речек, в которые смывается чернозём с полей.

В Краснодарском крае есть Прикубанские районы, расположенные на равнинах, где сброса вод почти нет, и основная задача в земледелии здесь заключается в сохранении влаги путём своевременного проведения полевых работ и закрытия влаги. Но таких мест и на Кубани немного. На большей части Кубано-Приазовской слабоволнистой низменности всё же необходимы мероприятия для задержания влаги атмосферных осадков.

В Краснодарском крае бывают годы, когда почва зимой промерзает, и если затем на мёрзлую почву выпадают дожди или быстро начинает таять снег, то много воды уходит с полей. Поверхностный сток тогда сопровождается смывом верхнего слоя почвы. Часть этой воды задерживают запрудами в заиленных степных речках и затем перекачивают её на поля.

На основной равнинной территории Кубани при организации территории и размещении лесополос по границам клеток не считались с рельефом. Несмотря на потери влаги в виде поверхностного стока, урожаи на Кубани получали выше, чем в других областях и краях, и поэтому на явления поверхностного стока не обращали внимания.

Между тем поверхностный сток талых и дождевых вод здесь происходит, при этом одновременно наблюдается смыв почвы с полей, особенно вспаханных под зябь, а на парах теряются дождевые воды.

Однако потерей воды и водной эрозией почвы процесс здесь не ограничивается. Обезвоженная, подсушенная поверхность пашни становится объектом ветровой эрозии. При наличии завершённой системы лесополос ветровая эрозия почвы на Кубани не устраняется. В воздух поднимаются распылённые верхние слои кубанского чернозёма и переносятся на большие расстояния, а часть почвы откладывается у лесополос в виде валов черноземного мелкозёма. Следы этих пыльных наносов можно встретить у лесополос в различных местах равнинной части Краснодарского края и тем более на возвышенной части территории, например, Новокубанского района, где действуют ветры «армавирского коридора».

Нам пришлось наблюдать во время мартовских чёрных бурь в 1960 г. выдувание и земляные заносы лесных полос и на Прикубанской равнине, где основные полезащитные полосы высотой в 7 м имели меридиональное направление. Ветрозащитные полосы, к которым с наветренной стороны примыкали массивы зяби без растительного покрова, расположенные на ветроударных микросклонах, имели наибольшие наносы земли. Кроме ветра большой силы, этому способствовала и значительная сухость пашни, возникшая в результате сброса талых и дождевых вод на склонах этих восточных экспозиций. Но там, где со стороны ветра к полезащитным полосам примыкали массивы хорошо развитых озимых посевов или площади с сохранённой стерней, не поддававшихся ветровой эрозии, полезащитные лесополосы были совершенно свободны от земляных наносов.

Ветрозащитная роль лесополос распространяется на расстояние, равное 15 – 20-кратной высоте полос. В ряде случаев, по нашим учётам, оно равнялось 10 – 15-кратной высоте. Следовательно, и слабоволнистый рельеф Кубанских степей должен учитываться при определении способов закладки лесных полос.

В 1970 г., когда во многих областях и районах страны выпало повышенное количество осадков, наиболее высокие показатели урожайности зерновых были отмечены в Краснодарском крае. Это определилось общим, благоприятным сочетанием природных условий в крае – значительным количеством выпавших осадков, мощными чернозёмами, наличием равнинных площадей или относительно умеренной волнистостью территории. Однако, если в южной, наиболее равнинной части (Усть-Лабинский район и др.), осадки сохранились в наибольшей степени и урожай зерновых здесь достиг 50 ц с 1 га, то на большей части территории Кубани с широковолнистым рельефом потери талых и дождевых вод за счёт поверхностного стока оказались значительными, и средний урожай зерновых по Кубани получился около 36 ц. Если бы не эти потери, то показатели урожайности были бы значительно выше. В 1973 г. при неблагоприятных условиях увлажнения средний урожай зерновых в крае составил 31 ц с 1 га.

Из вышесказанного следует, что влагу необходимо задерживать везде, где её не хватает, тем более что при задержании влаги прекращается и эрозия почвы. Начинать эту работу нужно не на участках с явно выраженной эрозией, а с охвата всей водосборной территории, включая и так называемые равнины и крутые склоны.

Ставропольский край отличается очень сложным сочетанием природных – климатических, орографических, экологических, почвенных и других условий.

О рельефе края можно судить по тому, что на юго-западе его расположена гора Эльбрус высотой 5642 м, а в северо-восточном направлении происходит постепенное понижение территории, и восточные части Нефтекумского района находятся на уровне океана. Независимо от высоты места над уровнем океана, большая часть края, представлена склонами различной крутизны, с которых талые и дождевые воды могут легко уходить в виде поверхностного стока.

На преобладающей территории края выпадает от 300 до 500 мм осадков, при одновременной высокой испаряемости. Продолжительность периода с температурами выше 10°С равняется 180 – 185 дням (в Курске – 146 дней, в Москве – 130). Восточная и северо-восточная части края находятся в условиях засушливого и крайне засушливого климата. Меньшая, западная, наиболее поднятая часть Ставропольской возвышенности расположена в зоне с лучшей увлажнённостью. Здесь выпадает от 500 до 600 мм осадков, а на наиболее высокой части возвышенности в городе Ставрополе – 663 мм. Ставрополь и прилегающая территория, где расположен и Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, находятся в зоне лесостепи, то есть по отношению к основной сельскохозяйственной территории данного края занимают экстразональное положение.

Наибольшее количество осадков выпадает в предгорьях и на склонах Кавказского хребта, имеющих благоприятные условия для развития горных лесов различного состава. Эта зона имеет большое водоохранное и почвозащитное значение, поэтому необходима постоянная работа по сохранению и воспроизводству лесных культур специальными методами.

В Ставропольском крае известны хорошими показателями некоторые хозяйства Новоалександровского района. Часто даже местные руководящие работники задают вопрос, почему в колхозе «Россия» или совхозе «Темижбекский» Новоалександровского района обычно получают высокие урожаи сельскохозяйственных культур, а в других хозяйствах этого района и соседних районов таких урожаев нет. Это объясняется не только тем, что здесь выпадает 500 – 550 мм осадков, но и тем, что указанные хозяйства расположены на равнинных правобережных террасах реки Кубань, в тех редких экологических условиях, где выпадающие осадки остаются на месте и переходят в состояние почвенной влажности. Кроме того, на эту территорию происходит некоторое поступление осадков с прилегающих возвышенностей.

Другие хозяйства, расположенные в западной части Ставропольской возвышенности с таким же количеством осадков или даже с несколько бόльшим, не выделяются по урожайности. Впечатление такое, что существует какая-то граница, за которой исчезают высокие показатели. Больше того, есть данные о положительных итогах хозяйственной деятельности некоторых совхозов и колхозов Александровского, Благодарненского и других восточных засушливых районов с количеством осадков от 300 до 450 мм, но не слышно о достижениях хозяйств из западных районов с повышенной увлажнённостью.

По мере продвижения на восток рельеф становится более спокойным, склоны пологими, хотя и здесь имеется поверхностный сток, однако потери воды и водная эрозия выражены относительно меньше, чем в западной части Ставропольской возвышенности с наибольшим количеством осадков и с богатыми карбонатными чернозёмами.

Недостатки в организации территории полей без учёта рельефа, с пересечением горизонталей особенно пагубно сказываются на положении в сельском хозяйстве Ставропольского края вследствие сильно выраженной гористости, пересечённости территории глубокими речными долинами с крутыми склонами. По высоте Ставропольская возвышенность превосходит Среднерусскую и Приволжскую при очень сложном строении. И вот территория с таким сложным рельефом была разделена на прямолинейные клетки-поля для удобства их обработки. Всё это, естественно, привело к увеличению сброса талых и дождевых вод, к усилению водной эрозии почвы, а после высушивания и распыления почвы – и к развитию ветровой эрозии. Ветровая эрозия почвы – завершение процесса. Между тем некоторые проводят районирование края по преобладанию водной или ветровой эрозии.

В окрестностях города Ставрополя в зоне лесостепи и карбонатных чернозёмов на склонах различной крутизны, с большой мощностью гумусового горизонта, достигающего иногда 150 – 180 см, расположены поля колхоза имени Свердлова Шпаковского района.

Территория колхоза, как и многих других хозяйств, организована в виде крупных клеток или прямоугольников, обрамленных по границам лесополосами. Основные полосы размещены против направления господствующих ветров. Лесополосы и границы полей часто расположены вдоль склонов или пересекают горизонтали, в таком же направлении обрабатывают почву. Поля вдоль склонов разделены на полосы, и их обрабатывают безотвальными орудиями. Полосы вниз по склону тянутся до 2 км. Такое расположение полос способствует дальнейшему развитию водной эрозии. Сельскохозяйственные культуры на таких полях сеют также вдоль склонов. При такой организации полосного земледелия почвозащиты не получается, богатые чернозёмы разрушаются, на поверхности остаётся первозданная щебёнка, а у лесополос можно увидеть большие валы наносов, которые, по свидетельству местных работников, в отдельных случаях достигали 5 м высоты.

При сохранении мощных карбонатных чернозёмов можно было бы создать запасы влаги в почве в подвешенном состоянии и некоторые резервы её на периоды засухи. Потеря же почв приводит к ухудшению водного и пищевого режимов для сельскохозяйственных культур и понижению урожайности.

Аналогичные явлении усиленного сброса талых и дождевых вод можно наблюдать и во многих других районах Ставропольского края, в том числе на предгорных территориях от Черкесска до Пятигорска, где после таяния снега или после ливней образуются мощные мутные потоки воды, разрушающие плодородные чернозёмы.

Молдавская ССР отличается большим многообразием условий. Территория от южной границы республики до Кишинёва находится в зоне недостаточного увлажнения. В южной части республики выпадает 195 мм осадков, а в районе города Комрат – около 340 мм, сумма среднесуточных температур, считая от 10°С, равна 3300°, коэффициент водного баланса 0,5 и ниже.

В южной части Молдавии население издавна большое внимание уделяло применению искусственного орошения. Особо требовательные к воде овощные культуры размещали у источников воды и для орошения готовили углублённые гряды.

По мере продвижения на север происходит повышение местности над уровнем моря и увеличение количества осадков. В Кишинёве сумма среднесуточных температур равна 3110°, осадков в год выпадает 450 мм.

К северу от Кишинёва начинается зона лесостепи. В наиболее высокой части Молдавской возвышенности (Центральные Кодры) сумма осадков увеличивается до 500 мм, в северо-западной части их выпадает уже 600 мм, а сумма среднесуточных температур уменьшается до 2660 – 2900°.

В Кодрах наблюдаются благоприятная соразмерность тепла и влаги и хорошие условия для развития растительности лесного фитоценоза, для произрастания многообразных плодовых культур и винограда.

В Молдавии климат мягче, морозы меньше, чем в более восточных районах на этой же широте.

Некоторые особенности климата центральной части Молдавии заключаются в том, что около 50% годового количества осадков выпадает летом, что благоприятствует развитию сельскохозяйственных культур, хотя отмечаются большие колебания количества осадков и сроков их выпадения по годам. Бывают годы засушливые и годы с обильным увлажнением, причём осадки могут выпадать в виде сильных ливней, которые наносят большие разрушения.

Усиление вредоносности ливней вызвано и тем, что значительная часть территории представлена склонами различной крутизны и экспозиции. При распределении земли в прошлом здесь также применялся принцип выделения участков с расположением вдоль склонов, чтобы каждому землепользователю достался верх и низ склона. Ряды виноградников тоже располагали вдоль склонов. Всем этим определялось направление обработки полей вдоль склонов и тем самым эрозия почвы усиливалась. В итоге во многих местах почва оказалась разрушенной.

Естественно, чтобы уменьшить вред, наносимый ливнями, и полнее использовать дождевые и снеговые воды, нужно серьёзное внимание уделить противоэрозионным мероприятиям.

Необходимо отметить, что в целях освоения склонов в Молдавии в больших масштабах было осуществлено террасирование. Однако ступенчатые террасы с откосами, занятыми многолетними травами, всё же под действием дождей, ливней подвергаются деформации и разрушению, а в зоне недостаточного увлажнения травы, расположенные на откосах, потребляют большую часть влаги и основной культуре мало остаётся.

Разрушение террас вызывается и тем, что большие площади на водоразделах остаются без противоэрозионных мероприятий, талые и дождевые воды с водоразделов устремляются на склоны и ступенчатые террасы разрушаются (рис. 3).

Лесостепная зона Украины, которая простирается на север и северо-восток от Молдавии, собственно является юго-западной частью лесостепной зоны СССР. Украинская западная часть лесостепи располагается на Волыно-Подольской и Приднепровской возвышенностях.

Увеличение количества осадков при очень сложной, пересечённой долинами, балками, а теперь и оврагами территории, освоенной под пашню, способствует усилению поверхностного стока талых и дождевых вод и дальнейшему разрушению почвы. Конечно, это не может не сказаться на урожайности возделываемых культур.

Известно, что наивысшие урожаи сельскохозяйственных культур получают при лучшей соразмерности между теплом и влагой, между количеством выпадающих осадков и испарением, что характерно как раз для лесостепной зоны. Однако и здесь наиболее высокие урожаи отмечаются в юго-западной части лесостепи. Так, в Винницкой и в других областях лесостепи Украины отношение выпадающих осадков к испарению, близкое к единице, устанавливается на основе более длительного периода вегетации и большей суммы среднесуточных температур – от 2770 до 2900° (на северо-востоке лесостепной зоны – Казань, Уфа – сумма среднесуточных температур составляет уже только 2000 – 2200°).

 

Рис. 3. Отсутствие водозадерживающих и водопоглощающих устройств
на водоразделах приводит к разрушению ступенчатых террас,
образованию оврагов. Молдавская ССР, весна 1968 г.

 

Оптимальная соразмерность между теплом и влагой в юго-западной части лесостепи Украины получается на основе более высокого теплового напряжения. Не случайно на первом месте по урожайности зерновых, кукурузы, сахарной свёклы в СССР ещё до Великой Отечественной войны были хозяйства Винницкой области.

В данное время мы также являемся свидетелями очень хороших показателей в земледелии ряда районов и хозяйств Украины. Такие хозяйства имеются в различных зонах, и обычно это определяется благоприятными экологическими, почвенными условиями, слабым проявлением эрозии почвы, а также хорошей организацией сельскохозяйственного производства.

Опыт передовых районов и передовых хозяйств необходимо учитывать для использования и в других местах. Но для этого передовой опыт нужно раскрывать полнее, с количественным отражением основных факторов жизни растений – влаги и питания.

Очень высокие показатели по урожайности сельскохозяйственных культур имеет колхоз «Заря коммунизма» Новоархангельского района Кировоградской области. Хлеборобы колхоза ежегодно получают высокие и устойчивые урожаи зерновых, технических и кормовых культур. Так, в среднем за 1971 и 1972 гг. урожай зерновых составил 50,8 ц с 1 га, озимой пшеницы – 50,7, кукурузы на зерно – 89, кукурузы на силос – 345, сахарной свёклы – по 426. В 1972 г. на площади 3510 га выращено по 50,1 ц зерновых, кукурузы на зерно – по 100,9 ц с каждого гектара.

Председатель колхоза Герой Социалистического Труда Л.И. Шлифер указывает, что главное условие получения высоких урожаев в этой зоне – накопление, сбережение и рациональное использование почвенной влаги. Вот почему наряду с правильными приёмами обработки почвы в колхозе принимаются все меры для задержания талых вод.

В степной зоне, тоже в Кировоградской области, расположен передовой колхоз имени XX съезда КПСС, где под руководством Героя Социалистического Труда А.В. Гиталова научились выращивать трудоёмкие сельскохозяйственные культуры без применения ручного труда. В отдельных хозяйствах отмечается совершенствование технологии выращивания зерновых: для каждого сорта своя агротехника и т. д.

Собранный урожай говорит о примерном количестве влаги, которое было использовано для его создания. Если взять средний коэффициент водопотребления – около 500 единиц воды для создания единицы сухого органического вещества, то можно в каждом случае получить и данные о количестве использованной воды.

Кировоградская область находится на стыке степной и лесостепной зон. Северо-западная часть Кировоградской области расположена в лесостепной зоне, а юго-восточная – в степной. Земли указанных хозяйств находятся, в основном в северо-западной части Кировоградской области, то есть в зоне лесостепи с мощными чернозёмами.

Природные возможности Винницкой, Киевской, Черкасской, Полтавской и других областей Украины, включающих территорию лесостепи, очень выгодны. Продолжением этой лесостепной зоны в РСФСР являются области центрально-черноземной зоны – Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая, Тамбовская, Орловская, а также Рязанская и другие, расположенные дальше на северо-восток до предгорий Урала.

В областях центрально-черноземной зоны осадков выпадает больше, чем во многих других областях РСФСР, коэффициент водного баланса здесь более выгодный, черноземные почвы обладают благоприятными водопоглощающими, водозадерживающими свойствами. При осуществлении системы должных мелиоративных мероприятий в этой зоне можно создать наибольший резерв доступной для растений влаги в подвешенном состоянии.

Так, если в благоприятном 1970 году в Ростовской области выпало 537 мм осадков, то в Тамбовской области их было 580 мм, в Липецкой – 612 мм, в Воронежской – 629 мм, в Курской – 801 мм, в Белгородской – 854 мм. При этом необходимо учесть, что в областях лесостепи испаряемость меньше, чем в Ростовской, Саратовской или Волгоградской областях. Поэтому при осуществлении системы мелиоративного земледелия с расчётом на полное задержание выпадающих осадков в областях лесостепи можно было создать резервы влаги, доступной для растений, которые бы устранили катастрофическое влияние засухи 1971 г. на сельскохозяйственные культуры и уменьшили вредоносность морозов зимы 1971/72 г. для посевов озимых.

К сожалению, эти природные условия и расположение областей в данной зоне на Среднерусской возвышенности не были учтены, и организация территории проведена в большинстве случаев без учёта рельефа. Это привело к усилению сброса талых и дождевых вод, к обезвоживанию территории и усилило вредоносность морозов, например, в зиму 1971/72 г.

Ознакомление с условиями, где отмечена наибольшая степень повреждения озимых и многолетних трав, показывает, что самое пагубное было не в силе морозов и даже не в отсутствии снежного покрова, а в том, что морозы действовали при сухой почве. Там, где почва была увлажнена, морозы были менее вредоносными, так как вода, замерзая в почве, выделяла скрытую теплоту, и это способствовало перезимовке озимых даже там, где антициклон с упорными морозами господствовал на протяжении трёх месяцев – в январе, феврале и марте.

Имеется определённая зависимость увеличения степени повреждения и масштабов гибели озимых с ростом дефицита влаги в почве.

Не случайно наибольшие повреждения озимых хлебов в зиму 1971/72 г. были в Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой, Тамбовской и Рязанской областях. Решающее значение здесь имел совершенно неудовлетворительный водный режим для развития и перезимовки озимых. Этим, собственно, и определялась гибель озимых в ряде областей ЦЧО. Хотя температура на уровне узла кущения озимых была выше, чем, например, в Ростовской области, но степень гибели озимых в областях ЦЧО была больше, чем в Ростовской области. Это явилось результатом влияния обезвоживания, здесь произошло не вымерзание, а вымораживание, высыхание озимых.

В областях центрально-чернозёмной зоны велик поверхностный сток талых и дождевых вод и сильно выражена эрозия почвы и оврагообразование, ухудшился гидрологический режим территории в целом. Расположение лесополос и обработка почвы без учёта рельефа усиливают обезвоживание территории и разрушение почвы. Естественно, что уменьшение количества осадков в отдельные годы сразу оборачивается засухой для всех культур и вымерзанием озимых.

Приволжское лесостепье характеризуется большой неоднородностью почвенного покрова. Рельеф Приволжской возвышенности играет громадную роль в стоке поверхностных и грунтовых вод, и с этим процессом теснейшим образом связан водный почвенно-грунтовый режим территории (Филатов, 1945). Здесь повторяются те же явления, которые уже рассматривались для центрально-чернозёмной зоны. В усилении поверхностного стока, эрозии почвы и оврагообразования повинен не сам по себе рельеф, а способы использования этих территорий со сложным расчленённым рельефом.

Северо-восточная часть лесостепной зоны европейской части СССР представлена Заволжским лесостепьем, которое занимает пространство к востоку от реки Волги.

Коэффициент водного баланса здесь около единицы, сумма среднесуточных температур около 2100°.

Таким образом, по сравнению с юго-западным лесостепьем, где сумма среднесуточных температур от 3170 до 2700°, Заволжское лесостепье значительно отличается. Однако, несмотря на такое уменьшение суммы тепла и усиление континентальности, в Заволжском лесостепье в летний период наблюдается большое количество лучистой энергии, что создаёт благоприятные условия для земледелия, для выращивания зерновых и других культур. Среднегодовое количество осадков здесь 400 – 500 мм при хорошей соразмерности между теплом и влагой.

Однако для Башкирской АССР, как и для всего Заволжского лесостепья, основной задачей является в первую очередь устранение эрозии почвы, так как с потерей почвы очень трудно будет решать проблему улучшения водного и пищевого режимов среды для получения высоких урожаев возделываемых культур.

Для Заволжского лесостепья, в том числе и для Башкирии, особенно характерным является сложность и большая рассечённость рельефа. Там, где поддерживаются естественные фитоценозы, лесные и степные почвы сохраняются. Но с удалением лесов и с распашкой степей, при отсутствии необходимых мероприятий, начинается разрушение почвы. Так, по данным Д.В. Богомолова (1942), на карбонатных чернозёмах Башкирии при вспашке зяби вдоль склона крутизной 1,5 – 2° смыв почвы с 1 га составил 388 т, а при вспашке поперёк склона сократился до 13,3 т.

Вспашка зяби поперёк склона уменьшает, но не устраняет смыв почвы, а при длительном использовании земли и даже при уменьшенном смыве в конце концов почву можно потерять. Между тем смыв почвы можно полностью прекратить и в Заволжском лесостепье.

Таково в общей форме положение в лесостепной зоне европейской части СССР. По природному сочетанию условий это наиболее благоприятная зона для земледелия, для развития высокопродуктивного, рентабельного сельского хозяйства.

Многовековое использование зоны для земледелия, применение не всегда достаточно совершенных способов освоения, наслоения последствий ошибочных способов эксплуатации земли привели к обеднению этой зоны ещё при капитализме. С установлением социалистического строя имеются все возможности для организации производства на научной основе.

Во всём Поволжье – в Астраханской области, Калмыцкой АССР, Волгоградской и Саратовской областях, а также в Заволжье, в том числе в Оренбургской области, – улучшение водного режима почвы имеет первостепенное значение.

На чёрных землях Калмыкии и в южной полупустынной зоне Астраханской области с бурыми почвами представлен разреженный растительный покров, образованный злаками, полынями, солянками. Отсутствие сплошного растительного покрова определяется малым количеством осадков (175 мм в год). И эта растительность служит кормовой базой пастбищного животноводства. Сумма среднесуточных температур на юге Астраханской области 3840°, коэффициент водного баланса 0,24, на севере Астраханской области сумма среднесуточных температур 3590°, количество осадков 244 мм – это северная полупустыня со светло-каштановыми почвами.

В Астраханской области главное товарное значение имеют сельскохозяйственные культуры на орошении – (овощеводство (томаты), бахчеводство (арбузы), садоводство и рисосеяние.

Волгоградская область расположена севернее Астраханской. Климат области резко континентальный, засушливый. Осадков выпадает на юго-востоке 270 мм, а на северо-западе – 425 мм. Хотя наибольшее количество осадков приходится на июнь – июль (даже в виде ливней), но высокие температуры на юге (сумма среднесуточных температур 3300°) и большая испаряемость приводят к тому, что здесь почти постоянно выражена засушливость.

Волгоградская область делится Волгой на левобережную, равнинную часть, и на правобережную, более возвышенную. И хотя на правобережной части есть районы, где выпадает 400 мм осадков, однако большая рассечённость рельефа (на Правобережье расположена часть Приволжской возвышенности, а также правобережная Восточно-Донская гряда) увеличивает поверхностный сток талых и дождевых вод и способствует эрозии почвы, оврагообразованию, ухудшает водный режим, обостряет засушливость климата.

В соответствии с количеством осадков, интенсивностью испарения, рельефом и экологией находится и почвенный покров Волгоградской области. Обыкновенные и южные чернозёмы расположены на северо-западе и севере области, на юге – тёмно-каштановые и каштановые, а на юго-востоке – светло-каштановые почвы.

В Волгоградской области выполняются в большом масштабе противоэрозионные насаждения лесных культур по границам сельскохозяйственных угодий, но так как в основу размещения лесополос взято направление ветров господствующих румбов без учёта рельефа, то это приводит к большим потерям талых и дождевых вод и не решает задачи улучшения увлажнённости. Между тем здесь поверхностный сток вод совершенно недопустим.

Значительное количество лучистой энергии позволяет получать высококачественное зерно твёрдых пшениц. Большую роль в областях Поволжья играют технические масличные культуры – горчица, подсолнечник, лён-кудряш, а также бахчеводство. Чтобы увеличить урожайность возделываемых культур, необходимо в первую очередь обеспечивать полное задержание атмосферных осадков на месте их выпадения и затем улучшать водный режим за счёт искусственного орошения. Это важно и для повышения устойчивости посевов озимой пшеницы. По сумме среднесуточных температур в южной части Волгоградской области может вызревать ягода даже поздних сортов винограда, но виноградные растения здесь вымерзают, в особенности в малоснежные зимы при сухой почве.

Саратовская область является продолжением зоны Поволжья. В соответствии с более северным положением, здесь уменьшается и сумма тепла (сумма среднесуточных температур составляет от 2900° на юге до 2500° на севере). Осадков выпадает от 250 мм на юго-востоке до 480 мм на северо-западе, где небольшая территория области попадает в зону лесостепи. В целом же высокие летние температуры и большая испаряемость влаги при недостаточном количестве осадков определяют засушливость и континентальность климата области.

Волга также делит область на две части. Западная правобережная часть расположена на обширной Приволжской возвышенности с сильно рассечённым рельефом. Восточная, заволжская, часть является низменностью и на значительной части представлена возвышенной равниной, завершающейся на востоке отрогами общего сырта.

Почвы области закономерно отражают комплекс природных условий. На крайнем северо-западе – выщелоченные чернозёмы лесостепья, затем обыкновенные чернозёмы. А в южной части Правобережья и в северной части Левобережья преобладают южные чернозёмы. В Заволжье представлены тёмно-каштановые и каштановые почвы и на крайнем юго-востоке – светло-каштановые солонцеватые почвы.

Континентальность и засушливость климата усиливаются в связи с увеличением поверхностного стока талых и дождевых вод и разрушением почвы.

Для Саратовской области характерным является быстрое таяние снега, которое приводит к короткому и бурному половодью. Но это явление не целиком природного происхождения, оно усилено способами освоения территории. В природных условиях таяние не могло быть таким быстрым, а половодья такими бурными. За бурными половодьями следует сильное испарение влаги, обмеление рек, а в Заволжье усиливается минерализация вод. Естественно, от земледельцев требуется проведение мероприятий, которые бы смягчали и даже устраняли отмеченные отрицательные явления. Тогда будет прекращена эрозия почвы и улучшена увлажнённость территории, что крайне важно для повышения урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур.

Оренбургская область является важным сельскохозяйственным районом СССР. Условия и опыт Оренбуржья представляют интерес, так как область является переходной от Поволжья к Зауралью.

Климат Оренбургской области резко континентальный. Причём континентальность усиливается с северо-запада на юго-восток в соответствии с изменением количества осадков от 480 мм на севере, до 270 мм на юге и юго-востоке. Почвы чернозёмные и каштановые.

Оренбургская область в северной части включает лесостепь, в южной части – степь. Леса и кустарники на территории области занимают 4,5%. Здесь же в степях Заволжья расположен Бузулукский бор – крупный массив соснового леса. Существование этого бора объясняется тем, что он занимает обширную песчаную котловину в бассейне реки Боровки.

Сумма среднесуточных температур в области колеблется от 2200° на севере до 2770° на юге. Область получает большое количество лучистой энергии и производит пшеницу с высоким качеством зерна. Однако выращивание больших урожаев высокого качества определяется необходимой увлажненностью.

Рельеф Оренбургской области довольно сложен и значительно расчленен. На северо-западе области и в центральной части представлены возвышенности. Для западной половины характерен сыртовой рельеф, на юге – широкие ровные пространства, в крайней восточной части – Урало-Тобольский водораздел с относительно равнинной территорией. На всей территории развит поверхностный сток. Основная часть его (80 – 90%) приходится на апрель – май, то есть на период таяния снега, а поскольку почва обычно промерзает и образуется ледяной слой, талые воды в почву не поступают и возникают большие весенние разливы.

Такой поверхностный сток представляет, по существу, потери дефицитной влаги и приводит к водной эрозии почвы. Хотя в Оренбургской области преобладают летние осадки, но в целом их недостаточно, и, кроме того, весной и летом здесь часты суховеи. Величина урожая определяется в первую очередь улучшением увлажнённости почвы.

Для степной зоны Сибири и Казахстана, несмотря на очень короткий период вегетации, всё же основным, определяющим фактором в урожайности сельскохозяйственных культур является влага. Именно недостаточная увлажнённость полей препятствует здесь повышению урожайности. Между тем при применении здесь рациональной системы почвозащитного земледелия с полосным размещением культур, безотвальной вспашкой и сохранением стерни полосы размещают только с учётом ветров господствующих румбов. При таком способе размещения полос, даже при наличии стерни, обеспечить полное задержание влаги и устранить водную эрозию почвы нельзя.

Наблюдения показывают, что даже на равнинах Сибири и Казахстана происходит поверхностный сток талых и дождевых вод. Этот же сток вызывает водную эрозию почвы, которая проявляется в степях Сибири до Алтайского края включительно.

С.С. Сдобников (1964) отмечает, что годовая норма осадков на юге края составляет 200 мм, на севере – 350 мм. В северных областях Казахстана, где таяние снега обычно происходит довольно бурно в период, когда почва остаётся промерзшей на большую глубину, только в одной Целиноградской области со всей площади распаханных земель ежегодно стекает свыше 1 млрд. м³ воды, а со всех угодий (15 млн. га) – свыше 3,5 млрд. м³.

Талая вода, столь необходимая для создания урожая, как справедливо отмечает С.С. Сдобников, стекая, теряется безвозвратно. Кроме того, она смывает верхний, наиболее богатый гумусовый слой почвы, образует промоины. Верхний слой почвы вымывается, обедняется органическими и минеральными веществами. Возникающие на полях промоины и овраги создают препятствия для нормального использования земли и сельскохозяйственной техники.

В данном разделе мы остановились на агроклиматической характеристике, организации территории полей, размещении лесополос и состоянии почвы в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения. Для них разрабатываются мероприятия, позволяющие полностью задержать талые и дождевые воды, устранить поверхностный сток и тем самым эрозию, сохранить и улучшить почву как основное средство сельскохозяйственного производства. Однако почву необходимо сохранять во всех агроклиматических районах, в том числе и в зоне избыточного увлажнения, хотя способы решения этой задачи будут иными, чем для зоны недостаточного и неустойчивого увлажнения.

 

Земледелие на контурно-полосной основе

Как известно, при улучшении увлажнённости почвы повышается эффективность как вносимых удобрений, тик и связанных с земледелием всех других мероприятий. Улучшение пищевого режима почвы позволяет использовать наиболее урожайные сорта интенсивного типа, а это способствует повышению урожайности возделываемых культур.

Поскольку наибольшая площадь пашни СССР находится в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения, поэтому главной задачей в сельском хозяйстве страны является полное задержание влаги выпадающих осадков и их использование на месте выпадения.

Особое значение воды в развитии жизни на земле способствовало тому, что в биосфере земли в результате длительной эволюции было создано живое образование, оболочка земли – почва, которая поглощала выпадающие осадки и удерживала влагу в значительно большей степени, чем материнская порода.

Эволюция почвы как живого тела пошла ещё дальше – с развитием структурности почвы увеличиваются запасы влаги, доступной для растений, и уменьшаются вредные потери влаги от испарения, причём возрастают запасы доступной влаги в подвешенном состоянии, наиболее выгодном для растений. Эти запасы влаги передвигаются против силы тяжести в зону развития корневой системы растений.

Эволюционный процесс приводит, к тому, что в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения создаются почвы, обеспечивающие полное задержание влаги всех выпадающих осадков. С повышением количества осадков улучшаются условия для развития растений, животных и микроорганизмов, увеличивается мощность гумусового перегнойного слоя, мощность чернозёмов. Тем самым повышается водозадерживающая способность почвы, которая целиком поглощает влагу и остаётся непромывной.

Наблюдениями установлено, что мощность почвы, количество гумуса, перегноя зависят от количества осадков, определяющих интенсивность жизненных процессов в биоценозе, а водоудерживающая способность почвы определяется её мощностью.

Почва, богатая перегноем, гумусом, – это самое совершенное, экономически наиболее рациональное водохранилище. В зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения почва может удержать в подвешенном состоянии все выпадающие осадки на месте их выпадения, а затем растения используют эту влагу для формирования урожая. Это удивительное свойство почвы и обязывает нас беречь её как зеницу ока.

Однако в данное время содержание гумуса в почве значительно уменьшилось, а это привело к снижению водопроницаемости почвы и усилению как бесполезного испарения влаги из неё, так и разрушающему действию водной и ветровой эрозии (Ковда, 1973).

Исследованиями В.И. Манченко в Матвеево-Курганском районе Ростовской области установлено, что за 15 лет (1956 – 1969 гг.) местами смыто 20 см почвы. Для восстановления такого слоя почвы в природных условиях потребуется около 5 тыс. лет. Такие потери являются расплатой за неправильные способы в организации территории, в размещении лесополос и границ полей севооборотов без учёта рельефа. Это привело к тому, что чёрные пары, которые в засушливой зоне являются решающим средством для получения устойчивых высоких урожаев, на склонах начали терять своё значение, так как ни влаги, ни почвы сохранить не удаётся.

С разрушением почвы, с уменьшением содержания перегноя – гумуса сократились и водоудерживающие возможности почвы. Некоторые исследователи считают, что к настоящему времени водоудерживающие возможности каждого гектара уменьшились на 500 – 600 м3. Из-за такого ухудшения условий увлажнения полей потенциальная урожайность возделываемых культур снижается на 10 – 12 ц на 1 га.

Поэтому для получения гарантированных урожаев большое внимание уделяется искусственному орошению. Но при этом нужно правильно оценивать его возможности.

Удельные запасы влаги в СССР на единицу площади ниже средних мировых. Источниками влаги являются атмосферные осадки, и в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения их необходимо полностью задерживать и использовать на месте их выпадения, что наиболее рационально.

Между тем очень широко распространено стремление решить проблемы путём использования для орошения местного поверхностного стока, увеличить за счёт этого производство сельскохозяйственной продукции, кормов, расширить посевы зерновых. Однако эти расчёты ошибочны в своей основе. Ведь при недостатке влаги поверхностный сброс – это потери и влаги, и почвы, а часть воды, задержанная в заиленных прудах и поданной механически с затратой дополнительной энергии на поля, с которых она была потеряна, не может компенсировать потери всей влаги и почвы. К сожалению, это, как правило, пока не учитывается.

Орошение необходимо проводить с использованием транзитного стока речных систем и местного, подземного, а не поверхностного стока. Усиление поверхностного стока, который неизбежно сопровождается эрозией почвы, – проявление агрономической и мелиоративной несостоятельности.

По подсчётам Института географии Академии наук СССР, в не обеспеченных влагой районах ежегодно стекает с поверхности почвы, испаряется и «выпивается» сорняками около 220 млрд. м3 воды (Ковда, 1973). А чтобы вырастить на каждом гектаре по 50 – 60 ц зерна, нужно не 300 – 350 мм осадков в год, а 500 – 700. Собственно, такое увеличение количества осадков и наблюдалось в 1970 и 1973 гг., когда урожай в ряде хозяйств по чёрным парам достиг 50 ц с 1 га. Человек ещё не может управлять погодой и направлять дожди на жаждущие поля, но может обеспечить полное задержание влаги осадков, сохранение почвы и использование пока теряемой воды на повышение урожайности. Тем самым можно получить дополнительно зерновых около 180 – 200 млн. тонн, то есть урожай зерновых и других сельскохозяйственных культур можно удвоить.

По данным Н.А. Максимова и Д.Н. Прянишникова, расход влаги на транспирацию у многолетних трав в 1,5 раза выше, чем у технических культур, и в 2 раза больше, чем у зерновых. Естественно, что зерновые при использовании паров больше приспособлены к условиям недостаточного увлажнения, чем многолетние травы, которые в условиях крайне засушливого климата выгорают. Ещё большие требования к влаге предъявляют древесные насаждения.

В данный период в связи с обеднением водного режима ряда рек, истоки которых начинаются в лесостепи, с реальным увеличением числа пыльных бурь и обезвоживанием больших территорий, проходится ставить вопрос не о гидрологической роли леса и лесных полос вообще, а об их роли в зависимости от того, каким методом лесные полосы заложены на больших пространствах.

Как показали исследования, одни лесные полосы и при расположении их поперёк склонов с учётом рельефа проблемы не решают. Нужна система мелиоративных мероприятий для задержания стока. Сами лесополосы для развития и устойчивого существования нуждаются в перераспределении влаги, а между тем при расположении лесополос вдоль склонов с пересечением горизонталей основное количество влаги уходит с полей. При создании агробиоценозов и агрофитоценозов древесные всё же необходимо использовать и в степной зоне, чтобы улучшить водопоглощение, а также общую экологию, особенно для теплолюбивых культур в суровые зимы с сильными морозными ветрами. Но для полного задержания талых и дождевых вод необходимы некоторые гидротехнические устройства. Эта задача успешно решается при осуществлении системы, комплекса мероприятий на фоне контурно-полосной организации территории, включающего и компоненты, которые являются постоянно действующими и в девственном лесу, и в девственной степи и которые ранее не учитывались и не применялись.

Этот комплекс противоэрозионных мелиоративных мероприятий разработан на основе многолетних наблюдений и опытов Всероссийским научно-исследовательским институтом виноградарства и виноделия (ВНИИВиВ) с учётом исследований русских учёных В.В. Докучаева, А.А. Измаильского, Н.А. Костычева, Г.Н. Высоцкого, К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса, В.И. Вернадского и многих других, а также современных работ С.С. Соболева, А.И. Бараева, А.А. Роде и др.

Сущность контурно-полосной системы заключается в том, что вся водосборная территория охватывается системой мероприятий, начиная с водораздела, с учётом малейших уклонов.

Контурно-полосной организацией территории предусматривается разделение водосбора на ряд контурных полос по горизонталям (рис. 4). Поля севооборота, кварталы и клетки виноградников и садов размещаются в пределах контурных полос. Основными водорегулирующими сооружениями являются валы, совмещённые с водопоглощающими канавами, заполненными органическими материалами, расположенными по горизонталям вдоль мелиоративных посадок древесных пород (рис. 5).

 

Рис. 4. Схема расположения лесных полос (а) и валов-канав (б) на склоне.

 

 

Рис. 5. Лесная полоса, совмещённая с водозадерживающим валом (а)
и водопоглощающей канавой (б).

 

Магистральные и межквартальные дороги прокладывают также по границам контурных полос. На тех дорогах, которые вынужденно располагаются с пересечением горизонталей местности, устраиваются распылители стока в виде валов, пересекающих дорожное полотно и направляющих сток в водопоглощающие сооружения полей или междурядья виноградников, садов.

Ширина полос зависит от климатических, экологических, почвенных условий, от угла наклона и экспозиции склонов, от количества и характера осадков, от глубины промерзания почвы и от вида агрогидромероприятий. Например, ширина контурных полос в южных районах Ростовской области и в сходных условиях других областей при изменении крутизны склонов от 0° до 8° составляет от 470 до 30 м.

При освоении территорий с уклонами до 15° создаются полосы шириной 30 м путём сполаживания склонов до 8°. Устройством ступенчатых склонов при сполаживании можно освоить территории с уклонами до 24°. А склоны свыше 24° осваиваются террасированием. Во ВНИИВиВ (рис. 6) подобная работа выполняется на склонах до 30° (В.Е. Фоменко).

 

Рис. 6. Контурное размещение ступенчатых террас на крутых склонах правого берега Дона с неукрывными сортами винограда Саперави северный,
Фиолетовый ранний. Пухляковский опорный пункт ВНИИВиВ.

 

Чтобы все указанные устройства были устойчивыми, прочными, контурно-полосная противоэрозионная система мероприятий осуществляется на всём водосборе, начиная с водораздела.

Для проектирования комплекса противоэрозионных мероприятий в различных условиях и хозяйствах подготовлена инструкция с участием научных сотрудников ВНИИВиВ (Б.А. Музыченко, Н.Р. Толоков), представителей Южного филиала института «Росгипрозём» (А.С. Чешев, П.Ф. Лунев). В ней отражены результаты исследований Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия, а также опыт, полученный при проверке предлагаемой системы в колхозах и совхозах, в том числе в Матвеево-Курганском и Куйбышевском районах Ростовской области (главный агроном В.И. Манченко, председатель колхоза «Россия» И.Е. Лямцев, председатель колхоза имени Калинина В.А. Татьянко), в Грибановском районе Воронежской области (первый секретарь РК КПСС С.Т. Харламов) и в других районах.

В инструкции даны расчёты по проектированию комплекса противоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предприятий зон недостаточного и неустойчивого увлажнения.

Естественно, что в каждом хозяйстве могут сложиться различные условия (экологические, топографические, почвенные), которые необходимо учитывать при подготовке проектов с контурно-полосной противоэрозионной организацией территории.

В соответствии с инструкцией, работа по составлению проектов выполняется в такой последовательности: проводят подготовительные изыскательские работы, изучают природные условия, почвенный и растительный покров, собирают климатические данные, планово-картографические материалы. Производят детальные почвенно-мелиоративные изыскания в увязке с инженерно-геологическими, гидрогеологическими, ботанико-культуртехническими и агролесомелиоративными обследованиями. Собирают подробные сведения о характере сельскохозяйственного использования земель и т. д.

Намеченные программой инженерно-технические изыскания должны обеспечить комплексное изучение водно-физических свойств почвы, их плодородия и получение исходных расчётных параметров в объёме, достаточном для проектирования полного комплекса мелиоративных мероприятий. Руководством предусмотрены способы выполнения проектных работ, состав и содержание проектно-сметной документации, способы перенесения проекта в натуру, технология производства строительных работ, порядок осуществления противоэрозионных мелиоративных мероприятий.

В подготовленном руководстве по проектированию комплекса противоэрозионных мероприятий для решения задачи полного перехвата поверхностного стока и перевода его в почву, приведены формулы для расчёта расстояний между валами-канавами, ширины полос и т. д.

Для точного расчёта комплекса противоэрозионных мероприятий и контурно-полосной организации территории рекомендуется использовать данные близко расположенных метеостанций о величине и интенсивности ливней, максимальных запасах воды в снеге, о наибольшей высоте снежного покрова на полях и интенсивности снеготаяния.

Для определения ширины контурных полос большое значение имеют данные о водопроницаемости почвы и в особенности важны данные относительно объёма воды, который может быть поглощён канавами с органическими заполнителями. Определены конструктивные особенности канав: ширина отепляемой, непромерзающей части, площадь поверхности впитывания, глубина канавы и гидростатический напор в ней.

Полевые полосы разделяются по горизонталям валами с широким основанием, доступными для обработки почвообрабатывающими посевными и уборочными агрегатами, а выше валов устраиваются водопоглощающие канавы с органическими заполнителями.

Устройство водозадерживающих валов с широким основанием и водопоглощающих канав технологически взаимосвязано.

Для того чтобы удобно было обрабатывать валы с широким основанием и проводить все технологические операции по выращиванию тех же сельскохозяйственных культур, что и на прилегающих к валам полевых полосах, полевому откосу вала придаётся крутизна с отношением высоты вала к ширине основания, равным 1:6 и 1:8 (рис. 7).

 

Рис. 7. Разрез водозадерживающих валов с водопоглощающими канавами:
вверху – на однолетних культурах, внизу – на виноградниках в сочетании
с дорогой.

 

В местах пересечения небольших потяжин и промоин высота вала доводится до нужной величины за счёт перемещения бульдозером грунта с прилегающей верхней полосы.

Все магистральные дороги располагают поперёк склонов, по горизонталям. Дороги профилируют и окаймляют по верхней и нижней границам рядами деревьев. Деревья располагают на валах, а выше рядов устраивают водопоглощающие канавы, заполненные органическими материалами. Канавы в последующем могут оказаться под кронами деревьев.

Все основные посадки лесных и плодовых культур, полезащитные лесные полосы в зависимости от угла наклона местности и почвенных условий, располагают по горизонталям на расстояниях от 500 до 250 м. Для обеспечения водопоглощающего и водозадерживающего влияния лесных полос по верхней опушке, а если нужно усилить, то и по нижней, создаются водозадерживающие валы с водопоглощающими канавами глубиной 60 – 70 см, заполняемые органическими материалами. Но чаще практикуется аллейная или однорядная посадка деревьев на водозадерживающих валах, спаренная с водопоглощающими канавами (рис. 8).

 

Рис. 8. Аллейные посадки из груши и шелковицы на магистральной дороге
на пологом склоне по горизонтали. Опытно-производственное хозяйство ВНИИВиВ.

 

Использование для посадок по контурным валам с широким основанием не только лесных культур – дуба, тополя и других, но и плодовых – шелковицы, груши, яблони, грецкого ореха, черешни собственно обеспечивает полную эксплуатацию земли под сельскохозяйственными культурами.

Даже однорядные посадки деревьев на валах, спаренные с верхней стороны с водопоглощающими канавами, обеспечивают полное задержание талых и дождевых вод. Высокий коэффициент водопоглощения здесь обеспечивается наличием в водопоглощающей канаве увеличенного по толщине слоя органических материалов, которыми усиливаются биологические процессы. Под влиянием микрофлоры и зооценоза происходит разложение органических материалов. Почва под ними не промерзает даже при сильных и длительных бесснежных морозах, благодаря чему улучшается водопоглощение.

Органические материалы, которыми заполняют канавы, сочетающиеся с лесополосами, восполняют отсутствие степного войлока и лесной подстилки (Потапенко, 1960, 1962).

В настоящее время под руководством В.И. Манченко в хозяйствах Матвеево-Курганского района Ростовской области высаживают четырёхрядные полосы с расположением водозадерживающей канавы с органическими материалами в середине полосы, чтобы тем самым повысить эффективность влияния этих устройств для полного задержания талых и дождевых вод и уменьшить затраты на устройство и на уход.

Опыт института показал, что контурно-полосная организация территории и размещение полей сельскохозяйственных культур и посадок древесных пород на валах, спаренных с водопоглощающими канавами, одновременно обеспечивают защиту почвы от водной и ветровой эрозии. При этом очень важно преодолеть условия, которые создаются промерзанием почвы, когда поступление влаги в почву затруднено или совсем прекращается, а оттаявший верхний слой почвы разрушается и захватывается водными потоками.

В зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения в европейской части СССР проблема полного задержания влаги атмосферных осадков, перевода их в почву и защита последней от эрозии может быть успешно решена. Эта задача является более сложной для азиатской части СССР, где наблюдается более сильное промерзание почвы.

Однако бесснежная зима 1971/72 г. с сильными морозами, когда почва промерзала на глубину 120 – 150 см; показала, что в водопоглощающих канавах, заполненных соломистыми органическими материалами, замерзание воды отмечалось только на глубине 40 – 43 см. Глубже температура была положительной, дно канавы сохранилось талым, и непромёрзшая почва дна канавы соединялась с непромёрзшими горизонтами почвы и подпочвы, так что система водопоглощающих канав была готовой к приёму талых и дождевых вод. Опыт зимы 1971/72 г. в Ростовской области показал, что данная система может быть ежегодно действенной и в тех агроклиматических районах страны, где обычно наблюдается глубокое промерзание почвы.

В природных условиях и при промерзании почва защищена фитоценозами от разрушения эрозией. В земледелии, где невозможно полностью сохранять природные биофитоценозы, для защиты почвы от эрозии нужны специальные мелиоративные мероприятия, в том числе необходимо использовать усиленные полосные агробиоценозы из древесных и травянистых растений, расположенные по горизонталям контурно, на валах с широкими основаниями в сочетании с канавами, заполненными органическими материалами (рис. 9).

 

Рис. 9. Водопоглощающая канава, расположенная по горизонтали и заполненная органическими материалами, ниже канавы три ряда яблонь на валах
для задержания вод.

 

Полосное размещение сельскохозяйственных культур несколько снижает проявление водной и ветровой эрозии. Однако оно не завершает решения проблемы в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения. Вопрос стоит о полном прекращении водной и ветровой эрозии почвы.

Насколько проблема является острой, покажем на примере из практики Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия. В конце 1970 г. институт получил около 600 га дополнительной территории, расположенной по возвышенному правобережью Дона, пересечённому балками, с полностью сформированной системой лесополос, но без учёта рельефа и пересечением горизонталей. По зяблевой вспашке, которую успели провести до наступления морозов, весной посеяли ячмень, однако урожай получили в 2 раза меньше, чем на контурно-полосном мелиоративном фоне. Другая половина этого же участка была оставлена в 1971 г. под чёрным паром, который держали чистым от сорняков для сохранения влаги.

Наконец, после многомесячной засухи выпал долгожданный и единственный дождь. Он был решающим, так как наступали сроки сева озимых. Но хотя чёрные пары были окружены лесными полосами на территории с уклонами до 1 – 2° (которые по инструкции не принимаются во внимание при организации территории), вода в большом количестве ушла с чёрных паров и унесла значительный слой разрыхлённой почвы, а вдоль полос и дорог образовались сильные промоины. Потоки дождевой воды с чёрного пара пересекли прилегающую государственную полосу шириной 60 м, смыли слабую лесную подстилку и по склонам и балкам устремились в пойму реки Дон.

Описанное явление произошло до разбивки контурных полос. После этого было осуществлено устройство водозадерживающих валов, водопоглощающих канав, их заполнение органическими материалами – отходами соломы, стеблями убранного подсолнечника и другими с тем, чтобы больше ни выпадающие дождевые, ни образующиеся талые воды с территории не уходили и почву не разрушали.

Решение основной проблемы будет осуществляться по-разному в различных районах и хозяйствах, на различных участках, отличающихся по уклонам, экологии, экспозиции, почвам и т. д. При подготовке проекта с контурно-полосной организацией территории всё это должно быть учтено, и контурные полосы, или ступени, террасы с прямым уклоном, разделённые простейшими гидротехническими устройствами, должны предопределить решение проблемы полного задержания влаги и прекращения эрозии.

Чтобы устранить и ветровую эрозию на контурных полосах, ступенях, можно высевать сельскохозяйственные культуры по горизонталям полосами, которые представляют уже поля севооборота. Если контурные полосы, террасы или ступени равновелики, то дополнительная разбивка на полосы поля севооборота производится с соблюдением контурности, и полосы размещаются параллельно верхней и нижней горизонталям. Если трасса вала-канавы пересекает потяжины и ложбины, точно копировать ход горизонталей нецелесообразно. В ряде случаев соответствующей подсыпкой вала трасса вала-канавы спрямляется, тем самым механизированная обработка полевых контурных полос упрощается. Но необходимо помнить, что небрежное отношение к размещению полос, игнорирование характера рельефа, компромиссное отношение к проблеме водозадержания неизбежно приводят к неудачам. Приходилось наблюдать, как допущенные отступления приводили к водной эрозии почвы, к разрушениям устройств. Достаточно оставить на водоразделе незарегулированной некоторую водосборную территорию, как все устройства, расположенные ниже, уже могут стать неэффективными.

В практике будут встречаться случаи, когда равновеликость ширины полос нельзя обеспечить за счёт изменения высоты водозадерживающего вала подсыпкой. В таких случаях приходится следовать за горизонталями. И если ширина контурной полосы, ступени или террасы где-то сужается или расширяется, то параллельно верхней и нижней горизонтали выделяются полосы для размещения полей севооборотов, по ширине кратные посевным обрабатывающим и уборочным агрегатам. Обработку ведут параллельно верхней и нижней горизонталям, а короткие гоны, ряды или клинья выводят к центру расширенной части контурной полосы. Отклонение границ полей от горизонталей, как показывает и зарубежный опыт, допускается очень незначительное, иначе необходимо устраивать зачернённые многолетними травами водостоки.

Решение всех указанных вопросов осуществляется при подготовке проекта контурно-полосной организации территории с разбивкой этих полос на поля севооборотов.

С учётом всех факторов можно подготовить проекты организации территории и размещения севооборотов с наиболее выгодным чередованием сельскохозяйственных культур (многолетние травы и т. д.) и с наиболее приемлемой шириной полос, кратной захвату машинными агрегатами (рис. 10).

Систему мелиоративных мероприятий выполняют с использованием существующей техники и некоторых приспособлений и агрегатов, созданных ВНИИВиВ. При этом в каждой зоне в основном сохраняются принятые севообороты, способы и сроки выполнения всех агротехнических мероприятий с той разницей, что всё это осуществляется на основе контурно-полосной противоэрозионной организации территории с мелиоративными мероприятиями. Последнее является совершенно обязательным условием для успешного решения проблемы – улучшения водного режима почвы и сохранения её.

 

 

Рис. 10. Контурно-полосная противоэрозионная организация территории
полеводства: в нижней части склона подсолнечник, в верхней – зерновые.
Опытно-производственное хозяйство ВНИИВиВ.

 

Опыт показывает, что при контурно-полосной организации территории система севооборотов, представленная также контурными полосами той или иной ширины, является более эффективной в борьбе с водной и ветровой эрозией, чем при размещении каждого поля севооборота по клеткам с большой площадью, но с пересечением горизонталей границами полей.

В проектах организации территории необходимо предусмотреть такое размещение полей сельскохозяйственных культур сплошного сева (зерновых, бобовых, пропашных культур, многолетних трав и др.) с учётом сроков их сева и длительности периода вегетации, чтобы не создавалось положения, когда большие площади земли оказывались свободными от растений. Должны быть предусмотрены и пастбищные угодья, пастбищеобороты, регулирование выпасов.

Ширина полос между водозадерживающими валами будет зависеть от ряда условий, она может быть изменена, увеличена при осуществлении некоторых новых мероприятий.

ВНИИВиВ разработан агрегат для поделки щелей по горизонталям с механизированным заполнением этих щелей измельчённой соломой. Это мероприятие призвано улучшить водопоглощение на полях, обеспечить лучшую равномерность увлажнения почвы, что позволит увеличить расстояние между водозадерживающими валами и водопоглощающими канавами с органическими заполнителями.

Для размещения плодовых и виноградных насаждений нередко выделяют равнинные площади, наиболее пригодные для полевых культур. Однако территории, на которых уклоны увеличиваются до 6 – 8 – 10°, легче осваиваются под многолетние культуры и труднее под однолетние полевые культуры. Поэтому с народно-хозяйственной точки зрения выгоднее размещать виноградные и плодовые насаждения в первую очередь на территориях с большими уклонами, с разработкой методов освоения и использования таких склонов.

Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия проводит исследования на всех элементах рельефа – от 0° и до 25 – 30°. Склоновые земли осваиваем путём сполаживания и устройства склонов до 6 – 8° с прямым уклоном при различной ширине ступеней. Ступени закрепляем устройством по их границам водозадерживающих валов и водопоглощающих канав с органическими заполнителями. На ступенчатых склонах, включая водозадерживающие валы, размещаем ряды виноградных и плодовых насаждений поперёк склонов или по горизонталям, а откосы ступеней закрепляем многолетними травами.

Опыт показал, что только на контурно-полосной основе можно занимать неукрывными виноградными насаждениями большие площади, начиная с водораздела и до базиса эрозии. Укрывные виноградные насаждения также необходимо размещать полосами по горизонталям (рис. 11, 12). Ширина полос определяется в каждом случае с учётом экспозиции склонов, силы ветра и т. д. Полосы укрывных виноградных насаждений должны перемежаться с полосами неукрывных насаждений.

 

Рис. 11. Виноградные насаждения на контурных полосах. Ряды виноградника расположены поперёк склонов, а в междурядьях открыты борозды для лучшего задержания влаги дождевых осадков.

 

Рис. 12. Виноградник после укрывки лозоукладчиком. При горизонтальном
расположении рядов в междурядьях создаются ёмкости для задержания вод.

 

Мировой производственный опыт освоения территории с уклонами 6 – 8 – 10° и больше развивается так, что от устройства ступенчатых террас переходят к созданию ступенчатых склонов с прямым уклоном и для этого имеются, объективные основания.

В биогеоценозе поверхность территорий с известной крутизны закрепляется фитоценозами. Лесная подстилка и степной войлок на таких склонах способствуют замедлению или даже прекращению поверхностного стока, поглощению влаги и защищают почву от эрозии. В то же время получается наиболее выгодная поверхность для экономного испарения.

Ступенчатые террасы, наоборот, увеличивают поверхность испарения, а затем постепенно деформируются. Если же в засушливой зоне закреплять откосы террас травами, то они поглотят основное количество влаги, и для сельскохозяйственных культур, в том числе и для винограда, её останется мало, из-за этого продуктивность насаждений снизится.

Полосы на крутых склонах разделяют каменными стенами, если камень залегает здесь же на месте, или водозадерживающими валами и водопоглощающими задернёнными канавами, а в условиях континентального климата, где возможно образование в почве ледяного слоя, канавы обязательно заполняют органическими материалами. Если на широких полосах растения размещают квадратным способом, то одно базисное направление должно быть расположено по горизонтали.

Межклеточные дороги, пересекающие горизонтали, устраивают ступенчато. Если проезжая дорога имеет вдоль склона значительную протяжённость, то поперёк дороги делают валы-распылители с широкими основаниями, которые перехватывают сток и направляют его в междурядья насаждений.

Междурядья на виноградниках в летнее время профилируют для задержания влаги. А зимой валы укрытых рядов, направленных по горизонталям, также служат водозадерживающим фактором, на неукрывных виноградниках на зиму открывают борозды. Отходы виноградной лозы, а также древесные, веточные и другие материалы используют как заполнители канав для защиты их дна и стенок от промерзания, чем обеспечивается надёжное водопоглощение в течение нескольких лет.

В зоне избыточного увлажнения ступенчатые террасы размываются водой, поэтому для сброса излишков воды здесь ряды насаждений в прошлом располагали вдоль склонов, но это всегда приводило к разрушению почвы, что можно видеть на примерах виноградарских районов Франции, ФРГ и других стран. Поэтому в районах избыточного увлажнения, например, в Западном Закавказье, в районе Карпат, в северной лесной зоне, в Приморском крае, хотя и возникает необходимость устранения избытка воды путём специальных водосбросных устройств, тем не менее, должны быть приняты меры для сохранения и улучшения почвы. Это касается всех элементов рельефа, в том числе и территории с большими уклонами.

Учитывая сказанное, в зоне избыточного увлажнения необходимо также устраивать территорию на склонах ступенями с прямым уклоном, а ряды насаждений располагать поперёк склонов. Для устранения размывов почвы нужно создавать буферные полосы из многолетних трав, часть междурядий держать под сидератами и в пределах каждой полосы создавать устройства для кольматажа почвы, а также задернённые водосбросы.

Системы земледелия и сорта сельскохозяйственных культур по эффективности нередко оценивают раздельно, независимо друг от друга. Иногда считают, что урожайность зависит только от сорта, что достаточно создать более урожайный сорт и сразу положение изменится. Но, как показывает опыт селекции, наиболее урожайные сорта выводятся в лучших условиях, а худшие условия сами по себе препятствуют проявлению наибольшей продуктивности возделываемых растений. Когда наиболее урожайные сорта попадают в худшие условия, то они уступают место менее урожайным, но более приспособленным к суровым условиям. Условия среды, особенности сортов и методы культуры находятся в единстве. Улучшение водного и пищевого режимов почвы открывает возможности для выращивания более урожайных сортов интенсивного типа.

В итоге осуществления Всероссийским научно-исследовательским институтом виноградарства и виноделия системы земледелия с контурно-полосной организацией сильно пересечённой и подверженной водной и ветровой эрозии территории правобережья Дона было обеспечено полное задержание влаги, устранение эрозии и тем самым созданы условия для повышения урожайности всех сельскохозяйственных культур. Аналогичная работа с положительными результатами выполнена в Матвеево-Курганском и других районах Ростовской, а также в других областях с иными агроклиматическими условиями.

Когда территория опытно-производственного хозяйства ВНИИВиВ принадлежала другим учреждениям, средние урожаи зерновых составляли 7 – 9 ц с 1 га. После осуществления противоэрозионной организации территории урожай повысился с первого года. В 1970 г., когда осадков выпало свыше 500 мм и они были все задержаны, то озимая пшеница Безостая 1 на участке со склоном до 4° дала урожай по 50 ц с 1 га. В 1971 засушливом году на склонах по контурным парам получено 43,4 ц с 1 га озимой пшеницы. Даже после зимы 1971/72 г., когда сильные бесснежные морозы при сухой почве держались непрерывно в течение трёх месяцев, в опытно-производственном хозяйстве института урожай озимой пшеницы по контурным парам составил 25 ц с 1 га (рис. 13).

 

Рис. 13. Уборка зерновых на контурно-полосных посевах: на переднем плане ячмень в валках, на заднем – озимая пшеница. Опытно-производственное хозяйство ВНИИВиВ.

 

В 1973 г. по срокам выпадения и по количеству осадков за май, июнь, то есть за период формирования зерновых, условия оказались весьма благоприятными. Там, где осуществлены противоэрозионные мероприятия с контурно-полосной организацией территории, даже на склонах урожай ячменя сорта Южный в среднем был 40,7 ц с 1 га, при плантажном перевале – 46,0 и после многолетних трав – 48,5 ц. Озимой пшеницы сорта Безостая 1 в опытно-производственном хозяйстве института в среднем собрали по 70,8 ц с 1 га.

Средний урожай винограда в мире составляет 50 ц с 1 га, в СССР – 45 ц. Виноградные насаждения ВНИИВиВ расположены на самой северо-восточной границе промышленного виноградарства в богарных условиях на склонах балок правобережья Дона. Однако в результате контурно-полосной организации территории с выполнением водозадерживающих и водопоглощающих устройств средний многолетний урожай винограда в хозяйстве института поднялся до 70 ц с 1 га, а в 1971 засушливом году, когда были созданы переходящие запасы влаги от 1970 г., урожай винограда получился в среднем выше 90 ц с 1 га.

Новые сорта с повышенной морозоустойчивостью и мильдьюустойчивостью принесли ещё более высокий урожай кондиционного винограда. Так, урожай сорта Фиолетовый ранний составил 150 ц с 1 га, а Саперави северный – 230 ц.

Зимостойкие сорта винограда селекции ВНИИВиВ перенесли зиму 1971/72 г. без укрытия, и их урожайность в 1972 г. оказалась в 2,5 – 3 раза выше, чем у европейских сортов, укрывавшихся на зиму.

В 1973 г. урожай сортов Фиолетовый ранний, Саперави северный составил до 100 ц с 1 га, а в общем 1/4 часть площади виноградных насаждений из зимостойких сортов дала свыше 50% валового сбора винограда.

Система земледелия без эрозии с контурно-полосной организацией территории одобрена техническим Советом при МСХ РСФСР, рассмотрена на Всесоюзном совещании представителей проектных институтов, на Всероссийских совещаниях в 1973 и 1974 гг.

Любое рекомендуемое мероприятие или их система должны получить сравнительную оценку с другими мероприятиями и системами, в том числе и по экономической эффективности. К сожалению, методы экономической оценки не всегда бывают совершенными. Часто способы оценки оказываются методически ошибочными. Сюда относится и такой важный вопрос, как производительность работы тракторов и т. д. Между тем вопрос нужно ставить не о производительности вообще, так как она может, свестись к ускоренному разрушению почвы, а о том, как это сказывается на сохранении, на улучшении почвы и на увеличении урожайности, на повышении качества урожая и снижении себестоимости урожая сельскохозяйственных культур.

Вопрос о методе экономической оценки работы механизаторов правильно поставлен известным в стране механизатором В.Я. Первицким. Он пишет, что в его работе успеху дела способствовало не только повышение культуры земледелия, но и совершенствование организации и оплаты труда, материальная заинтересованность каждого работника в росте урожайности. Раньше оплата труда механизаторов велась не от величины собранного урожая, а от объёма выполненных работ. Чем больше человек пахал, культивировал, опрыскивал растения, тем больше была его зарплата. Чтобы ликвидировать противоречие между новой агротехникой и старой системой организации труда, решили оплату поставить в прямую зависимость от урожая. Теперь механизатор заинтересован не в том, чтобы проводить как можно больше операций, а в том, чтобы собрать высокий урожай.

В оценке работы земледельцев необходимы усовершенствования. В конечном счёте нужно оценивать работу земледельцев, механизаторов не только по величине урожайности, но и по тому, с какой полнотой использованы все факторы жизни для получения наивысшего урожая в данном агроклиматическом районе при сложившихся конкретных погодных условиях. Оценка работы только по урожайности может оказаться неточной, повышенный урожай при более высокой увлажнённости – это ещё не все. Ведь бывает и так, что большое количество осадков теряется в виде поверхностного стока, который к тому же разрушает почву. Поэтому будет правильнее оценивать работу земледельцев по степени использования факторов жизни.

Для того чтобы ускорить внедрение в производство системы земледелия с комплексной защитой почвы от эрозии в каждой агроклиматической зоне, в каждой области и крае, необходимо выделить опытно-показательные хозяйства, географически расположенные так, чтобы их опыт имел наибольший радиус действия.

В соответствии с указаниями Министерства сельского хозяйства РСФСР эта работа будет выполняться с творческим участием института «Росгипрозём» и его филиалов, а также и другими республиканскими проектными институтами и организациями. Каждое мероприятие или система мероприятий должны пройти сравнительное испытание в агроклиматических районах страны, для которых они рекомендуются.

При сравнительном испытании требуется соблюдать методику исследования, чтобы получить достоверные данные. Поскольку речь идёт о земледелии без эрозии, то в различных агроклиматических районах страны её можно сравнить с земледелием, где уже повсеместно осуществлены посадки лесных полос по границам клеток без учёта рельефа. Чтобы получить достоверные сравнительные данные, необходимо достаточное число повторностей при обработке материалов по урожайности сортов сельскохозяйственных культур и другим показателям.

Метод сравнительной оценки систем организации территории должен соответствовать сущности самой задачи. В итоге этого опыта должны последовать изменения водного режима как ведущего фактора среды и прекращение эрозии почвы. Это будет соответствовать принципу единственного различия.

Что касается производственной проверки контурно-полосной организации территории сравнительно с клеточно-прямоугольной без учёта рельефа с пересечением горизонталей, то здесь возникают специфические условия. Обязательным принципом здесь является охват мероприятиями всей водосборной территории, начиная с водораздела до базиса эрозии. Причём чем больше территория, тем это больше сказывается на точности опыта. Чтобы уменьшить ошибки опыта, необходимо брать для сравнения территории, аналогичные по площади, рельефу, экспозиции, почвенным и другим условиям. Нужно также увеличить повторности опыта, то есть число водосборных площадей, различающихся только системой противоэрозионной организации территории, тогда все различия скажутся в минимальной степени. В результате обработки сравнительных данных о влиянии разных систем земледелия будут получены достоверные, обоснованные материалы.

Необходимо также в наиболее засушливых районах осуществить сравнение почвозащитного земледелия на контурно-полосной основе в сочетании с водозадерживающими и водопоглощающими устройствами и без применения лесополос. Этот вариант следует испытать в сравнении с системой полосного земледелия, где проводят безотвальную вспашку, с сохранением стерни, а также осуществляют другие мероприятия против ветровой эрозий почвы.

Контурно-полосная противоэрозионная система будет совершенствоваться применительно к меняющимся условиям в разных агроклиматических районах страны. Но эта работа является комплексной и будет выполняться при творческом её осуществлении земледельцами в кооперации с работниками проектных и научно-исследовательских институтов. Без этого будет продолжаться сброс талых и дождевых вод, почва будет подвергаться разрушению с выносом питательных веществ, а с потерей почвы будет усилена стихийность водного режима и засушливость погоды.

Контурно-полосная организация территории в сочетании с гидротехническими устройствами обеспечивает полное задержание влаги атмосферных осадков на месте их выпадения и прекращение водной и ветровой эрозии. С прекращением эрозии почвы, с улучшением водного и пищевого режимов среды произрастания продуктивность сельскохозяйственных культур будет повышена, и высокая урожайность станет нормой социалистического сельского хозяйства.

 

 

---

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 915; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!