Снегозадержание целесообразно в годы, когда

W_H+X_c<W_опт , (2.5)

где W_H - влагозапасы в слое почвы 0-50 см в предзимний период, мм; Х_с -норма снегозапасов, мм; W_опт = 0, 85ПВ ( зябь ),W_опт=0,9ПВ (уплотненная пашня); ПВ - полная влагоемкость почвы в слое 0-50 см в мм.

Величина оптимального задержания стока талых и ливневых вод на пашне (Dh , мм) и перевода его в почву определяется по формуле:

Dh=H(ПВ – W)/(ПВ – МГ) , (2.6)

где Н- талый или ливневой сток, определяется по формулам (2.1–2);W -фактические общие влагозапасы в слое почвы 0-50 см на дату окончания талого или ливневого стока; МГ - максимальная гигроскопичность почвы в том же слое в мм.

Избыточный талый и ливневой сток на пашне (y), производящий эрозию, равен:

y=H – Dh (2.7)

Чем он больше, тем выше интенсивность смыва почв.

Допустимый сток(h_д, мм ) определяются по формулам (178):

h_д= , (2.8)

M_д= , (2.9)

где z_c иz - мощность гумусового горизонта в смытой почве и на целинном аналоге, см; Г_c и Г - содержание гумуса ( % ) в смытой почве и на целине М_з и М_п – соответственно, среднемноголетний смыв почвы на зяби (рис. 2.8.4.) и чистом пару (М_п=5,9), т/га; З_с и З - запасы гумуса на паш­не и целинном аналоге в т/га; К_Пч - показатель типа (подтипа) почв (табл. 2.24.); С_г/С_ф - соотношение гуминовых и фулъвокислот в горизонте "А" на пашне (0,5 – дерново-подзолистая почва; 0,9 – серая лесная; 1,4 – чернозем типичный; 2,9 – лугово-черноземная почва; 1,3 – чернозем предкавказский; 1,6 – чернозем южный; 0,9 – каштановая почва; 0,5 – серозем).

Более детально оптимизация водного режима и почвенно-эрозион­ных процессов представлена в работах В.П. Герасименко, (28,29), В.П. Герасименко, М.В.Кумани (178) и других.

2.21. Коэффициент стока для разных почв при дождях

2.3.3.7. Оценка выноса почвы ветром

Интенсивность выноса почвы ветром рассчитывается по каждому массиву (полю) с помощью уравнения ветровой эрозии почв, предложенного Е.И. Шиятым (234):

, (2.10)

где: Е - потенциальная опасность ветровой эрозии почв, т/га в год;

Q_ks - эродируемость почвы при определенных значениях комковатости и количества стерни на поверхности (г);

Q_k - эродируемость почвы при определенном значении комковатости без стерни на поверхности почвы (г);

D - дистанция эрозионного пробега воздушного потока, м;

U - средняя скорость ветра во время пыльных бурь на высоте флюгера, м/с;

t - средняя продолжительность пыльных бурь за год, ч;

Н - расстояние от наветренной стороны массива (поля), на котором концентрация мелкозема в пылевоздушном потоке достигает максимума при оп­ределенном значении скорости ветра, м;

В - ширина массива (поля, рабочего участка) при ориентации поперек господствующего направления ветра, м.

Каждый показатель уравнения ветровой эрозии почв предварительно рассчитывается по следующей методике.

1. Эродируемость (Q_ks, г) почв ветром зависит от комковатости верхнего слоя и количества растительных остатков на поверхности почвы.

, (2.11)

где: k - процентное содержание в слое 0-5 см сухих фракций крупнее 1 мм в диаметре (комковатость);

S - количество пожнивных остатков пшеницы, шт/м²;

а, b, c - коэффициенты, значения которых зависят от гранулометрического состава почв (табл. 2.31.).

2. Комковатость (k) в зависимости от основной обработки почвы (пар, зябь) определяется по результатам анализа гранулометрического состава почв.

Используя показатели гранулометрического состава почв, можно определить расчетную связность почвенного комка по уравнению:

, (2.12)

Z - связность почвенного комка, % ;

X₁ - содержание ила (<0,001мм), %;

Х₂ - содержание песка мелкого (0,05-0,25 мм), %;

Х₃ – содержание песка крупного (0,25-3 мм), %.

По показателю связности почвенного комка Z и агрофона системы обработки почвы определяется расчетная комковатость (k) почвы (табл. 2.32.).

3. Количество пожнивных остатков (S) на поверхности почвы рассчитывается по уравнению:

, (2.13)

где: G - вес пожнивных остатков, (г/м²);

r - масса 1 стернинки пшеницы длиной наземной части 20 см(для стерни яровой пшеницы без корней – 0,26 г, с корнями – 0,45 г);

d - коэффициент перерасчета пожнивных остатков различных культур в стерню пшеницы (ячмень – 0,9; пшеница – 1,0; овес – 1,3; просо – 1,4; гречиха – 1,6; подсолнечник – 2,3; кукуруза – 2,7).

Массу пожнивных остатков зерновых культур можно определить по среднемноголетним данным урожайности и соотношению зерна и соломы. При этом масса пожнивных остатков составляет половину от массы половы.

4. Количественные показатели эродируемости Q_ks и Q_k определяются по формуле (2.12), параметр Q_k определяется при нулевом значении S.

5. Дистанция ветроэрозионного пробега воздушного потока D опреде­ляется по уравнению:

, (2.14)

где: В - ширина массива (поля) при ориентации его длины поперек господствующего направления ветра (при ориентации поля вдоль направления ветра параметр «В» равен длине поля);

b - угол отклонения господствующего эрозионноопасного ветра от перпендикулярного к направлению длины массива (поля). Господствующее направление ветроэрозионных ветров определяется по метеорологическим справочникам, данным местных метеорологических станций;

n - число ветроломных барьеров на массиве (поле) – кулис, лесных полос или полос сельскохозяйственных культур при полосном их размещении;

h - высота кулис, лесных полос или стерни (при полосном размещении культур), метры.

6. Средняя скорость ветра во время пыльных бурь на высоте флюгера (U) и средняя продолжительность пыльных бурь за год (t) определяются по зональным метеорологическим данным (метеорологическим справочникам).

7. Расстояние от наветренной стороны массива (поля) на котором кон­центрация мелкозема в пылевоздушном потоке достигает максимума (Н, м) вы­числяется по уравнению:

, (2.15)

где: Q_ks - эродируемость почвы, определяется по уравнению (2.9);

I - темп нарастания величины переноса мелкозема с дистанцией пробега воздушного потока (г/м) определяется по уравнению:

, (2.16)

где: k - комковатость, %;

S - количество пожнивных остатков, шт/м²;

m, e, f – коэффициенты, значения которых зависят от гранулометрического состава почвы (табл. 2.34.).

8. Подставив найденные значения параметров в уравнение ветровой эрозии почв (2.11), определяют потенциал опасности ветровой эрозии почв (Е) по каждому выделенному массиву (полю) в тоннах с 1 га за год.