Комплекс мероприятий по минимизации воздействия неблагоприятных природных явлений.

В комплексе мероприятий, направленных на защиту почв от эрозии, повышение их плодородия, предотвращение вредного воздействия на сельскохозяйственные культуры неблагоприятных климатических факторов, важнейшее ме­сто занимают лесомелиоративные мероприятия, т. е. за­щитные лесные насаждения. Они в зависимости' от той или иной мелиоративной роли, выполняемой в конкретных условиях, делятся на полезащитные (ветроломные), водо­регулирующие, прибалочные, приовражные, защитные на­саждения на овражно-балочных и песчаных землях, на пастбищах, вдоль железных и автомобильных дорог и дру­гих объектов.

Наибольший защитный и мелиоративный эффект имеют не одиночные лесные полосы, а система лесных насажде­ний, под которой понимается комплекс насаждений опреде­ленной конструкции, обеспечивающий защиту сельскохо­зяйственных культур от неблагоприятных природных яв­лений и способствующий получению высоких урожаев. Поэтому создание систем насаждений на сельскохозяйст­венных землях должно осуществляться на основе единого проектирования с учетом рельефа местности, климатиче­ских и почвенных условий.

А. В. Альбенский (1971) выделяет четыре системы за­щитных лесных насаждений — малую, среднюю, крупную и ландшафтную. Малая система лесных насаждений, пред­ставляет собой посадки на площади до 10 тыс. га в пределах землепользования бригады (отделения). Средняя систе­ма — это посадки, размещенные на всей площади хозяйст­ва (20—50 тыс. га). Крупная система предусматривает по­садки на территории нескольких соседних колхозов (совхо­зов) или целого района. Ландшафтная система объединяет посадки в ряде административных районов или всей обла­сти (края), автономной республики. С точки зрения автора данной классификации, первые три системы обеспечивают сокращение скорости ветра, предотвращают воздействие пыльных бурь, регулируют снегораспределение, ликвиди­руют водную эрозию почв, улучшают микроклимат, повы­шают урожаи сельскохозяйственных культур. С помощью ландшафтной системы еще больше улучшаются условия внешней среды, решается проблема оптимальной лесисто­сти и формирования высокоэстетического ландшафта.

П. С. Захарова (1969) выделяет две системы защитных лесных насаждений — противодефляционную и противо-эрозионную — и первую подразделяет на малую и боль­шую. Малая противодефляционная система размещается на землях одного хозяйства (с охватом 25—30 тыс. га), а большая — на землях нескольких хозяйств или админист­ративного района. В целом противодефляционная система защитных лесонасаждений препятствует возникновению пыльных бурь, предохраняет сельскохозяйственные куль­туры от выдувания, засекания и засыпания пылью. Проти-воэрозионная же система зарегулирует поверхностный сток и приостанавливает водную эрозию, поэтому она занимает всю водосборную площадь.

Следует подчеркнуть, что предпочтение обычно отдает­ся системам защитных насаждений, занимающим мини­мальную площадь, максимально защищающим территорию от неблагоприятны^ природных воздействий и способствую­щим повышению урожайности сельскохозяйственных куль­тур.

Система защитных лесных насаждений, созданная на значительных сельскохозяйственных угодьях и в то же вре­мя занимающая весьма небольшую площадь, оказывает мощное положительно преобразующее воздействие на окружающую среду. В связи с быстрым развитием промыш­ленного и сельскохозяйственного .производства системы защитных лесонасаждений во всех зонах произрастания, особенно в южных безлесных и малолесных районах, име­ют огромное социальное значение. Они являются важным средообразующим фактором, средством биологического преобразования природных ландшафтов, повышения их биологической продуктивности.

Велика роль защитных насаждений в степных и пустын­ных районах. Здесь они увеличивают лесистость террито­рии, образуют новые благоприятные ландшафты, превращают овраги и балки в высококультурные сельскохозяй­ственные земли, а песчаные площади — в цветущие сады и виноградники. Кроме того, защитные насаждения обога­щают растительный и животный мир, оказывают много­функциональное воздействие на окружающую среду. Под воздействием системы защитных насаждений урожай зер­новых культур повышается в среднем на 15—20%, карто­феля и сахарной свеклы — на 25—30, овощей — на 45— 50%. Защитные насаждения на пастбищах резко снижают скорость ветра, улучшают микроклиматические условия, повышают видовой состав и кормовую емкость пастбищ. В результате на 20—25% растет приплод в отарах, на 8— 15% увеличивается сохранность ягнят, на 7—15%—наст­риг шерсти, на 20—25% — мясная продуктивность отар. Увеличение привеса _ крупного рогатого скота, содержащегося на откормочных площадках, защищенных лесными насаждениями, составляет в холодные зимы около 4,2 кг, а в мягкие — около 14 кг на одну голову.

При организации сельскохозяйственных пользований, как правило, разрабатывают комплекс мер по защите угодий от засух, суховеев, ветровой и водной эрозии почв и других неблагоприятных природных факторов и минимизации последствий их воздействий. В него входят организационно-хозяйствен­ные, агротехнические, лугомелиоративные, гидротехнические, пескоукрепительные и лесомелиоративные мероприя­тия.

Организационно-хозяйственные мероприятия сводятся к составлению плана землепользования во время земле­устройства, в процессе которого проводится противоэрозионная организация территории. Целью последней явля­ется такое распределение сельскохозяйственных угодий с учетом их природных особенностей, при котором можно получать максимальное количество продукции при мини­мальных затратах труда и средств и обеспечивать защиту почв от эрозии, восстанавливать и повышать их плодо­родие.

На водосборных площадях выделяют 3 земельных фон­да: приводораздельный, присетевой и гидрографический.

Приводораздельный фонд включает водораздельное плато и прилежащие к водоразделу земли с уклоном до 3°. Здесь отсутствуют резко выраженные процессы водной эрозии, а основные мелиоративные мероприятия направ­лены на борьбу с ветровой эрозией, засухой и суховеями. Эти земли отводятся под полевой (основной) севооборот.

Присетевой фонд расположен между приводораздельным фондом и гидрографической сетью и включает земель­ные участки с уклоном от 3 до 9°. На этой территории про­является плоскостная эрозия, поэтому все мелиоративные мероприятия здесь направлены на борьбу со смывом поч­вы. Присетевой фонд отводится под почвозащитный (кор­мовой) севооборот или залужение.

Гидрографический фонд включает гидрографическую сеть и прилежащие склоны с крутизной более 9°. На этой площади резко выражены процессы линейной эрозии (раз* мыв почвы), на борьбу с которыми должны быть направле­ны мелиоративные мероприятия. Земли этого фонда мало­пригодны для сельхозпользования, поэтому здесь должно преобладать лесоразведение.

На основе разделения водосборной площади на 3 эро­зионных фонда выделяют более мелкие земельные участки.

Разработана классификация категорий земель в районах распространения водной и ветровой эро­зий, согласно которой выделяется 9 категорий земель, объ­единенных в 3 группы (С. С. Соболев, 1953).

Группа А включает земли, пригодные для интенсивного использования в земледелии. В их состав входят 4 кате­горий земель, не подверженных, а также подверженных слабой и сильной водной и ветровой эрозиям. Эти земли после проведения соответствующих мелиоративных мероприятии интенсивно используются в сельском хозяйстве. Характер мелиоративных мероприятий определяется инди­видуально для каждой категории земель.

В группу Б входят земли, пригодные для ограниченной обработки. Она включает только одну категорию, т. е. уча­стки, подверженные сильной эрозии и не пригодные для постоянного выращивания однолетних полевых культур даже после проведения противоэрозионных мероприятий. Такие земли должны отводиться под травопольные сево­обороты или залужение.

Группу В составляют земли, не пригодные для обработ­ки. Она объединяет 4 категории земель, которые не исполь­зуются в почвозащитном севообороте. Лучшие из них идут под сенокосы и пастбища с нормированным выпасом скота. Земли, не пригодные для сельского хозяйства, отводятся под лесоразведение, а земли, не поддающиеся облесению (галечники, скалы, каменные осыпи и пр.), используются для разведения дичи.

Такая классификация дает возможность более рацио­нально спроектировать использование земель в сельском хозяйстве.

При организации территории землепользования особое внимание обращают на рациональное расположение полей севооборотов и их границ в рельефе, на правильное разме­щение защитных лесных полос, дорожной сети, простейших гидротехнических сооружений и др.

Агротехнические мероприятия направлены прежде всего на борьбу с ветровой и водной эрозией почв.

Для снижения воздействия ветровой эрозией почв проводят безот­вальную обработку их и при этом оставляют стерню, что снижает скорость ветра у поверхности почвы в 1,5—2 раза. Для снижения скорости ветра и задержания снега практи­куется также посев кулис высокостебельных трав.

Защита почв от водной эрозии предусматривает задер­жание и рассредоточение поверхностного стока воды на склонах и перевод его в почвенный. Поэтому при прове­дении сельскохозяйственных работ пахота, культивация и посев сельскохозяйственных культур должны проводиться поперек склона. Наиболее эффективными средствами борь­бы с водной эрозией почв являются специальные виды об­работки почвы: глубокая пахота, обвалование зяби, пре­рывистое бороздование, лункование, щелевание, кротование и пр.

Глубокая пахота способствует уменьшению стока талых и ливневых вод, интенсивному впитыванию влаги и более экономному ее расходованию. Так, при вспашке склона крутизной 2° на глубину 40 см поверхност­ный сток снижается на 46%.

Обвалование зяби проводят одновременно со вспашкой с помощью удлиненного отвала одного из корпусов плуга, при работе которого срезанный пласт не укладывается в борозду, а переносится на гребень предыдущего пласта. При этом образуются валик высотой 15—20 см, а перед ним — неглубокая борозда.

Прерывистое бороздование проводится преимуществен­но при сильно пересеченном рельефе. Для создания пере­мычек (микролиманы) вдоль борозд при вспашке исполь­зуют навесной плуг со специальным приспособлением — перемычкоделателем. При такой вспашке образуется не менее 4000 ячеек на 1 га, способных задерживать до 300 м³ воды.

Лункование применяется на сложных склонах в рай­онах водной эрозии почв для задержания стока, возника­ющего во время кратковременных ливней. С помощью лункообразователя на зяби образуют сеть замкнутых лунок емкостью 200—300 м³/га.

Щелевание можно применять по отвальной зяби, на стерне, посевах озимых и многолетних трав, в междурядьях пропашных культур, а также на сенокосах и пастбищах. Ножи-щелерезы, поставленные вместо корпусов плуга, образуют щели шириной 3—5 см, глубиной 40—60 см. Поступающие в них талые и дождевые воды увлажняют более глубокие горизонты почвы и увеличивают запас влаги в 3—4 раза, сток вод при этом почти полностью прекращается.

Кротование является эффективным приемом в борьбе с водной эрозией почвы. Сущность его состоит в создании на глубине 40—50 см пустот (кротовин) диаметром 5—6 см. Сток воды при этом уменьшается вследствие поступления ее в подпахотный горизонт через щели, образованные но­жом кротователя. Кротовины сохраняются в течение 3—5 лет и поглощают до 300 м³ воды на 1 га.

Внесение удобрений также способствует повышению противоэрозионной устойчивости эродированных почв и восстановлению их плодородия.

Наряду с этим во многих странах в борьбе с эрозией почв большое внимание уделяется «минимальной обработ­ке», т. е. сокращению числа ездок по полю. С этой целью используются агрегаты, осуществляющие одновременно несколько операций (обработку почвы, посев, внесение удобрений, боронование и др.).

Существенную роль в борьбе с эрозией почв играют лугомелиоративные приемы. В частности, надежным сред­ством защиты почв от эрозии является создание на них эрозионно устойчивого растительного покрова. Наиболее устойчивы к эрозии многолетние травы, а наименее — про­пашные культуры. Поэтому основой почвозащитных (противоэрозионных) севооборотов должны служить многолет­ние травы. Они, образуя хорошую дернину, плотный рас­тительный покров, сдерживают эрозионные процессы и способствуют восстановлению почв. Разработаны различ­ные схемы почвозащитных севооборотов. В частности, на сильноэродированных землях в севообороте преобладают многолетние травы, т. е. 4—6 полей заняты травами, а 1—2 — зерновыми культурами, пропашные же культуры исключаются. При меньшей эродированности земель в почвозащитном севообороте сокращают число полей с мно­голетними травами и их место отводят культурам сплош­ного сева.

В «Рекомендациях по почвозащитному земледелию на склоновых землях Белорусской ССР», утвержденных в 1984 г., предлагаются следующие схемы севооборотов на средне- и сильноэродированных почвах:

1-е поле — яровые с подсевом многолетних трав;

2-е, 3-е — травы 1-го и 2-го года пользования;

4-е — озимые с подсевом сераделлы

Или:

1-е поле — озимая рожь на зеленую массу с подсевом многолетних трав;

2—4-е — многолетние травы 1—3-го года пользования;

5-е — озимая рожь на зерно.

Хороший эффект при защите почв от эрозии на терри­тории полевых севооборотов дает полосное размещение культур. Полосы размещают в случае ветровой эрозии перпендикулярно направлению господствующих ветров, а при водной эрозии на прямых склонах — поперек склона, на крутых и сложных — по горизонталям. При этом поло­сы из сельхозкультур шириной 25—50 м чередуют с бу­ферными участками из многолетних трав шириной 10—20 м. Улучшение лугопастбищных угодий входит в комплекс мероприятий по борьбе с водной эрозией почв. Коренное улучшение естественных кормовых угодий включает рас­пашку дернины, внесение удобрений, посев многолетних трав, что способствует повышению их продуктивности.

Наряду с агротехническими мероприятиями по борьбе с эрозией почв большое значение имеют гидротехнические сооружения, применяемые для задержания и перераспре­деления поверхностного стока воды в целях прекращения роста оврагов.

При выборе гидротехнических сооружений учитывают вид эрозии, площадь водосбора, рельеф мест­ности, интенсивность эрозионных процессов, объем и рас­ход стока и другие факторы. В зависимости от этих фак­торов могут применяться различные гидротехнические со­оружения.

Распылители стока располагают у вершин береговых и вершинных оврагов, у дорог, разъемных борозд, у опу­шек лесных полос. Их устраивают двукратным проходом плуга на глубину борозды 30—40 см под углом 45° к оси водопроводящей ложбины. Водный поток, встречая на пути гидротехническое устройство, изменяет направление, отводится на хорошо задернованные участки и распыля­ется.

Водозадерживающие валы сооружают для прекраще­ния роста сильнодействующих оврагов, врезающихся в ценные сельскохозяйственные угодья. Их размещают- по горизонталям перед вершинами растущих оврагов. Они не только укрепляют овраги, но и прекращают смыв почвы с расположенных ниже по склону участков, уменьшают интенсивность заиления водоемов и пойменных угодий.

Водоотводные канавы применяют для отвода воды от вершины небольших оврагов в задернованные балки и лож­бины или для подвода ее к водосбросным сооружениям. Для прекращения роста оврага в длину в его вершине устраивают водосбросные сооружения: лотки-быстротоки, ступенчатые перепады, консоли, водосбросы (шахтные, трубчатые). Они предназначаются для безопасного сброса вод поверхностного стока на дно оврага.

Донные гидротехнические сооружения используют для закрепления дна оврага и безопасного пропуска паводко­вых вод. Их располагают поперек дна оврага. Они имеют вид запруд из дерева, камня, бетона.

Пескоукрепительные мероприятия проводят для закреп­ления подвижных песков. В настоящее время разработан ряд способов осуществления этих мероприятий. Самым распространенным из них является шелюгование, т. е. по­садка кустарниковых ив — шелюги красной, желтой и каспийской.

При закреплении шелюгой красной подвижных песков Полесья и лесостепи производят посадку хлыстов под плуг или черенков под меч Колесова, а на тракторопроходимых песках — лесопосадочными машинами.

Посадка шелюги хлыстами проводится в плужные бо­розды глубиной 20—25 см, нарезанные однокорпусным плугом поперек направления господствующих ветров. Хлысты укладывают на дно борозд так, чтобы комель каж­дого предыдущего из них заходил за вершину последующе­го на 10—15 см. В бороздах их заделывают обратным хо­дом плуга. Для посадки используют 2—3-летние хлысты, очищенные от боковых побегов.

Черенки шелюги сажают вертикально на всю длину (30—40 см), оставляя на поверхности лишь одну почку. Посадку осуществляют рядами с помощью сажалки, а при отсутствии такой возможности — под меч Колесова или под сажальное шило. Поскольку шелюга сильно иссушает пески, ширина междурядий должна быть 4—8 м, а расстоя­ние между черенками в ряду —0,5—1 м.

Посадку шелюги как черенками, так и хлыстами прово­дят поздней осенью или ранней весной, вслед за оттаива­нием почвы.

Для усиления и ускорения кущения прижившуюся ше­люгу осенью или ранней весной следующего года сажают на пень, т. е. срубают острым топором стебли (через ряд). На третий год в междурядья высаживают древесные по­роды.

Закрепление подвижных песков травами проводится для защиты их от ветровой эрозии и перевода неисполь­зуемых песчаных площадей в пастбища и сенокосы. Росту травянистой растительности на песках способствует отно­сительно благоприятный водный режим.

Однако бедность песков питательными веществами ограничивает ассорти­мент выращиваемых на них растений. Для малогумусовых маломощных песков рекомендуются псаммофиты — песчаный овес, кумарчик, полынь песчаную и т. п.(А. А. Вакулин, 1972).

Закрепление подвижных песков механическими защи­тами весьма эффективно, но установка их требует больших затрат труда и средств. Поэтому применять их целесооб­разно лишь на сильно подвижных песках, нуждающихся в срочном закреплении, чтобы предотвратить занос песком дорог, различных сооружений и других промышленных объ­ектов. Механические защиты подразделяются на стоячие (клеточные, рядовые, торчковые), устилочные (сплошные, полосные) и скрытые. Для их создания используют солому, хворост, камыш, тростник, полынь и другие грубостебельные растения.

Наиболее эффективны и широко применяются стоячие рядовые и клеточные защиты.

Для устройства рядовых защит перпендикулярно на­правлению господствующих ветров выкапывают канавки или пропахивают борозды глубиной 20—30 см и в них устанавливают пучки грубых трав или другого материала. Нижние концы их запахивают или засыпают песком, остав­ляя над поверхностью 40—70 см.

Клеточные защиты образуют путем расположения стоя­щих рядов во взаимноперпендикулярном направлении. Размер клеток может быть 3X3, 4X4 м и другой; расстоя­ние между рядовыми защитами обычно колеблется в пре­делах 3—5 м. При организации клеточной защиты в проме­жутках между заборчиками создается зона затишья и пе­сок не движется. Здесь производят посев трав или посадку леса.

В последнее время для закрепления подвижных песков широкое применение нашли химические препараты, особен­но вдоль линий газопроводов, электропередач, железных дорог и других объектов. При этом используются различ­ные химические препараты (битумные эмульсии, полиакриламиды, латексы, лигнины, нерозин и др.), обладающие способностью склеивать песчаные частицы в период прора­стания и укоренения посеянных перед закреплением тра­вянистых растений. Кроме того, определенный интерес представляет цементация песков различными вяжущими веществами: известью, жидким стеклом, хлористо-магнезиальными солями и др.