Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние изученности рассматриваемого вопроса 9
1.1. Почвозащитная способность полевых культур. 9
1.2. Обработка почвы с сохранением растительных остатков на поверхности 13
Глава 2. Программа исследований, условия и методика проведения опытов 21
2.1. Задачи и объект исследований 21
2.2. Почвенный покров района и опытных участков . 22
2.3. Характеристика климата зоны и погодные условия в годы проведения исследований 26
2.4. Методика исследования 37
Глава 3. Факторы обуславливающие эрозию почв 45
3.1. Основные закономерности выпадения дождей 46
3.2. Изменение агрофизических свойств почвы в зависимости от изучаемых факторов 53
3.2.1. Плотность сложения пахотного слоя 54
3.2.2. Структурное состояние почвы и ее изменение при различных условиях использования 62
3.2.3. Агрегатный состав 69
3.2.4. Водопроницаемость почвы склонов 75
3.3. Почвозащитная способность полевых культур и приемов их возделывания 80
3.4. Противоэрозионная устойчивость
почвы в зависимости от изучаемых факторов 86
Глава 4. Продуктивность пашни склонов в зависимости от условий их использования 104
Глава 5. Эколого-экономическая оценка почвозащитных приемов повышения противоэрозионной устойчивости почв склонов 111
Выводы 119
Предложения производству 121
Список использованной литературы
- Обработка почвы с сохранением растительных остатков на поверхности
- Почвенный покров района и опытных участков
- Изменение агрофизических свойств почвы в зависимости от изучаемых факторов
- Почвозащитная способность полевых культур и приемов их возделывания
Введение к работе
Северный Кавказ представляет собой сложный взаимосвязанный природный комплекс. Разнообразие физико-географических и климатических условий привело к формированию большого числа разнообразных ландшафтов.
На Северном Кавказе находятся одни из самых плодородных почв не только в России, но и в мире - предкавказские черноземы. Здесь можно встретить большинство типов почв умеренных широт. На равнине преобладают черноземы и каштановые почвы, в горных условиях - серые и бурые лесные и перегнойно-карбонатные, а в высокогорье - горно-луговые почвы.
Благоприятные природно-климатические условия и плодородные почвы выдвинули Северный Кавказ как важнейший сельскохозяйственный регион, что предопределило чрезвычайно сильную антропогенную нагрузку на все компоненты ландшафтов.
За счет эрозионных процессов утрата почв составляет здесь в среднем около 30 т/га в год, что во много раз выше уровня компенсации за счет почвообразования. В результате недобирается 15-20% урожая на слабо эродированных и 30-40% на средне эродированных почвах.
Другой негативной стороной антропогенного воздействия является физическая деградация земель, выражающаяся в разрушении структуры, уплотнении, нарушении естественного термического, водного и воздушного режимов.
Серьезную опасность для плодородия и будущего почв представляет также потеря кальция и подкисления, химическое загрязнение уничтожение почвенной биоты.
Таким образом, в землепользовании и земледелии на Северном Кавказе мы подошли к опасной черте, за которой могут последовать неисправимые экологические и экономические катаклизмы.
В сложившихся условиях единственным приемлемым выходом является перевод земледелия на ландшафтно-экологическую основу, предусматривающую обязательное соблюдение экологических императивов и ведение ландшафтно-адаптивных систем земледелия.
Ландшафтное земледелие должно обеспечить экологически безопасное и экономически целесообразное использование природных и антропогенных энергетических ресурсов. Решение задачи предполагает системное исследование процессов и явлений в агроландшафтах с целью определения качественных параметров, режимов трансформации, энергии и веществ в них.
Получение стабильно высоких урожаев с постоянным восстановлением плодородия почв при минимальных затратах и средств возможно только на основе конструирования таких антропогенных экосистем (агропедоценозов), элементы которых учитывали бы ресурсный потенциал естественных экосистем (биопедоценозов).
Для решения этих задач необходимо, в первую очередь оценить эрозионную опасность территории, поскольку, как правило, большая часть пашни находится на склонах, где активно развивается эрозия почв.
Почва является основным и незаменимым ресурсом, от состояния, которого зависят все успехи в земледелии. Несмотря на большой прогресс в разработке и создании новых нетрадиционных технологий получения продуктов питания и кормов, почва всегда остается основой обеспечения жизни человека. Возрастающие объемы промышленного производства и несбалансированное интенсивное развитие сельскохозяйственного производства нарушают экологическое равновесие, увеличивают техногенные нагрузки на почву, что приводит к усилению эрозионных процессов, ее деградации и снижению плодородия.
Ввиду того, что с эрозией отчуждаются также минералы, которые способствуют почвообразованию и гумусонакоплению, восстановление эродированных земель весьма затруднено, а в ряде случаев невозможно. Все
5 это говорит о том, насколько, важна не только борьба с эрозией почв, но и ее предупреждение. Особенно остро стали эти вопросы с расширяющимся применением интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, что совершенно не увязаны с почвоохранными мероприятиями.
Для того чтобы системы земледелия были почвоохранными, они должны отвечать следующим требованиям: обеспечить замкнутый цикл биологического круговорота веществ и, в первую очередь, положительный баланс гумуса, а также активного кальция; формировать оптимальные уровни агрофизических, агрохимических и других свойств почв; создавать круглогодичное проективное накрытие почв живой растительностью или ее остатками не ниже 70-80 %, что в сочетании с другими мероприятиями обеспечивает снижение эрозионных процессов к допустимому уровню.
Быстрое развитие эрозионных процессов связано еще и с тем, что сельскохозяйственное производство упростило характер круговорота веществ в биогеоценозе. Простые, часто однокомпонентные посевы должны выполнять в природе функцию бывших до них многокомпонентных растительных сообществ (степь, лес), для которых нашествие вредителей, похолодание и т.д. были менее ощутимы.
Реализовать устойчивость к эрозии аналогичную устойчивости природных биоценозов (в определенном приближении), можно системой промежуточных посевов. Беспрерывное (в течение теплого периода года) возделывание культур предупреждает непродуктивные потери питательных веществ и влаги, повышает биологическую активность почвы и содержание гумуса. Уплотненное использование пашни - мощное средство борьбы с водной эрозией на склонах.
Для Кабардино-Балкарской республики решение этих задач имеет первостепенное значение, так как большая часть территории расположена в горной местности входящей в зону интенсивной эрозии, то есть сильной подверженности смыву размыву поверхности стоком временных водных потоков.
Анализ распределения территории свидетельствует, что площадь, занятая горами в КБР составляет 71 % общей площади (12,5 тыс. кв. км). Из 290,6 тыс. га земель КБР, подверженных эрозии, 45 тыс. га расположены на пастбищах, а 96,9 тыс. га на пашне. Помимо эродированных еще 340 тыс. га (в основном склоновых земель) относятся к категории эрозионно-опасных, а это составляет около 30% всей территории республики.
Основными антропогенными факторами сильного развития эрозии на территории КБР являются: высокая степень освоенности и распаханности территории, большая доля склоновых земель в пашне и продолжающаяся распашка более крутых склонов, значительный удельный вес пропашных культур в севооборотах на склонах, преобладание в системе обработки почвы отвальной вспашки, при которой растительные остатки заделываются в почву и ее поверхность остается на длительный период не защищенной. Эти факторы наряду с природными причинами эрозии (расчлененность рельефа, преобладание в предгорной и горной зоне склоновых земель, эрозионная опасность осадков, слабая противоэрозионная устойчивость почв) способствуют значительному развитию водной эрозии(Молчанов Э.Н., Шаваев С.З., 1988; Молчанов Э.Н., 1991).
Помимо этого необходимо учитывать, что сельское хозяйство в настоящее время характеризуется устойчивой тенденцией к росту затрат невосполнимой энергией на каждую дополнительную единицу продукции, высокой зависимостью величины и качества урожая от погодных условий, все возрастающей опасностью загрязнения и разрушения природной среды. Преодоление этих и других негативных последствий химико-техногенной интенсификации земледелия требует разработки качественно новых систем, в основе, которых должно находиться адаптивное использование природных, биологических, технологических и трудовых ресурсов.
В связи с этим в нашей республике в условиях повсеместного применения системы обработки почвы, основанной на отвальной вспашке и многократных рыхлениях, вопросы предотвращения эрозии путем
7 применения эффективных почвозащитных мероприятий при возделывании основных полевых культур на склоновых землях весьма актуальны.
Актуальность этой проблемы обуславливается еще тем, что прогрессирующий дефицит энергоресурсов и средств химизации земледелия привел к диспаритету цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию. Большинство хозяйств республики из-за тяжелого экологического положения вынуждены нарушать разработанные ранее технологии, что отрицательно сказывается на урожайности возделываемых культур и плодородии почвы.
Поэтому нами предпринята попытка совершенствования отдельных звеньев системы земледелия с учетом требований ландшафтной совместимости, при которых увеличение производства растениеводческой продукции и повышение плодородия почв базируется на адаптации агроэкосистем в природные ландшафты.
Научная новизна. Для условий горной зоны КБР теоретически обосновано и экспериментально доказано, что ежегодное оборачивание обрабатываемого слоя почвы, с точки зрения защиты от эрозии и стабилизации экологической обстановки, нецелесообразно. Замена традиционной отвальной вспашки чизельной обработкой обеспечивает сохранение на поверхности почвы растительных остатков, увеличивает противоэрозионную устойчивость почвы, замедляет эрозионные процессы.
Установлена возможность и целесообразность уплотнения звена севооборота промежуточными культурами с целью повышения экологической устойчивости агропедоценозов.
На основании анализа результатов полевого опыта и наблюдений за изменениями метеоданных составлены уравнения множественной линейной регрессии стока ливневых осадков и смыва почвы под различными культурами.
Практическая ценность. Установлены параметры стока ливневых осадков и смыва почвы при различных системах основной обработки и
8 звеньях севооборота; предлагаемый комплекс агротехнических приемов способствует снижению ущерба от ливневой эрозии до предельно допустимых значений; полученные математические модели позволяют установить не только статистическую взаимосвязь изучаемых показателей, но и давать аналитические и прогнозные оценки противоэрозионной устойчивости почв, при разработке почвозащитных мероприятий на склоновых землях.
Основные положения, выносимые на защиту: - целесообразность постоянного или периодического оборачивания обрабатываемого слоя почвы для сохранения на ее поверхности растительных остатков, защиты от эрозии и регулирования агрофизических свойств; значимость постоянного покрытия поверхности почвы растениями и мульчирующим слоем из растительных остатков в целях стабилизации ее противоэрозионной устойчивости; возможность использования глубокого рыхления почвы чизельными орудиями, как средства регулирования поверхностного стока ливневых осадков; количественные показатели стока ливневых осадков и смыва почвы и закономерности их изменения под влиянием систем основной обработки и структуры посевных площадей; результаты корреляционно-регрессионного анализа взаимосвязи стока ливневых осадков и смыва почвы с факторными признаками; эколого-экономическое обоснование предлагаемых противоэрозионных мероприятий.
Обработка почвы с сохранением растительных остатков на поверхности
Исследованиями последних лет установлена противоэрозийная эффективность плоскорезной, безотвальной, чизельной, а также поверхностной мульчирующей и других способов обработки почвы. Их противоэрозийная роль определяется защитным влиянием стерни и других послеуборочных остатков на поверхности почвы (Белолипский В.А., Шелякин Н.М., Зубов А.Р. 1987; Лавровский А.Б. и др., 1987;Каштанов А.Н., 1983; Тарарико А.Г., 1986; Шикула Н.К., 1987; Пупонин А.И., Захаренко А.В., 1989; Саранин К.И., Шептухов В.Н., 1989; Тхамоков З.Д., Кучуков П.М, 2005).
Для ряда регионов с черноземными почвами на европейской части бывшей СССР установлено оптимальное количество стерни или других растительных остатков для защиты почв, от ветровой эрозии (снижения скорости ветра и т.д.). Так, для степной зоны Башкирии 300-350 шт. стерневых остатков стеблей на 1 кв.м. достаточно для защиты почв от ветровой и водной эрозии(ЛысакГ.Н.,1988). В исследованиях Ставропольского НИИСХ разбрасывание всей соломы после уборки пшеницы (1,8 -2,6 т/га) было достаточным для защиты почв при сильной дефляционной опасности ветра, при этом скорость ветра уменьшалась в 2 раза и более (Рябов Е.И., 1985).
Установлена также почвозащитная роль стерни и в предупреждении водной эрозии на черноземах (Демидов В.В., 1986; Тарарико А.Г., 1986).
В модельных опытах УНИИЗ на черноземах лесостепи Украины мульчирование разрыхленной поверхности почвы измельченной соломой (в дозе 2 т/га) уменьшало смыв почвы в 10 раз, а увеличение высоты среза стерни с 5 до 10 и 20 см - соответственно на 40 и 60% (Татарико А.Г., 1986).
По результатам ряда многолетних стационарных опытов, проведенных на черноземах лесостепной и степной зон европейской части бывшей СССР, установлена высокая почвозащитная эффективность плоскорезной обработки в районах распространения ветровой и водной эрозии (Белолипский В.А., Шелякин М.М., Зубов А.Р., 1987; Полуэктов Е.В., Семякин В.А., 1985; Тарарико А.Г., 1986; Чуданов И.А., Васильев В.П., 1988). Особенно важна почвозащитная и влагонакопительная роль плоскорезной обработки в чистых парах, которые являются необходимым звеном систем земледелия в засушливых условиях степной зоны при возделывании основных культур (Рябов Е.И., 1985).
При осенней обработке почвы плоскорезами на поверхности сохраняется примерно 80% стерни зерновых культур. Плоскорезная обработка по сравнению с отвальной способствует большему накоплению снега, уменьшению выдувания мелкозема. (Чуданов И.А., Васильев В.П., 1988).
Так, по данным УНИИЗиЗПЭ, в период пыльных бурь 1984г. в юго-восточной части бывшей УССР на полях, обработанных плоскорезными орудиями, при наличии на 1м ПО стерневых остатков стеблей озимой пшеницы потери почвы с 1 га составили 6т., при 250 - Зт., при 305 - 1т., в то время как с не защищенных растительным покровом или пожнивными остатками полей - от 10 до 50 т/га (Горбачева А.Е., 1985).
При плоскорезной обработке в районах проявления водной эрозии почв на склоновых землях в большинстве случаев отмечается возрастание стока талых вод за счет увеличения снежного покрова, более плотного сложения верхнего слоя почвы по сравнению с вариантом отвальной вспашки. Но по сравнению с последней при плоскорезной обработке, несмотря на увеличение объема стока, смыв почвы значительно уменьшается, что объясняется кольматирующим действием стерни, способствующей замедлению скорости стока и осаждению взвешенных частиц водного потока (Герасименко в.П., 1987; Петрова Н.В., 1987; Рожков А.Г., Котлярова О.Г., 1985). Так, в стационарном опыте УНИИЗ на черноземе типичном Лесостепи
Украины (крутизна склона 5-6) смыв почвы (в среднем на 1976-1983 г.г.) с вариантов плоскорезной обработки составил: на посевах кукурузы на зерно -33,8 м /га, ячменя с подсевом трав - 3,6, озимой пшеницы - 0,7, викоовсяной -і смеси - 7,7 м /га, а при отвальной вспашке - соответственно 45,2, 11,7, 7,3 и 14,8 м/га (Тарарико А.Г.,1986). В лесостепной зоне Поволжья (Куйбышевская область) в опытах на типичном черноземе (склон 4-5) смыв почвы при плоскорезной обработке на глубину 25-27 см. уменьшился до 0,63 м /га, тогда как при отвальной вспашке на ту же глубину он составил 15,8 м3/га (Чуданов И.А., Васильев В.П.,1988). В степной зоне, по данным многолетнего опыта донского СХИ, проведенного на черноземе обыкновенной мицеллярно-карбонатном (крутизна склона 2), средний ежегодный смыв почвы в зернопаропропашном севообороте был при плоскорезной обработке (на глубину 20-22 см) на 9 м3/га меньше, чем при отвальной (20,2 м3/га). (Миронченко Ф.А., Зеленский Н.А., Петровская И.В., 1987).
Вместе с тем многочисленными исследованиями последних лет установлено, что по влиянию на урожайность сельскохозяйственных культур роль плоскорезной обработки не однозначна в различных почвенно-климатических условиях и в разные по увлажнению годы. Наибольший положительный эффект дает плоскорезная обработка в степных районах и в острозасушливые годы, так как способствует лучшему накоплению снега и увеличению весенних запасов влаги. Наряду с почвозащитной ролью установлена экономическая эффективность плоскорезной обработки черноземных почв для степных районов Поволжья (Куйбышевская, Саратовская, Волгоградская области), Северного Кавказа, Украины, Южного Урала (Листопадов И.Н., Ермоленко В.П., 1986; Медведев В.В., 1988; Петрова Н.В., 1987; Полуэктов Е.В., 1987; Рябов Е.И., 1985).
Почвенный покров района и опытных участков
Исследования выполнялись в 1997 - 2001 гг. на склоновых землях КСХП «Москва» Черекского района Кабардино-Балкарской республики.
Агроландшафт - многокомпонентная, саморегулирующаяся, как и вся биосфера, система. Решающая роль в экологическом благополучии агроландшафтов принадлежит почвенному покрову, климату и фитосоциальным взаимоотношениям экосистем, в частности фитосанитарному фактору (Кочетов И.С., 1999).
Землепользование КСХП «Москва» расположено в горной зоне и относится к области низкогорного и холмистого рельефа на клиоценчетвертичных складчатых структурах (геоморфологическое районирование КБАССР по Маслову).
Большая часть территории расположена в долинах рек Черек, Псыгансу и их притоков. Долины рек оформленного типа, имеют хорошо развитую пойму шириной от 300 до 800м. Надпойменные террасы рек характеризуются равниной, слабоволнистой поверхностью и имеют общий уклон к северо-востоку.
Юго-восточная часть территории участка отличается незначительным поднятием и расположена на увалистых склонах водораздела рек Псыгансу и Маргущ, разделенного балочной системой на ряд многочисленных мелких водоразделов - увалов. Склоны в основном покатые и сильнопокатые, изрезанные поймами, преимущественно юго-восточной и северо-западной экспозиции протяженностью от 500 до 1000 м.
Абсолютные высоты варьируют в пределах 582-850м. Здесь сформировались зональные почвы - темно-серые горные лесные.
В геологическом отношении рассматриваемая территория сложена отложениями четвертичной, третичной, меловой и юрской систем, которые представлены соответственно дельтово-морскими отложениями галечниками, песками, глинами, сланцевыми глинами, известняками, туфами, кристаллическими сланцами.
Почвообразующими породами послужили аллювиальные отложения и некарбонатные глины.
Некарбонатные глины получили значительное распространение и на них сформировались зональные почвы. Описываемые породы бурого цвета с красным оттенком, плотные, пористые. Механический состав пород глинистый. Реакция почвенной среды обычно слабокислая.
Почвенный покров опытного участка представлен темно-серыми горными лесными почвами. Для более полной характеристики морфологических признаков и агрохимических свойств, приводится описание этих почв. Почвенный разрез заложен в 1995 году на склоне юго-восточной экспозиции крутизной 3-4 в 2км от с. Н - Жемтала. Угодье-пашня, кукуруза. От 10% соляной кислоты не вскипает. 0-23 АВ см - влажный, темно-серый, слабо уплотненный, комковатый, пористый, корешки, глинистый, переход постоянный по цвету, заметный по сложению. 23 — 38 5, см - влажный, коричневато-серый, плотный, тонкопористый, тяжелосуглинистый, комковато-мелко-ореховатый, пленка полуторных окислов на поверхности структурных отдельностей, переход заметный. ТО _ СҐ В2 см - влажный, шоколадный, плотный, тонкопористый, 1 о глинистый, ореховатый, корешки, переход заметный по цвету. г.,-. 56-115 г ВС см - влажный, желто-бурый с гумусовыми затеками, глинистый, ореховато-камковатый, пленка полуторных окислов в верхней части горизонта, переход заметный. „115-120 С см- светло-коричневый, увлажнен, уплотненный, тонкопористый, комковатый, глинистый. Показатели механического состава и агрохимических свойств почвы представлены в таблицах 1 и 2.
Механический состав рассматриваемого разряда почв -тяжелосуглинистый (табл. 1) Из фракции механического состава преобладает крупная (0,05 - 0,01мм) пыль и ил ( 0,001мм), причем прослеживается отчетливое увеличение ила в средней части профиля, отчетливо выражен и иллювиальный горизонт. Количество крупной пыли уменьшается с глубиной.
Изменение агрофизических свойств почвы в зависимости от изучаемых факторов
Под эрозией подразумевают, перенос и отложение почвы под влиянием воды, ветра, механических воздействий почвообрабатывающих орудий. Отсюда имеют начало такие термины, как водная, ветровая, агротехническая, пастбищная и др.
Геологическая, или нормальная, эрозия (денудация) протекает медленно, не снижая плодородия почв. Количество почвенного материала, отчуждаемого водой и ветром с поверхности, укрытой естественной растительностью и ее остатками, постоянно восполняется з результате почвообразовательного процесса. Это равновесие в естественной природе нарушается только при таких катастрофических явлениях, как наводнение, сели, оползни и т.д.(Ковда В.А., 1973; 1985).
Хозяйственная деятельность связанная с выращиванием культурных растений, уничтожает естественный покров (вырубка и сжигание леса, распашка почвы и др.), нарушает естественное равновесие между денудацией и почвообразованием. Происходит ускорение, или естественная эрозия почвы, которая наносит существенный ущерб сельскохозяйственному производству.
Ветровую эрозию и дефляцию, в зависимости от интенсивности и форм проявления подразделяют на местную (локальную) и пыльные, или черные бури.
Процесс ветровой эрозии происходит при воздействии ветра на поверхность почвы, когда сила воздушного потока приводит частицы и агрегаты в движение.
Водная эрозия почв обуславливается разрушающей энергией осадков, их стоком, а также состоянием поверхности почвы(Безручко И.Н., Мильчевская Л.Я., Москаленко В.М. и др., 1990)
Энергетическое воздействие воды на почву и почвообразующие породы весьма разнообразно. В литературе встречаются более сотни различных эрозий. По этому М.Н. Заславский (1983) предложил вместо названия водная эрозия почв применять термин эрозию почв, понимая под ним только смыв и размыв почвы и подстилающих пород поверхностным стоком временных водных потоков.
По М.Н. Заславскому (1983), выделяется три основных типа водной эрозии почв: от разрушения и стока дождевых осадков (ливневая эрозия), стока талых вод и ирригационная эрозия. Выделяют два подтипа: смыв почвы (поверхностная или плоскостная эрозия) и размыв почвы (линейная эрозия). Первый подтип характеризуется в различной степени смытыми почвами, второй - промоинами и оврагами.
Вторым блоком факторов характеризующих эрозионные процессы является состояние почвенного покрова или свойства почв.
Основные составные части диагностики изменение свойств почв -плотность сложения, структурно-агрегатный состав, водопроницаемость, содержание гумуса и его качественный состав.
Из климатических факторов, оказывающих прямое действие на водную эрозию, главная роль принадлежит осадкам, которые формируют поверхностный, или склоновый сток. Другие климатические факторы (температура, влажность воздуха и ветер) влияют на эрозию косвенно (Захаров П.С., 1978).
На европейской территории России доля жидких осадков составляет 61% годового объема осадков. Любой дождь характеризуется двумя величинами: количеством выпавшей воды и продолжительностью выпадения. Количество выпавшей воды измеряется высотой слоя или объемом деленным на еденицу.
Кроме перечисленных, важной характеристикой дождя является производственная величина - интенсивность, как количество выпавших осадков к продолжительности выпадения. Различают мгновенную и среднюю интенсивность. В инженерных расчетах используют единицу измерения интенсивность q (л/с на /га)и і (мм/мин). Соотношение между ними: Я = 16$7/.
Следующая важная характеристика повторяемость (или период повторяемости) Р представляет собой средний промежуток времени между дождями, с интенсивностью, не меньше заданного значения.
Повторяемость измеряется в годах. Чем больше повторяемость, тем меньше вероятности S превышения интенсивности - этого дождя:
р Любая характеристика дождя связана со значением обеспеченности Рв-20%, то превышение характеристики произойдет 20 раз в 100 лет.
По морфологическим признакам различают морось (i 0,01 мм/мин), обложные мелкокапельные (0,01 - 0,2 мм/мин), обложные крупнокапельные (0,3-0,5 мм/мин) и ливневые дожди (і 0,5 мм/мин).
Дождевая эрозия представляет собой результат действия двух факторов - дождя и почвы. Действие дождя называется размывающим или эрозийным, а вызванное дождем нарушение почвы - эродируемостью. Эрозийность дождя - это потенциальная способность дождя вызывать эрозию, являющегося функцией физических характеристик дождя. Эродируемость является функцией как физических свойств почв, так и ее обработки (Гудзон Н. 1974).
Выпадение осадков в теплое время года на распаханные склоны в виде ливней вызывает появление поверхностного стока и эрозии почв.
Первичное разрушение структуры почвы, ее разбрызгивание и уплотнение происходят под ударным действием капель дождя. На уплотнение поверхности почв расходуется примерно 2/3 энергии дождевых капель (Кузнецов М.С., Глазунов ГЛ., 1996).
Почвозащитная способность полевых культур и приемов их возделывания
Выпадающие атмосферные осадки перераспределяются на земной поверхности водосборами различной величины, что обеспечивает поверхностный, внутрипочвенный и подземный водный сток, являющийся источником питания водотоков различного порядка. Процессы плоскостной и линейной эрозии почв осуществляется под воздействием поверхностного стока ливневых вод, другая часть выпадающих осадков идет на испарение, эвапотранспирацию и поглощение почвой. В силу этого поверхностный сток и режимы увлажнения элементов водосбора тесно связаны между собой и в значительной степени обуславливают динамику эрозионного процесса на водосборе. Водопоглотительная способность почв определяется физико 87 механическими и физико-химическими свойствами почв и почвообразующих пород, существенное значение имеет и первоначальная влажность почв. В свою очередь режим влажности почв является решающим фактором урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому изучение взаимосвязи выпадающих осадков, поверхностного стока и увлажнения элементов водосбора имеет важное научное, теоретическое и практическое значение.
В условиях горной зоны Кабардино-Балкарской республики вопросы предотвращения поверхностного стока ливневых вод при возделывании сельскохозяйственных культур на эродированных почвах изучены слабо. Это объясняется прежде всего трудностями проведения противоэрозионных приемов и особенностями возделывания культур, так как любые «искусственно» созданные неровности и углубления нарушаются высевающими агрегатами. С другой стороны, почти отсутствовали целенаправленные исследования процессов водной эрозии почв под различными культурами. С 1997 года нами начата разработка и изучение приемов повышения противоэрозионной устойчивости темно-серых горных лесных среднесмытых почв.
Для изучения поверхностного стока и смыва почвы на склонах юго-восточной экспозиции (высота под уровнем моря - 680метров) были построены стоковые площади шириной 3,5 и длиной Юметров. Для приема и учета стока были устроены водоприемники представляющие собой 4 пластмассовые бочки емкостью 250л сообщающиеся между собой и покрытыми крышками.
С целью более объективной оценки, изучаемых агроприемов, наблюдение за поверхностным стоком и смывом почвы, как отмечено в главе 2, мы проводили в звеньях севооборота, заложенных тремя закладками (1997,1998,1999 годы).
За время проведения экспериментов было отмечено 2 года сильно увлажненных (1997,2001), 2 года умеренно увлажненных (1998, 1999) и 1 год благоприятный (2000), что позволило нам дать объективную оценку предлагаемым противоэрозионным мероприятиям в различных погодных условиях. Число наблюдений по годам представлены в таблице 17. Влияние суточной суммы и интенсивности осадков на жидкий и твердый сток иллюстрируются данными приложения 12.
Анализ полученных за годы исследований данных представляет по количественным показателям, характеризующим эрозию почв под полевыми культурами по основным фазам их развития в течение ливневого периода (апрель-сентябрь). Данные таблицы 17 свидетельствуют о том, что наибольшее количество осадков формирующих сток выпало в 1997 и 2001 годах соответственно 7 и 10 ливней. В 1997 году слой осадков выпавших за один ливень изменялся от 27,4 до 64,2 мм с интенсивностью от 1,1 до 3,1 мм/мин. в 2001 году эти показатели были несколько ниже и составляли соответственно 20,2 - 43,9 мм и 0,6-3,1 мм/мин. В 1998, 1999 и 2000 гг. количество стокообразующих осадков было в 1,7 - 5 раза меньше, чем в 1997 и 2001 гг., хотя 13 июня 1998 года сумма осадков выпавших за один ливень составила 57,6 мм при интенсивности 2,7 мм/мин., а 4 августа 2000 года за 1 ливень выпало 65 мм осадков с интенсивностью 2,3 мм/мин.
Склоновый сток проявляется по-разному и зависит, по данным наших исследований в основном от фаз развития растений. Так, в первом звене севооборота наибольший сток за ливнеопасный период отмечен в 1997 году под кукурузу на силос, возделываемой по отвальной вспашке на глубину 20-22см - 142мм. Углубление вспашки до 28-30 под кукурузу на зерно способствовало снижению стока на 6%. В этом году основная часть стокообразующих осадков выпало в период с 11 апреля по 18 июня, когда открытость поверхности поля колебалась у кукурузы на силос в пределах 62-96%, а у кукурузы на зерно в пределах 59-100%, то есть почва была значительно оголена. Наименьший сток ливневых осадков в этом звене севооборота был в этом году на посевах озимой пшеницы
