Эрозия почв: что и как выращивать на проблемных участках?

В последнее время проблема эрозии почв становится все более актуальной на территории России. Можно долго рассуждать о причинах этого негативного явления, но что делать агроному, если такие участки есть? Какие культуры можно выращивать, как правильно обработать почву и внести удобрения? На эти вопросы мы подготовили ответы, опираясь на рекомендации ученых.

Эрозионные процессы наносят агрохозяйствам существенный экономический ущерб, приводя к потере гумуса и элементов питания, ухудшению агрофизических, биологических и агрохимических свойств почвы и негативно влияя на урожайность сельхозкультур. В наибольшей степени реагируют на эту проблему пропашные, урожайность которых снижается на:

• слабосмытых почвах – на 20%;
• среднесмытых – 40%;
• сильносмытых – на 60%.

Недоборы урожаев зерновых и зернобобовых культур соответственно составляют 12, 28 и 40%. При этом продуктивность многолетних трав может уменьшаться в зависимости от эродированности почвы от 5 до 30%.

Работа по созданию по формированию почвозащитных адаптивно-ландшафтных систем предусматривает повышение доли выращивания многолетних трав. Это прием позволяет увеличить период, в течение которого почва находится под защитой растений и стерни, и рост количества поступающих в почву растительных остатков.

Ученые советуют начать работу с проблемными участками путем их выделения в агротехнологические группы в зависимости от степени эрозийной деградации и величины потенциальной дефляционной опасности. Использование этих земель предусматривает дифференцированное, в зависимости от степени деградации, формирование структуры посевов и севооборотов, специальных приемов обработки почвы и системы применения удобрений.

На почвах интенсивного использования с величиной потенциального смыва 2,0 т/га в год рекомендуется размещать зернопропашные и зернотравяно-пропашные (плодосменные) севообороты с удельным весом пропашных культур до 45%. На землях со слабыми ограничениями в использовании (величина потенциального смыва 2,1-5,0 т/га) можно размещать зернотравяно-пропашные севообороты. Пропашные культуры могут занимать до 25%, зерновые – до 65%, а многолетние травы – до 30%.

Использование земель, дефляционная опасность которых оценивается от 8 до 13 т/га в год, уже сильно ограничено. Возделывание пропашных культур на них исключается, а многолетние травы должны занимать от 30 до 50%. Там, где величина потенциального смыва 10-20 т/га в год рекомендуется вводить травяно-зерновые севообороты, а многолетние травы должны занимать не менее половины площадей.

На почвах, подверженных дефляции (дерново-подзолистые, песчаные и супесчаные, подстилаемые песками, осушенные торфяно-болотные и торфяно-глеевые почвы), вводятся севообороты с короткой ротацией.

Поля с преобладанием дерново-подзолистых заболоченных и дерново-заболоченных почв с низкой дефляционной опасностью (1-3 т/га в год) можно использовать в плодосменных севооборотах с удельным весом:

• пропашных культур – не более 25%;
• зерновых – 43-60%;
• многолетних трав – 12,5-30%.

На дерново-подзолистых песчаных автоморфных, оглеенных внизу, временно избыточно увлажненных и глееватых осушенных почвах (средняя и сильная дефляционная опасность 6-10 т/га в год) рекомендуется размещать плодосменные с долей пропашных до 15% и зерно-травяные севообороты.

Агротехнологическую группу земель, объединяющую песчаные, дерновые, заболоченные, дерново-карбонатные заболоченные или торфяно-болотные деградированные почвы, а также торфяно-болотные низинные осушенные почвы, дефляционная опасность которых составляет от 8 до 13 т/га в год, можно использовать ограниченно. На них размещаются зернотравяные или травяно-зерновые севообороты, возделывание пропашных культур исключается.

В структуре посевов:

• многолетние травы должны занимать от 50 до 70%;
• озимые зерновые – от 12,5 до 25%;
• яровые зерновые и однолетние травы – от 10 до 12,5%.

На землях, отличающихся самой высокой дефляционной опасностью с преобладанием торфяно-болотных маломощных почв с включением дерновых заболоченных, а также деградированные маломощные торфяники (10-15 т/га в год и более) вводятся только травяно-зерновые севообороты. Многолетние травы в структуре посевов должны составлять 65-85%.

При использовании дефляционноопасных минеральных почв в полевых севооборотах сидеральным и промежуточным культурам должна быть отведена главная роль. Повышенные дозы органических удобрений не только защищают почву от дефляции, но и обеспечивают восстановление её плодородия.

Торфяные почвы занимают около 7% всей территории России и расположены главным образом в районах Северо-запада, центральной полосы России, Западной Сибири и Дальнего Востока.

На дефлированных и дефляционноопасных почвах, представленных осушенными маломощными торфяниками (до 1 метра), исключается возделывание пропашных культур, а в севообороте предусматриваются многолетние травы длительного использования. Зерновые, преимущественно озимые, лучше возделывать только в период перезалужения. На торфяниках с мощностью более 1 метра размещаются травяно-зерновые севообороты.

При наличии таких полей необходимо учитывать их удельный вес в землепользовании и морфогенетические особенности. Ученые дают несколько рекомендаций для торфяных почв:

• лучше исключить подтопляемые участки из состава пахотных земель и отводить только под луга длительного пользования;
• чем меньше торфяных почв в общей площади сельскохозяйственных угодий, тем относительно большая их доля отводится под луговые земли, а меньшая – под пашню;
• торфяно- и торфяно-глеевые почвы, а также маломощные торфяные (до 1 метра) рекомендуется отводить под бобово-злаковые и злаковые многолетние травы длительного пользования;
• торфяные почвы с глубокой и средней мощностью торфяного слоя (более 1 м) можно использовать как под культурные луга, так и в качестве пашни.

Под пашню можно отвести хорошо окультуренные с отрегулированным водным режимом с использованием их в системе почвозащитных зерно-травяных севооборотов. Их основу составляют многолетние травы, однолетние злаково-бобовые смеси, и зерновые с максимальным насыщение поукосными, подсевными и пожнивными культурами. Многолетние травы в структуре посевов севооборотов должны занимать не менее 50%.

Основная задача почвообработки на проблемных участках – обеспечить надежный почвозащитный фонт, который определяется фильтрационной способностью почвы, ее агрегатным составом, наличием на поверхности послеуборочных растительных остатков.

Основные приемы почвозащитной обработки:

• вспашка поперек склона или по его горизонталям;
• ступенчатая вспашка с использованием плугов, у которых четные корпуса устанавливаются на 10-12 см глубже;
• вспашка с одновременным формированием на поле противоэрозионного рельефа – борозды, валики, прерывистые борозды, лунки;
• безотвальная вспашка;
• плоскорезная и чизельная обработка, глубокое рыхление с сохранением стерни;
• комбинированная (отвально-безотвальная) вспашка;

Специальные приемы обработки почвы на склонах меняют или усложняют технологические процессы по сравнению с аналогичными приемами равнинного земледелия. Они могут быть выполнены как стандартными почвообрабатывающими орудиями, так и специальными. К специальным приемам можно отнести щелевание, кротование, лункование, прерывистое бороздование, обвалование, создание микролиманов.

При возделывании пропашных культур наиболее высокую защиту почвы обеспечивает вспашка на 20-22 см с рыхлением подпахотного слоя на 30-35 см. Под яровыми зерновыми, зернобобовыми культурами и однолетними травами наиболее эффективна чизельная обработка на глубину 30-35 см или 20-25 см. Безотвальная поверхностная обработка на 10-12 см дает боле низкий противоэрозионный эффект

Увеличение глубины зяблевой вспашки от 20-22 до 28-30 см сокращает потери почвы с талым стоком на величину от 0,4 до 2,35 т/га в год. Наибольшую противоэрозионную эффективностью обеспечивают глубокие безотвальные способы обработки, которые задерживают поверхностный стока за счет стерневых остатков и перевода влаги в нижние слои почвы.

Безотвальная обработка почвы более эффективна:

• на зяби при эрозии от стока талых вод;
• на промерзшей почве с низкой водопроницаемостью, не занятой растительным покровом;
• на пропашных, яровых зерновых, зернобобовых культурах и однолетних травах при стоке ливневых осадков.

Выбор обработки зависит от агротехнологической группы почвы. На землях с незначительной величиной смыва (1-3 т/га в год) возможны разные комбинации обработки. Безотвальные, поверхностные и минимальные обработки оказывают рекомендуются под культуры, несущественно снижающие полевую всхожесть семян из-за наличия в посевном ложе пожнивных остатков (яровые и озимые зерновые).

Отвальная вспашка проводится под культуры, которым сложно конкурировать с сорняками (пропашные, технические, возделываемые широкорядно, горох), и с целью заделки органических удобрений и пожнивных остатков на полях после многолетних трав.

Для этой группы почв ученые рекомендуют следующие схемы основной обработки почвы.

• Под озимые зерновые после однолетних трав, зернобобовых, кукурузы на зеленую массу на чистых полях – безотвальная поверхностная на 10-12 см, чизельная на 20-22 см или минимальная обработка. Вспашка выполняется после многолетних трав и при внесении под озимые органических удобрений.
• При возделывании яровых зерновых культур после пропашных и зернобобовых применяются безотвальные разноглубинные и минимальная обработки почвы.
• Под зернобобовые и пропашные культуры (сахарную свёклу, картофель, кукурузу, корневые корнеплоды и другое) с внесением органических удобрений – отвальная вспашка плугом на глубину 20-22 см.

На эродированных землях с потенциальным смывом от 2,1 до 5 т/га в год предпочтительна безотвальная обработка. Вспашку рекомендуется дополнять безотвальными обработками.

Рекомендации по основной обработке в плодосменных севооборотах

Под озимые зерновые рекомендуются те же обработки, что и для земель первой агротехнологической группы. Под яровые зерновые, размещаемые после пропашных и зернобобовых культур, по стерне выполняется безотвальная на глубину вспашки, поверхностная или минимальная обработки. Под овес поверхностная и минимальная обработки допустимы и после колосовых предшественников.Под зернобобовые, сахарную свёклу, картофель, кукурузу, корнеплоды и другие пропашные культуры проводится отвальная вспашка на глубину пахотного слоя.

На эродированных и дефлированных землях, где величина смыва составляет 5,1-10, а дефляция 8-13 т/га в год, и на участках, где вводятся почвозащитные зерно-травяные и травяно-зерновые севообороты с долей многолетних трав 30- 50% и более, рекомендуется только безотвальная обработка.

• Под озимые зерновые вспашка выполняется после многолетних трав.
• Под яровые зерновые после зернобобовых и однолетних обработка может быть безотвальная мелкая или минимальная при условии, что под предшественник проводилась вспашка на глубину 20-22 см, а если нет – то безотвальная обработка на глубину пахотного слоя.

На землях с сильным потенциалом потерь почвы от дефляции (50 и более т/га в год) и удельным весом многолетних трав 50-85% вспашка проводится только при поднятии пласта трав, в остальных случаях – безотвальные обработки почвы.

Технологии основной обработки почвы рекомендуется дополнять специальными противоэрозионными приемами. Это контурная (поперечная) обработка почвы по направлению перпендикулярному склоновому стоку. Этот прием показывает наибольшую эффективность на простых односкатных склонах крутизной до 2 градусов.

На склонах 4-7 градусов эффективность поперечной обработки снижается, в том числе на рельефах, пересеченных ложбинами и на водопроницаемых песчаных и супесчаных почвах. Заранее составленные схемы обработки позволят подсчитать длину гонов, нормы выработки и расход горючего.

Склоны рекомендуется пахать с оборотом пласта вверх как оборотными, так и обычными плугами. Холм можно пахать контурно с оборотом пласта вверх двумя способами – фигурным и загонным.

Один из приемов сокращения склонового стока – углубление пахотного слоя или разуплотнение подпахотных слоев. При подъеме зяби углубление пахотного слоя на 1 см снижает сток на 0,8 – 4,0 мм. Существенно сокращение стока вызывает углубление пахотного слоя до 28 – 30 см.

Целесообразность применения глубокой вспашки или вспашки с почвоуглублением определяется потребностью культуры. Если для сахарной свёклы она необходима, то для зерновых может быть малоэффективна. Не стоит при этом забывать, что с увеличением глубины обработки возрастает расход ГСМ и повышается стоимость проведения работ.

Вспашку с почвоуглублением на участках с незначительной эрозией можно проводить раз в 3 – 4 года под пропашные культуры. На средне- и сильносмытых почвах с маломощным гумусовым слоем вместо глубокой вспашки можно проводить почвоуглубление плугом с почвоуглубителем или вырезным отвалом, чтобы не выворачивать на поверхность малоплодородные глубокие горизонты почвы.

Система удобрения на эродированных почвах разрабатывается на основе балансовых методов определения оптимальной потребности в известковых и минеральных удобрениях, которые дают возможность планировать восстановление и сохранение почвенного плодородия, уменьшать проявление эрозионных процессов.

Удобрения, особенно органические, являются важной составляющей противоэрозионных мер. Их использование эффективно только на фоне комплекса почвозащитных приемов, поскольку значительная часть питательных элементов может теряться в результате процессов эрозии.

Потребность в органических удобрениях на таких почвах нарастает в связи с ежегодной убылью органического вещества не только при минерализации, но и в связи с эрозией.

На участках со слабоэродированной почвой, используемой в интенсивных зернопропашных и плодосменных севооборотах, можно вносить дозы органических удобрений, рекомендованные для почв, не подверженных эрозии. На землях второй группы (величина потенциального смыва 2,1 – 5,0 т/га в год) дозы органических удобрений рекомендуется увеличить в 1,5 – 2 раза.

На участках с преобладанием среднеэродированных почв органические удобрения можно вносить в дозах 30 – 40 т/га, например, под озимую рожь при поднятии пласта многолетних трав.

Известкование эродированных почв может проводится по стандартным инструкциям, а минеральные удобрения вносятся в дозах, рассчитанных на планируемый урожай, с учетом нормативных данных выноса элементов, коэффициентов их возврата, действия и последействия органических удобрений.

Эти приемы позволят снизить на полях потери гумуса и элементов питания, улучшить агрофизические, биологические и агрохимические свойства почвы, а значит – снизить экономический ущерб и повысить урожайность возделываемых на проблемных участках культур.

Материал подготовлен на основе рекомендаций ученых Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси.