+7(86350)37-3-89 +7(86350)37-1-75

Аксайский район, пос. Рассвет, Ростовская область, 346735, Россия

«История исследований проблем продуктивности агроландшафтнов на эродированных землях в ФГБНУ «ДЗНИИСХ»

Проблемы управления продукционным потенциалом агроэкосистем и агроландшафтов на эродированных землях являются одним из предметов исследований Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства практически со дня его основания.

Сутью управления продукционным процессом в агроландшафте является устранение последовательное устранение лимитирующих факторов роста и развития растений.

Основной проблемой степного земледелия является обеспечение сельскохозяйственных культур почвенной влагой в период их вегетации. Поэтому исследования в области земледелия направлены на максимальное её накопление в осенне-зимний и рациональное расходование в весенне-летний периоды. Особенно остро эта проблема стоит на склоновых, как правило эродированных землях. Это обусловлено как отрицательным влиянием рельефа местности, так и худшими по сравнению с зональными почвами агрофизическими свойствами их смытых аналогов. К тому же со стоком воды и смывом почвы смывается верхний наиболее плодородный слойпочвы.

В первые годы становления Донского ЗНИИСХ была организована лаборатория агролесомелиорации под руководством известного в этой области учёного - кандидата сельскохозяйственных наук А.П. Шапошникова. Им на основании исследований, проведённых ранее и в Донском ЗНИИСХ (1956-1961 гг.), впервые для Ростовской области выделено в пределах каждого водосбора пять зон в зависимости от наличия и интенсивности эрозионных процессов:

1. Зона отсутствия эрозии - равнинные приводораздельные участки водосбора, где в морфологическом профиле почв признаки смыва отсутствуют.

2. Зона распространения мелкоструйчатого размыва - в несколько пониженных элементах водосбора, как правило, в верхних частях склона. Это — слабосмытые почвы.

3. Зона ложбинного размыва со среднесмытыми почвами. Её площади приурочены к более пониженным участкам склонов.

4. Зона распространения промойного размыва располагается в нижних частях склонов — сильносмытые почвы. На террасовидных уступах склонов сильный смыв отсутствует, гумусовый горизонт часто увеличен за счёт намыва.

5. Зона донного и берегового размыва размещена в пределах древней гидрографической сети с резким проявлением разрушительного действия поверхностного стока, производящего сильный смыв и размыв берегов и дна.

Кроме того, учёный разделил территорию Ростовской области на две части: северную (выше нижнего течения Дона) и южную. В северной части

 преобладают резко выраженные формы рельефа, южная — отличается более спокойной поверхностью. Это объяснялось вклиниванием с запада отрогов Донецкого кряжа, с северо-запада - Средне-Русской возвышенности (междуречье Дон - Северский Донец), с юго-востока - Ергеней.

В дальнейшем на основании научно обоснованной почвенно-климатической характеристики учёными Донского ЗНИИСХ и ЮжГИПРОЗема под руководством Е.В. Грызлова территория области была разделена на семь почвенно-эрозионных районов: 1. Умеренно плоскостной и сильной овражной эрозии; 2. Значительной, местами сильной, слабой ветровой эрозии; 3. Значительной и сильной водной эрозии и слабой с очагами умеренной ветровой; 4. Умеренно водной и слабой ветровой; 5. Умеренным развитием водной и ветровой эрозии; 6. Слабой водной и сильной ветровой эрозии; 7. Слабой водной и очень сильной ветровой. В более позднее время 1 и 2, 3 и 5 районы были объединены.

А.П. Шапошников для различных районов дал характеристику процессов стока ливневых и талых вод, смыва и размыва почвогрунтов, а также показал последствия эрозии — потери влаги и почвы, снижение урожая, усиление засух, заиливание прудов, водоёмов, рек; отметил значение различных мероприятий, и прежде всего, лесных насаждений в защите почв от водной и ветровой эрозии.

В 1962 г. лаборатория лесомелиорации была преобразована в лабораторию защиты почв от эрозии, руководителем её стал кандидат с.-х. наук Е.В. Грызлов. Придавая огромное значение обработке почвы, как одному из приёмов, обеспечивающему её защиту от водной и ветровой эрозии, были заложены опыты по изучению этих приёмов в институте, на Северо-Донецкой опытной станции и Красноармейском опорном пункте (ныне ОНО ОПХ «Красноармейское»).

Прежде всего, установлена необходимость осуществления обработки почвы на склонах поперёк их расположения, при сложной конфигурации - по горизонталям. Образующийся в этом случае микрорельеф в виде борозд и гребней уменьшал сток вод, задерживал его в углублениях, увеличивал инфильтрацию воды в почву. На склоне крутизной 2-3° поперечная вспашка почвы на зябь по сравнению с проведённой вдоль склона снижала сток талой ВОды в 3,5, смыв почвы — в 15 раз. Эрозионная устойчивость почвы возрастала и при посеве зерновых культур поперёк склона. По данным В.Н. Зайцева, при таком посеве сток воды был в 1,4, смыв почвы почти в 2 раза меньше, чем при посеве вдоль склона. Автор этих исследований защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук в 1973 г.

Интересные данные получены при изучении эффективности способа подъёма зяби на склонах в поздние и ранние сроки. Лучшее противоэрозионное состояние имела почва, обработанная в поздние сроки плугом без предплужника. Обработка комбинированным пахотным агрегатом способствовала большей потере талой воды в 3, смыву почвы - в 5 раз, снижению урожайности на 10%. При подъёме зяби в ранние сроки лучшие результаты давала обработка почвы комбинированным пахотным агрегатом.

Плоскорезная обработка почвы, подверженной ветровой или водной эрозии, по сравнению с отвальной за счёт сохранения стерни на поверхности поля в подавляющем большинстве опытов лаборатории обеспечивала более высокое накопление снега, лучше предохраняла посевы озимых от вымерзания, сохраняла большие или равные запасы влаги. Однако эффективность этих способов обработки в плане повышения урожайности сельскохозяйственных культур в различных зонах области складывалась неодинаково.

В зоне каштановых почв, по данным Н.И. Слесарева, плоскорезная обработка в основном повышала урожайность ярового ячменя, кукурузы, озимой пшеницы по чистому пару и после колосовых культур. На эту тему автором

работы в 1973 г. защищена диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук.

В опытах последних лет при высокой дефляционной устойчивости тёмно-каштановой почвы, обработанной плоскорезом, отмечена также большая урожайность ярового ячменя, чем на варианте с отвальной обработкой, равная - озимой пшеницы (диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук, защищённая Латарией Д.Б. в 2004 г.).  На чернозёмах южных Северо-Донецкой опытной станции урожайность озимой пшеницы по чистому пару, яровой пшеницы и ячменя оказались ниже при проведении плоскорезной обработки в сравнении с отвальной. В 1976— 1978 гг. недобору урожая способствовала плоскорезная обработка почвы и в производственных опытах совхозов «Россия» Морозовского и «Ефремо-Степановский» Тарасовского районов, колхозов «Правда» Чертковского и им. Кирова Каменского районов. В опыте В.П. Волкова (1985-1990 гг.) имело место незначительное преимущество плоскорезной обработки (диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук).

Для изучения комплекса противоэрозионных мероприятий на овражнобалочной системе в 1976 г. под руководством А.Т. Аниканова был заложен стационар в балочном водосборе Большой Лог. К вершине склонов балки (называемой впоследствии балкой «Ореховая») вплотную примыкают пахотные земли.

1-й и 6-й варианты стационара-сплошной посев культур или агрофонов;

2-й - контурно-полосное размещение; 3-й - то же, что и 2-й + агротехнические приёмы; 4-й — то же, что и 3-й + лесная полоса; 5-й — как 4-й + гидротехнические сооружения.

В 2001 г. коллективом учёных Донского ЗНИИСХ, в том числе лаборатории ландшафтного земледелия (в которую вошла бывшая лаборатория защиты почв от эрозии) и лаборатории разработки и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия (зав. - кандидат сельскохозяйственных наук М.И. Абузов) под руководством и непосредственным участием директора института, академика РАСХН В.П. Ермоленко разработаны «Методические указания по составлению проекта агроландшафтной организации территории и систем земледелия с комплексом противоэрозионных мероприятий».

В «Методических указаниях...» даны общие положения агроландшафтной организации территории; характеристика и классификация агроландшафтов по почвенно-эрозионным зонам области; перечень и содержание подготовительных работ и работ по обследованию территории; основные положения по составлению проекта агроландшафтной организации территории, в том числе сельскохозяйственных угодий и севооборотных массивов. системы мероприятий по защите почв от эрозии; систем обработки почвы и удобрения и др.

Управление продукционным потенциалом агроэкосистем и агроландшафтов составляет суть агрономической науки и земледелия как её неотъемлемой части. Проблемы продуктивности агроэкосистем и агроландшафтов на эродированных землях являются одним из предметов исследований Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства практически со дня его основания.

Сутью управления продукционным процессом в агроландшафте является устранение последовательное устранение лимитирующих факторов роста и развития растений.

Основной проблемой степного земледелия является обеспечение сельскохозяйственных культур почвенной влагой в период их вегетации. Поэтому исследования в области земледелия направлены на максимальное её накопление в осенне-зимний и рациональное расходование в весенне-летний периоды. Особенно остро эта проблема стоит на склоновых, как правило эродированных землях. Это обусловлено как отрицательным влиянием рельефа местности, так и худшими по сравнению с зональными почвами агрофизическими свойствами их смытых аналогов. К тому же со стоком воды и смывом почвы смывается верхний наиболее плодородный слойпочвы.

В условиях эрозионной опасности на первый план, наряду с потерями влаги в результате физического испарения, выходят потери её со стоком талых и ливневых вод. В этом случае влага не только используется на формирование урожая, но и служит причиной разрушения верхних слоёв почвы.

Для изучения комплекса противоэрозионных мероприятий на овражнобалочной системе в 1976 г. под руководством А.Т. Аниканова был заложен стационар в балочном водосборе Большой Лог. К вершине склонов балки (называемой впоследствии балкой «Ореховая») вплотную примыкают пахотные земли.

В 1986 г. заложен стационарный многофакторный опыт по изучению севооборотов на эрозионноопасных склонах крутизной до 3,5-4° в системе контурно-ландшафтной организации территории и полосного размещения культур. Здесь исполнителями были И.Н. Листопадов, старшие научные сотрудники, кандидаты сельскохозяйственных наук- М .В. Техина, А.Н. Агеев, Н.Н. Кисс, С.А. Диденко, С.П. Коломийцев, научный сотрудник И.И. Техин.

Изучалось три фактора управления продуктивностью агроландшафтов на чернозёмах обыкновенных срденеэродированных: 1. Севообороты. 2. Уровни минерального питания растений 3. Обработки почвы.

1. Севообороты

Изучались три пятипольных севооборота с различной долей влагосберегающего элемента в виде чистого пара и почвозащитного элемента в виде многолетних трав.

Севооборот «А» содержит 20% чистого пара и 0% многолетних трав, севооборот «Б» содержит 10% чистого пара и 20% многолетних трав и севооборот «В» содержит 0% чистого пара и 40% многолетних трав.

Севооборот «А»

Севооборот «Б»

Севооборот «В»

1. Пар чистый

1. Пар чистый ½+ горох ½

1. Кукуруза на силос

2. Озимая пшеница

2. Озимая пшеница

2. Озимая пшеница

3. Озимая пшеница

3. Подсолнечник

3. Яровой ячмень

4. Подсолнечник

4. Яровой ячмень

4. Люцерна (выводное поле)

5. Яровой ячмень

5. Люцерна (выводное поле)

5. Люцерна (выводное поле)

 

В результате проведённых исследований установлено, что оптимальным севооборотом по критериям почвозащитной эффективности и продуктивности в зерновых единицах оказался севооборот «Б» с 10% чистого пара и 20% многолетних трав.

2. Система удобрений

«0»- нулевая (без удобрений), естественное плодородие.

«1» - первый уровень – на 1 га севооборотной площади

5 т навоза + N46Р24 К30 (100 кг д.в.)

«2»- второй уровень – на 1 га севооборотной площади

8 т навоза + N84Р30 К48 (162 кг д.в.)

В результате проведённых исследований установлено, что содержание гумуса в севообороте «А» снизилось с 3,83 до 3,72%, даже при использовании нормы удобрений, рассчитанных на расширенное воспроизводство почвенного плодородия, в севообороте «Б» аналогичный показатель увеличился с 3,83 до 3,88%, а в севообороте «В» до 4,08%. Содержание подвижного фосфора в результате двадцатилетнего использования второго уровня минерального питания растений удалось увеличить практически в два раза с 16-18 мг/кг до 33-38 мг/кг. Содержание калия осталось примерно на том же уровне, то есть 377-400 мг/кг.

3. Системы обработки почвы.

Первоначально в опыте изучались две системы обработки почвы в севообороте: 1. Отвальная. 2. Плоскорезная. Глубокая 25-27 см под чистый пар и пропашные культуры, средняя 20-22 см под яровые культуры, поверхностная под озимую пшеницу после непаровых предшественников

В результате исследований не было выявлено какого-либо систематического влияния системы обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов. Во «влажные» годы некоторое преимущество по урожайности сельскохозяйственных культур имела отвальная система обработки почвы, в «сухие» плоскорезная.

В последнее десятилетие количество изучавшийся обработок почвы был несколько дополнен и модернизирован. Изучались: 1. Отвальная обработка. 2. Чизельная обработка почвы ПЧ-2,5 (4,5). Комбинированная обработка орудием АКВ-4. И поверхностная дисковой бороной БДТ-3. В результате исследований установлено, что наилучшие показатели по противоэрозионной эффективности, урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности севооборотов имела чизельная система обработки почвы. В настоящее время на стационарном опыте проводятся исследования, актуальность которых определена необходимостью разработки систем земледелия и агротехнологий возделывания сельскохозяйственных культур, в частности гороха, на склоновых землях, обеспечивающих получение максимального объема экономически выгодной и конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции высокого качества с условием сохранения или воспроизводства плодородия почв на эрозионно-опасных склонах.

Лаборатория ландшафтного земледелия ДЗНИИСХ предлагает:

1. Разработку и внедрение противоэрозионных комплексов.

2. Разработку почвозащитных севооборотов, обеспечивающих максимально возможную продуктивность пашни и снижение эрозионной опасности до допустимых пределов.

3. Технологию выращивания озимой пшеницы на склоновых землях.

4. Технологию выращивания подсолнечника на склонах.

5.  Разработку рациональной системы обработки почвы в почвозащитных севооборотах обеспечивающей экономическую и экологическую эффективность выращивания сельскохозяйственных культур.

6. Разработку рациональной системы применения минеральных и органических удобрений на склоновых землях.

Создано в студии FRESH WEB   Все права защищены. ДЗНИСХ