Н.А. Димо
первый предложил вносить в пахотный горизонт
холодных почв Севера России мелко раздробленный
камень (щебень) для улучшения их температурного
режима и разработал машину для изготовления
такого каменистого теплового мелиоранта
из кристаллических пород. Эффект от этого
мероприятия в северных районах страны
оказался весьма высоким.
Положительный
результат получен и от внесения в холодные
суглинистые, глинистые и торфяные почвы
Севера песчано-гра-вийного и гравийного
материалов в объеме 200—600 ы^/та.
Вторая
группа мероприятий предполагает выполнение
работ по аккумуляции снега в зимний период
на мелиорированной или богарной территории.
Слой снега на поверхности снижает теплоотдачу
почвенного покрова. При этом уменьшается
глубина промерзания профиля, сохраняется
(или улучшается) водопроницаемость почв
в критические периоды. Накоплению твердых
осадков в зимний период способствуют
кулисная посадка (или посев) высокостебельных
культур и сохранение кулис после уборки
урожая, лесопосадки на мелиорируемой
территории (создание продувных лесополос),
а также агрономические мероприятия по
накоплению снега (рис. 152).
Мелиорации
теплового режима почв, связанные с регулированием
мощности снегового покрова, могут оказывать
существенное влияние не только на температуру,
но и на влагообеспеченность почв, объем
поверхностного стока, биопродуктивность
растений и другие параметры. Так, в середине
20-х гг. XX в. Н.А. Качинский показал, что при
ленточной очистке от снега поверхности
автомор-фной суглинистой дерново-подзолистой
почвы перед началом снеготаяния происходит
ее быстрое размерзание. Талые «ленты»
поглощают значительную часть снегового
паводка, повышают объем продуктивной
влаги и благоприятно влияют на рост, развитие
и продуктивность некоторых сельскохозяйственных
растений. Этот способ мелиорации, однако,
имеет свои очевидные лимитирующие границы.
Так, по наблюдениям Г.А. Суровой (2003), он
неэффективен на тяжелых плохо водопроницаемых
почвах, на интенсивно оглеенных почвах,
его применение нецелесообразно в годь^ы-сокой
влажности. Тем не менее в определенных
условиях Нечерноземья этот способ может
найти свое применение.
Третья
группа мероприятий связана с изменением
температуры поверхностных, обычно светлых,
горизонтов минеральных почв или полей,
покрытых снегом, ранней весной путем
нанесения различных темноокрашенных
материалов — угольной пыли, темного шлака
и иного органического субстрата.
Четвертая
группа объединяет мелиоративные мероприятия,
связанные с использованием отходов тепла
энергетической промышленности, коммунального
и других отраслей хозяйства, а также с
утилизацией энергии природных источников
тепла. В последние годы важным источником
тепла оказались мощные электростанции
на различных типах топлива. В настоящее
время созданы экспериментальные мелиоративные
системы, в которых теплая вода от электростанций,
поданная по трубам, заложенным в почве
на глубине 80-100 см, обеспечивает создание
весьма благоприятного теплового режима.
Как показали исследования П.К. Кузьмича
с соавторами (1986), при этом происходит
существенное улучшение температурных
условий для сельскохозяйственных культур,
увеличивается продолжительность вегетации,
повышается продуктивность полей и урожайность
растений. Таким образом, появляется возможность
активно регулировать тепловой режим
почв для нужд сельскохозяйственного
производства.
Сложность
широкого применения этого вида оптимизации
теплового режима почв заключается, однако,
в том, что их дополнительный обогрев нередко
сопровождается нежелательным иссушением
ризосферы. Это наиболее отчетливо проявляется
в условиях лесостепной и степной зон.
Поэтому тепловые мелиорации, связанные
с использованием отходов тепла мощных
электростанций (АЭС), в этих регионах
должны сочетаться с мероприятиями по
регулированию водного режима почв.
83. Мероприятия по борьбе со склонной
к эрозии почв.
Почвозащитные севообороты.
Чтобы защитить почвы от разрушения,
необходимо правильно определить состав
возделываемых культур, их чередование
и агротехнические приемы. При почвозащитных
севооборотах исключают пропашные культуры
(так как они слабо защищают почву от смыва,
особенно весной и в начале лета) и увеличивают
посевы многолетних трав, промежуточных
подсевных культур, которые хорошо защищают
почву от разрушения в эрозионно опасные
периоды и служат одним из лучших способов
окультурирования эродированных почв.
На склонах крутизной до 3—5° со слабо-
и среднесмытыми почвами, где появляется
опасность проявления эрозии, предпочтение
в севооборотах отдают травам и однолетним
культурам сплошного сева. На более крутых
склонах (крутизна 5—10°), в основном со средне-
и сильносмытыми почвами, в севооборотах
увеличивают посевы многолетних трав
и промежуточных культур, которые хорошо
защищают почву от эрозии.
Агротехнические противоэрозионные
мероприятия.
Почвы на склонах резко отличаются от
почв на равнинных участках, поэтому и
приемы земледелия в первом случае должны
иметь специфический характер.
Наиболее простыми мероприятиями по
регулированию поверхностного стока талых
вод являются вспашка, культивация и рядовой
посев сельскохозяйственных культур поперек
склона, по возможности параллельно основному
направлению горизонталей.
Один из наиболее эффективных почвозащитных
приемов на склоновых землях — замена
отвальной вспашки обработкой почвы без
оборота пласта.
Лесомелиоративные противоэрозионные
мероприятия.
В комплексе мер, направленных на борьбу
с водной и ветровой эрозией почв, важное
место принадлежит агролесомелиорации
из-за ее дешевизны и экологической безвредности.
Созданием защитных лесонасаждений занимаются
в России более 500 предприятий. Ими заложено 2,8 млн.
га на землях сельхозпользования, в основном
в районах с интенсивным ведением сельского
хозяйства. Основными лесомелиоративными
противоэрозионными мероприятиями являются:
создание водорегулирующих лесополос
в малолесных районах, создание водоохранных
лесных насаждений вокруг прудов и водоемов,
сплошные противоэрозионные лесопосадки
на сильноэродированных крутосклонных
и бросовых землях, непригодных для использования
в сельском хозяйстве.
Водорегулирующие лесополосы
Закладываются на эродированных склонах,
используемых под сельскохозяйственные
культуры, и предназначены для перевода
поверхностного стока во внутрипочвенный.
Число лесополос и расстояние между ними
зависят главным образом от крутизны и
длины склона: с увеличением крутизны
расстояние между лесополосами уменьшается.
Располагаются водорегулирующие лесополосы
вдоль горизонталей. Ширина полос должна
быть не менее 12,5 м. Сокращение или прекращение
смыва почвы и улучшения водного режима
водорегулирующими полосами повышают
продуктивность сельскохозяйственных
угодий в полтора-два раза.
Водоохранные лесные
насаждения вокруг прудов и водоемов
Создаются для защиты берегов от разрушения,
водоемов — от заиления продуктами эрозии.
Ширина водоохранных лесных насаждений
(полос) вокруг прудов и водоемов в зависимости
от крутизны склона и механического состава
почвы колеблется от 10 до 20 м.
Лесомелиоративные противоовражные
мероприятия.
Лесомелиоративные противоовражные
мероприятия проводятся для приостановления
роста и закрепления действующих оврагов
с целью перевода поверхностного стока
во внутрипочвенный, увеличения противоэрозионной
устойчивости почвы, распыления поверхностного
стока и скрепления почвенного грунта.
Лесомелиоративные почвозащитные насаждения
способствуют повышению эффективности
всех мероприятий единого противоэрозионного
комплекса. Применяются два вида насаждений:
а) приовражные, прибалочные и надвершинные
лесонасаждения;
б) облесение сетевого фонда — дна и откосов
оврагов, балок.
Приовражные и прибалочные
лесные полосы
Создаются на расстоянии 2—5 м от бровок
и над их вершинами для перехвата стоковых
вод и скрепления почвенного грунта корневыми
системами с целью замедления или полного
прекращения роста оврагов. Ширина приовражных
и прибалочных лесных полос должна быть
не менее 15м. Надвершинные насаждения создаются
в основном над головными вершинами действующих
оврагов, ширина их соответствует ширине
водоподводящих ложбин; протяженность
зависит от площади водосброса.
Сплошное облесение проводится на откосах
оврагов крутизной 8° и более, а также на
берегах балок (лощин), которые мало пригодны
для луговых и пастбищных угодий. Облесение
откосов оврагов допускается только в
том случае, если откосы сформировали
устойчивый профиль, т.е. угол их естественного
откоса составляет не более 32° на суглинках
и 26° — на супесях.
Лесные насаждения на дне оврага позволяют
избежать дальнейшего его углубления.
На ранней стадии развития дно оврага
узкое и облесение произвести трудно,
поэтому первоначально устраняют запруды,
а затем дно закрепляют влаголюбивыми
быстрорастущими породами деревьев.
Гидротехнические сооружения.
С помощью гидротехнических сооружений
производится задержание, отвод и безопасный
сброс той части атмосферных осадков,
которую не удается задержать на прилегающих
к оврагам полях агротехническими и лесомелиоративными
приемами.
По назначению гидротехнические сооружения
подразделяются на три группы: задерживающие
стекающие в овраг стоковые воды на приовражной
полосе; осуществляющие безопасный сброс
поверхностных вод в овраги; укрепляющие
дно и откосы оврага от дальнейшего размыва
и разрушения.
Воды на приовражной полосе задерживают,
устраивая систему водозадерживающих
валов, которые перехватывают у самого
оврага ту часть поверхностных вод, что
не была задержана на водосборе. Водозадерживающие
валы сооружают параллельно горизонталям
поверхности на расстоянии не менее 15 м
от вершины растущего оврага или эродируемого
склона, чтобы предотвратить сброс всей
воды при одиночном прорыве. Через 50—150 м
под прямым углом к оси вала строят перемычки,
а для сброса незадержанного стока — водосливы.
Для сооружения водозадерживающих валов
и перемычек более пригодны суглинистые
грунты.
Чтобы сбрасываемые в овраг воды не размывали
его дно, в русле оврага устанавливают
систему поперечных стенок, разбивающих
продольный профиль дна на ряд террас.
Деревянные и плетневые запруды применяются
только в небольших оврагах, так как срок
их действия не превышает двух-трех лет.
Закрепленные овраги, превращенные в задерненную
балку, используют в сельском хозяйстве.
Богатое илистыми отложениями дно отводят
под искусственные луга, а откосы — под
древесные насаждения или под ягодам.
104. Гипсование.
Гипсова́ние почв — применяемое в сельскохозяйственных
целях внесение в почву гипса.
Эта процедура позволяет удалить из почвы
избыток обменного натрия, отрицательно
влияющего в первую очередь на физические
свойства почвы. Гипсование является одним
из способов химической мелиорации солонцов и
солонцеватых почв.
В результате гипсования натрий,
растворённый в почве, замещается кальцием.
В итоге улучшаются физические, физико-химические
и биологические свойства почвы, что благоприятно
сказывается на её плодородии.
Дозировка гипса определяется тем, какое
количество натрия должно быть замещено
кальцием в корнеобитаемом слое почвы.
Обычно это от 3 до 15 тонн на гектар.
Больше всего гипса требуется на содовых
солонцах. Гипс вносится в два приёма:
первый раз перед вспашкой, второй — после
неё под культивацию. На солонцеватых
почвах, в которых меньше натрия, чем в
солонцах, гипс вносится в меньших дозах.
Гипсование проводится совместно с агротехническими
мероприятиями, такими, как глубокая вспашка,
орошение, внесение органических удобрений,
задержание талых вод и снега, посев многолетних
трав.
Для целей гипсования в основном применяется
сыромолотый гипс, отходы производства
удобрений (фосфогипс),
отходы содовой промышленности. Мелиоративный
период солонцов, подвергнутых гипсованию,
составляет 8—10 лет в неорошаемых условиях
и от 5 до 6 лет при орошении.
В чернозёмной зоне
без орошения прибавка урожайности зерновых
составляет от 3 до 6 центнеров с
гектара, а в зоне каштановых
почв — от 2 до 7 центнеров с гектара. Эффективность
гипсования орошаемых почв выше, чем неорошаемых.