Спецвозможности
Опыт хозяйств

Эррозию на полях нужно останавливать!

17.12.2019
1441
Эррозию на полях нужно останавливать! фото, иллюстрация

За последние 20 лет аграрного хозяйствования среднее по стране содержание гумуса в пахотном слое почвы снизилось более чем на 0,5%, или на седьмую часть его общего содержания. Если уменьшение содержания гумуса дойдет до уровня 2,5-2,0%, почвы значительно снизят не только уровень плодородия, но и важные агрономические показатели: почвенную структурность, равновесную плотность, аэрацию, способность удерживать воду, емкость поглощающего комплекса, показатели буферности и тому подобное.

В свое время, еще 16 августа 2004 года, между Президиумом Национальной академии аграрных наук Украины и администрацией Кагарлыкского района Киевской области было подписано соглашение о сотрудничестве и внедрения научных разработок в производство. Так, в ходе этого сотрудничества вместе с компанией «Сингента» в 2015 году был начат совместный экологический проект по защите пахотных земель от эрозии и восстановлению уровня их плодородия на базе фермерского хозяйства «Широкоступ».

 

Площади, на которых начали реализацию этого проекта, были довольно скромные - к 2018 году они охватывали 362 га пахотных земель. Это небольшая часть пахотных земель хозяйства, на которых наблюдались активные эрозионные процессы. Степень деградации пахотного слоя почвы опытных полей был разным и зависел прежде всего от крутизны и длины склонов. Для получения существенных результатов эффективности внедрения экологического проекта нужен соответствующий период времени, желательно более пяти - семи лет.
 
Главной целью реализации экологического проекта было достижение максимального уменьшения и даже прекращение объемов поверхностного стока воды осадков и, соответственно, уменьшение деструктивного влияния водной эрозии на пахотный слой почвы. Для этого вода осадков должна быть направлена ​​вглубь пахотного почвенного слоя.
 
Второй задачей было реальное восстановление уровня эффективного плодородия пахотного слоя на эродированных пахотных землях. Эродированные почвы имеют малую мощность и бедны как гумусом, так и на минеральное питание и не способны удерживать в своей толще влагу. Поэтому прежде всего следовало восстановить мощность пахотного слоя и повысить в нем микробиологическую активность и содержание органики до средних показателей в хозяйстве (т.е. уровень гумуса должен был превышать 3,5%).

Особенностью экологического проекта было условие, что объемы его финансирования были весьма незначительны, как и возможности самого фермерского хозяйства выделить на реализацию проекта собственные средства.
 
То есть, от начала планирования и реализации экологического проекта защиты почвы от водной эрозии и восстановления плодородия пахотных земель следовало предусмотреть проведение таких мероприятий, которые не требовали больших капитальных затрат. В то же время они должны быть достаточно эффективны в смысле противоэрозионного эффекта и вполне приемлемы для фермерского хозяйства, чтобы оно было способно их успешно реализовать собственными силами и техническими средствами.

Перед началом реализации экологического проекта на опытных полях, где были обнаружены эрозионные процессы, провели отбор образцов грунта и выполнили агрохимические анализы, для того чтобы можно было оценить во времени динамику изменений наличия гумуса и соединений минерального питания в годы внедрения почвозащитного проекта.

Не менее важным показателем эффективности применения противоэрозионных мероприятий были изменения структуры распределения водных осадков на эродированных полях. Традиционно поверхность такого поля имеет определенный уклон, который измеряют в градусах. На опытных полях в этом хозяйстве крутизна склонов разная и составляет от 1° до 6°. Соответственно, и разные уровни эродированности и опасности следующего разрушения водными потоками пахотного слоя почвы. Чем больше угол наклона поверхности поля, тем больше опасность ее размывания. На интенсивность разрушения пахотного слоя влияет и специфика материнской породы почвы, и объемы и скорость движения воды на поверхности поля.

Соответственно, чем большая часть осадков будет поглощена пахотным слоем почвы, тем меньшая часть воды будет двигаться по поверхности поля. Перед земледельцами стоит актуальная задача: обеспечить максимальное поглощение воды почвой при выпадении интенсивного дождя и не допустить ее поверхностного стока. Но как этого достичь на практике? Ясно одно - надо активно влиять на способность пахотного слоя пропускать и поглощать воду. Каким образом?

На полях этого хозяйства его руководитель, кандидат сельскохозяйственных наук Александр Васильевич Широкоступ, для получения желаемого результата, согласно экологического проекта, применяет различные приемы: чизелевание, щелевание, посев поперек склонов и др.

Например, чизелевание на глубину 40 или 50 см не только усиливает способность воды проникать в пахотный слой, но и разрушает вредную плужную подошву, тем самым увеличивает объем почвы, которая способна поглощать влагу и лучше сохранять ее после прекращения дождей, обеспечивая потребность растений сельхозкультур в течение их вегетации.

Для иллюстрации приводим результаты замеров величины поверхностного стока воды на посевах сои (исследование 2018 г.).

Объем поверхностного стока воды был в 6,3 раза меньше по сравнению с участками контроля (где чизелевания не проводили). Это при условии, что на участке с чизелеванием угол наклона поверхности поля был вдвое больше. На участке контроля - 2-3°, а на участке а - соответственно 4-6 °.
 
На участке поля с углом наклона 2-3° после выполнения чизелевания поверхностного стока воды уже не зафиксировали.
 
Результатом такого распределения водных осадков могут быть показатели замеров изменения запасов воды в почве на опытном поле в июле 2018 г. (дождливый период).

Показатели, приведенные в таблице 2, показывают, что при равенстве осадков, поступивших на поле, запасы воды в почве опытного поля разные. На участках контроля (угол уклона 2-3°, наличие плужной подошвы) в слое 0-50 см запасы влаги составляли 69 мм. На участке г (угол склона 2-3°, выполнено чизелевание) запасы влаги были 103 мм, или в 1,49 раза больше.
 
Даже на участке а (угол наклона поверхности 4-6°, выполнено чизелевание) запасы влаги составляли 89 мм, или в 1,29 раза больше от запасов на участке контроля. Соответственно, такой агроприем, как чизелевание, позволяет даже на склонах ощутимо увеличивать запасы влаги в почве.

 

Важным показателем является также структура запасов влаги. Запасы влаги в почвенных горизонтах от 20 до 50 см оптимальные, поскольку они доступны для корневой системы растений и не так быстро испаряются с поверхности поля, как с верхних горизонтов почвы.

 

Фермерское хозяйство «Широкоступ» - это современная многоотраслевая агроструктура: кроме земледелия, здесь еще развито животноводство. А значит, есть реальная возможность восстановления уровня плодородия эродированных участков исследовательских полей согласно плана проведения мероприятий, а именно путем применения одной из лучших форм органических удобрений - подготовленного навоза.
 
Результатом регулярного внесения органического углерода на эродированные поля является усиление биологической активности микрофлоры пахотного слоя, активизация процессов формирования гумуса и запасов соединений минерального питания. Наличие гумуса в пахотном слое, в свою очередь, обеспечивает формирование агрономически ценной структуры частиц почвы и, соответственно, усиливает его способность поглощать и удерживать влагу и пропускать воздух.
 
Проведение системы мероприятий, которые предусматривали разрушение плужной подошвы (чизелевание), регулярное внесение органических удобрений, выполнение щелевания, посев только поперек направления склонов, в т.ч. использование технологии широкорядных посевов, уже через три года применения проявило положительные изменения на эродированных участках исследовательских полей.

Наслідки ерозії на схилах (Китай)

Говорить о конечных результатах реализации экологического проекта еще рано. Продолжение использования системы противоэрозионных мероприятий на эродированных полях на протяжении длительного периода обеспечит закрепление и усиление этих положительных изменений в пахотном слое. Однако уже даже через три года применения заметны реальные результаты при визуальном наблюдении за уровнем развития растений (например, в условиях вегетации 2018 г. - это растения сои) на участках исследовательских полей, где процессы эрозии почвы были остановлены (а раньше были активными). В частности, было отмечено, что все растения культуры хорошо развиты и проявляли почти одинаковый уровень биологической продуктивности. Это указывает на то, что почвенные условия их вегетации были приближены к оптимальным.
 
Уважаемые читатели могут воспринять такую информацию скептически и аргументировать такую позицию, например, приводя такой аргумент: в их хозяйстве нет животноводства, а соответственно - нет и навоза. Однако согласиться с таким аргументом сложно. Если хозяйство не занимается животноводством из-за его невысокой рентабельности (для достижения ее высокого уровня на нем нужно специализироваться), то это не значит, что нет возможности иметь органические удобрения. Этот вопрос вполне можно решить.

По мнению автора, это лишь «отмазка», чтобы не заниматься такими вопросами. Всем хорошо известно, что органические удобрения (навоз) домашние животные формируют в результате поедания и переваривания кормовых культур, выращиваемых на полях. Соответственно, первоосновой органических удобрений являются кормовые культуры, растущие на пахотных землях. Кроме навоза, качественные органические удобрения можно получать при соответствующей подготовке и компостировании растительных остатков, илистых отложений с пониженных мест и дна водоемов, сырья сидеральных культур. Конечно, производство органических удобрений требует применения соответствующих технологий, но и этот вопрос вполне доступен для решения в условиях каждого хозяйства. Для этого нужно прежде всего желание хозяина и агронома располагать соответствующие объемы органических удобрений.

Остановка активных эрозионных процессов без одновременного восстановления плодородия эродированных пахотных земель не обеспечит получения полноценных результатов таких положительных почвозащитных мероприятий. Защита пахотных земель от водной и ветровой эрозии в нашей стране является очень актуальным вопросом. И сочетание его с активным восстановлением уровня плодородия поможет рационально использовать производительные возможности пахотных земель, противостоять проявлениям засухи и существенно повысить валовые сборы всех сельскохозяйственных культур.
 
Предварительные результаты реализации совместного экологического проекта GGP с привлечением известной компании «Сингента», научных системы НААН и фермерского хозяйства «Широкоступ» доказывают реальность положительных изменений в пахотном слое ранее эродированных земель, которые постоянно используют для выращивания сельскохозяйственных культур.
 
Такой подход к решению вопросов эрозии почв и восстановления их плодородия не заменит большие государственные экологические проекты и мероприятия, требующие значительных капиталовложений и способны положительно изменить ситуацию в целых регионах. Однако даже хорошо продуманная рациональная система относительно недорогих противоэрозионных мероприятий дает возможность хозяйству существенно улучшать не только экологическую ситуацию, но и уровень урожайности посевов на еще недавно эродированных пахотных землях. Определенные материальные затраты на такие мероприятия очень хорошо компенсируют полученные дополнительные валовые сборы товарной продукции сельскохозяйственных культур на площадях пахотных земель, которые ранее были эродированными и неприбыльными.
 
Есть надежда, что начатый совместный экологический проект GGP при участии международной компании «Сингента», отечественной науки в лице НААН и фермерского хозяйства «Широкоступ» будет иметь успешное продолжение и в последующие годы. Его целесообразно расширить как тематически, так и путем внедрения в других хозяйствах.

 

А. Иващенко, академик НААН

Журнал «Пропозиція», №11, 2018 р.

Интервью
Директор фірми "Скок Агро" Сергій Скок
Руководитель стартапа, у которого уже появились два конкурента, - о важности мониторинга уплотнения почвы, эволюцию методов измерения уплотнения и борьбе с последним.  - Ваш стартап «Скок Агро» сосредоточился на усовершенствовании методов... Подробнее
заступник директора з наукової роботи Інституту фізіології та генетики рослин НАН України, доктор біологічних наук, професор, член-кореспондент НАН України Віктор Швартау
Как только уборка озимых полностью завершилось, сайт «Пропозиція» обратился к заместителю директора по научной работе Института физиологии и генетики растений НАН Украины, доктору биологических наук, профессору, член-корреспонденту НАН... Подробнее

1
0