Сельскохозяйственное производство Саратовской области в различных формах собственности функционирует под влиянием часто повторяющихся засух (68 процентов) и активного проявления эрозионных процессов.
При повышенной антропогенной нагрузке на природную среду возникают различные виды деградации почвенного покрова и обеспеченность продовольствием, благополучие и здоровье людей во многом зависят от рационального использования почвенных и водных ресурсов, устойчивости, продуктивности и экологической безопасности сельскохозяйственного производства.
Шаблонное применение неадаптированных систем земледелия, приемов и технологий приводит к усилению эрозионных процессов, которые из всех видов деградации почв являются наиболее опасными и масштабными. Более 60 процентов сельскохозяйственных угодий нуждаются в защите от водной эрозии, а 33 процента территории, преимущественно на почвах легкого механического состава, регулярно подвергается действию ветровой эрозии (дефляции).
Смыв и размыв склоновых земель, дефляция почв и неустойчивая влагообеспеченность, проявляясь на больших площадях одновременно и в дополнении друг друга, наносят огромный ущерб аграрному сектору экономики и окружающей среде. В результате действия водной эрозии ухудшаются физико-химические свойства почвы, уменьшается активность микробиологических процессов, усиливается локальное загрязнение территории, снижается буфеpность почв и способность ее к самоочищению, увеличиваются площади неудобных земель.
Эрозионные процессы усиливают и часто проявляемые засухи, связанные с неравномерностью выпадения осадков, дефицитом влаги, потерей на снегопеpенос, со стоком талых вод, с испарением.
Противоэрозионные мероприятия, рекомендованные в зональных системах земледелия без должной увязки с рельефом и ландшафтом местности, особенностями проявления эрозии почв и засухи, оказались малоэффективными, недостаточно рациональными и природоохранными.
В связи с этим возникла острая необходимость планомерного перехода к адаптивно-ландшафтным системам земледелия, включающим не только пашню, но и луга, пастбища, защитные леса и насаждения, дороги, мелиоративные и хозяйственные сооружения. При этом для снижения потерь почв от водной и ветровой эрозии до допустимых пределов рекомендуется:
перехват, регулирование и рациональное использование поверхностного стока с учетом сохранения водных источников от загрязнения биогенными веществами, пестицидами и гербицидами;
создание благоприятных экологических и социальных условий в сельской местности;
создание необходимых территориальных условий для ведения сельскохозяйственного производства и применения машинно-тракторного парка;
повышение плодородия почв и продуктивности склоновых земель.
Изучение системы противоэрозионных мероприятий в системе ландшафтного земледелия показало, что в условиях Саратовской области комплекс организационных, агротехнических и гидролесомелиоративных мероприятий, включая сочетание лесных полос, буферно-полосного размещения культур и многолетних трав, залуженных водоотводов, позволяет регулировать эрозионноопасный сток, уменьшить в 5 - 10 раз смыв почвы, улучшить ее увлажнение на 20 - 30 мм и повысить урожайность зерновых культур на 1,5 - 2,5 ц/га.
Поэтому новая адаптивно-ландшафтная система земледелия - форма рациональной сельскохозяйственной деятельности, при которой на водосборах и ландшафтных массивах рационально размещаются взаимосвязанные сочетания естественных и искусственных экосистем, мелиоративных и хозяйственных объектов, используются адаптированные растения, сорта и технологии, в результате чего достигается рациональное природопользование, экологическая безопасность, улучшение плодородия почв и рост продуктивности угодий.
В ландшафтной системе земледелия территориальной таксономической единицей являются урочища и водосборы различного порядка (ложбинный, лощинный, балочный, долинный), а исходной технологической градацией - агроландшафтные контуры (полосы), которые размещают в пределах различных категорий земель, имеющих строго определенный режим использования, набор культур и технологий. При этом границами ландшафтных контуров служат защитные лесные насаждения, зоны залужения, валы, полосы, другие естественные и искусственные рубежи, размещенные поперек склонов, вредоносных ветров или по горизонталям.
Адаптивно-ландшафтное земледелие предусматривает регулирование поверхностного стока как агротехническими мероприятиями, входящими в технологический комплекс выращивания культур ( пахота и посев поперек склона, щелевание, полосное размещение посевов и т.д.), так и системой линейных элементов (линейными рубежами, противоэрозионными лесными полосами, полевыми дорогами с кюветами, шпорами и т.д.).
Расчет максимальных расходов и слоя стока на период весеннего половодья и дождевых паводков 10-процентной вероятности превышения (обеспеченности) для нижних границ склоновых микроводосборов, основных створов проектируемых гидротехнических сооружений проводится по строительным нормативам, инструкциям или приравненным к ним методическим указаниям. Вдоль водорегулирующих рубежей должна быть достигнута неразмывающая скорость стекания воды. Виды и конструкции применяемых стокорегулирующих устройств с функциями задержания, отвода, безопасного сброса воды зависит от климатических и геологических условий территории, геологической ситуации, гидрологического режима местных водотоков. Задержание стока линейными рубежами, устройство микролиманов производится с учетом возможности проявления негативных процессов: оползней, подтопления земель и устойчивости культур к переувлажнению.
Сброс избыточного стока осуществляется линейными рубежами через приуроченные к ним водосборные ложбины по безопасным в эрозионном отношении уклонам непосредственно в гидрографическую сеть или накопительную емкость для целей орошения, рекреации и т.п.
При организации территории в ландшафтном земледелии отправным положением является установление в разрезе категорий земель рациональных межполосных расстояний между водорегулирующими рубежами, которые одновременно служат границами между полями и рабочими участками в полевых и почвозащитных севооборотах, представляют рубежи первого порядка и являются начальными линиями обработки почвы.
Ширина рабочих участков по линии стока, то есть ширина ландшафтной полосы, для условий Саратовской области по категориям не должна превышать приведенных в таблице 2.
Таблица 2
Допустимая ширина ландшафтной полосы
Категория | Тип | Ширина ландшафтной полосы (м) |
1 | чернозем южный | 640 |
2 | чернозем южный | 480 |
3 | чернозем южный | 240 |
4 | чернозем южный | 160 |
Примечание: в зависимости от размеров ландшафтного массива ширина ландшафтной полосы увеличивалась или уменьшалась в пределах 20 процентов.
Учитывая возможную эрозионную опасность отдельных полей и угодий (пар, поля под пропашными и поздними культурами, многолетние травы первого года выращивания), на которых часто отмечается смыв гумуса, вызванный ливневыми осадками вегетационного периода, более допустимого, требуется внутри ландшафтных полос формировать рубежи второго порядка в виде валов-террас, буферных полос из однолетних и многолетних трав. Здесь ширина рабочих участков между валами-террасами и буферными полосами определяется с учетом эрозионной опасности этих угодий. Для других угодий эрозия почв от стока ливневых вод не представляет угрозы их плодородию.
Ввиду того, что сток талых вод протекает часто по мерзлой почве (каждый третий год), противоэрозионные мероприятия должны быть ориентированы не только на водопоглощение, но и на аварийный сброс воды, то есть с помощью валов, валов-террас талые воды задерживаются и частично отводятся.