Особенности оптимизации агроландшафтных систем в алтайском крае

Вольнов  В.В., д-р с.-х. наук, Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Барнаул, Россия

Современное состояние почв пахотных угодий в Алтайском крае вызывает тревогу и во многом грозит их утратой как основного средства производства. В составе почвенного покрова насчитывается засолённых и солонцеватых комплексов – 9,5%, с повышенной кислотностью – 15,7%, переувлажнённых и заболоченных – 0,9%, но наиболее сильно подорвано плодородие почв  интенсивным развитием эрозионных процессов. К настоящему времени в крае из 6,9 млн. га пашни дефлировано 3,1 млн. га (44,6%), эродировано 1,58 млн. га (22,8%). В западных районах края развита в основном ветровая эрозия (67,1-95,2% пашни дефлировано), в восточных – водная (34,6-52,3% пашни эродировано), в центральной части развита как ветровая (24,2%), так и водная (31,9%). Ежегодные потери гумуса с полей края составляют 0,57 т/га, а в Бийско-Чумышской возвышенности и предгорьях Салаира – 0,8-2,0 т/га.

Интенсивное развитие эрозионных процессов вызывается не только природными факторами (расчленённость территории, большой объём стока талых и ливневых вод, засуха, пыльные бури и т.д.), но и антропогенной деятельностью (большая распаханность территории, нарушение почвозащитных технологий возделывания культур).

Низкая эффективность противоэрозионных мероприятий обусловлена отсутствием комплексности, недостаточным объёмом их реализации на водосборной площади. Кроме того, они базируются на клеточной или прямолинейно-прямоугольной организации территории хозяйств, при которой на склоновых землях не обеспечивается должная эффективность отдельных приёмов, что нарушает экологическую устойчивость агроландшафтов.

Новая концепция по защите почв от эрозии, разработанная А.Н. Каштановым, В.И. Кирюшиным, А.П. Щербаковым, О.Г. Котляровой, М.И. Лопыревым и др., содержит идею глобального природопользования. Все системы земледелия должны быть экологически сбалансированы, хорошо учитывать особенности природных условий, не нарушать экологическое равновесие.

Этим требованиям отвечают системы земледелия на ландшафтной основе. Во многих регионах России они направлены на предотвращение от наиболее значимых последствий хозяйственной деятельности.

В Центрально-чернозёмной зоне системы земледелия разрабатываются на основе сочетания контурной и контурно-мелиоративной организации территории с учётом эродированности почв (категорий земель) и дифференцируются севообороты, обработка почвы, лесные полосы, гидротехнические сооружения [1,2].

В Ростовской области первичной территориальной единицей является водосбор, в пределах которого выделяются агропроизводственные группы почв по степени их эродированности и дефлированности. В пределах этих категорий разработаны почвозащитные агрокомплексы [3].

Для условий Новосибирской области были разработаны адаптивно-ландшафтные системы земледелия, которые основываются на агроландшафтном районировании с выделением основных групп земель, для которых предложены базовые технологии возделывания основных сельскохозяйственных культур [4].

В Красноярском крае агроландшафтное районирование проведено на основе физико-географического районирования (степь, лесостепь, подтайга). В районах выделены агроландшафты, для которых предложены конкретные научно-обоснованные агротехнологии (5).

В Алтайском крае существует природно-сельскохозяйственное районирование, при котором край разделён на 8 сельскохозяйственных зон, где граница зон проведена по группам административных районов.

Для каждой зоны разрабатывается свой комплекс агромероприятий, направленный на сбалансированность ресурсов и получение максимального объёма продукции. Однако в каждой зоне, а также административном районе, хозяйстве, водосборе существуют весьма существенные различия по рельефу территории, экспозициям склонов, их крутизне, длины, от которых зависят процессы эрозии почв и их интенсивность, а в итоге весь комплекс противоэрозионных мероприятий.

На первом этапе разработки ландшафтных систем земледелия нами предпринята попытка выделения агроэкологических групп земель. Для этого была проведена комплексная оценка эрозионной опасности пахотных земель края, районирование территории по эрозионной подверженности почв.

В качестве математического аппарата использовался один из методов многомерной статистики – таксономический анализ, а регрессионная модель строилась лишь с целью предварительного статистического анализа. Для факториальных признаков в границах 61-го административного района Алтайского края были отобраны 19 показателей, характеризующие факторы эрозии (климат, рельеф, почвы, хозяйственная деятельность). На основании корреляционной матрицы взаимосвязи этих показателей между собой и уровня их связи с площадью пашни, подверженной водной эрозии, были выбраны показатели факторов эрозии (осадки летнего и зимнего периодов, содержание песка, гумуса в пахотном слое почвы, доля пашни с почвами легкосуглинистыми) и построена модель статистической связи.

Проведённый таксономический анализ позволил рассчитать интегральные оценки степени эродированности почв для каждого из 61 районов Алтайского края, объединить группы административных районов в зоны.

На основе количественной оценки пахотных земель были выделены следующие зоны:

1. Зона очень высокой дефляции почв засушливой степи Западной Кулунды.

2. Зона высокой дефляции и слабой водной эрозии Восточной Кулунды.

3. Зона средней водной и ветровой эрозии почв умеренно засушливой Приобской лесостепи.

4. Зона средней водной эрозии и слабой дефляции почв Бийско-Чумышской слабоувлажнённой лесостепи.

5. Зона сильной водной эрозии почв лесостепи предгорий Салаира и Алтая.

В преобладающем большинстве сгруппированные районы в зоны по природным условиям (рельеф, климат, почвы и т.д.), а также по подверженности почв водной и ветровой эрозии совпадают с сельскохозяйственными зонами, выделенными ранее природно-сельскохозяйственным районированием Алтайского края.

На основании интегральной оценки в пределах каждой зоны выделены агроэкологические группы земель, которые и могут служить основанием для подбора структуры противоэрозионных мероприятий, а также конструирования и оптимизации агроландшафтных систем (табл.).

Распределение агроэкологических групп земель по сельскохозяйственным зонам Алтайского края, % пашни

Группа земель	Западно-Кулундинская	Восточно-Кулундинская	Приобская	Бийско-Чумышская	Присалаирская, Приалтайская, Алтайская	По краю
I – равнинные земли с уклоном до 1?, не подверженные водной эрозии	99,0	90,7	78,8	66,0	29,7	74,9
II – земли слаборасчленённые с крутизной склонов 1-2?, подверженные слабой эрозии	0,9	7,8	14,3	17,5	21,6	12,4
III – земли слаборасчленённые ложбинами и промоинами с крутизной склонов 2-5?, подвержены средней эрозии	0,1	1,1	6,7	13,2	31,7	9,3
IV – земли с овражно-балоч-ными водосборами, склоны крутизной 5-7?, подвержены сильной эрозии	-	0,04	0,2	2,4	12,3	2,5
V – земли с овражно-балоч-ными системами, сильно расчленённые, крутизна склонов более 7?, подвержены очень сильной эрозии	-	-	-	0,9	4,3	0,9

 

Данная группировка приемлема и при оценке более крупномасштабной сельскохозяйственной территории – административного района, хозяйства, водосбора.

Набор противоэрозионных мероприятий для каждой из перечисленных групп земель будет различным. Например, в условиях Западной и Восточной Кулунды Алтайского края, где 90,7-99,0% земель относятся к первой экологической группе, но в сильной степени подвержены ветровой эрозии (67,1-95,2% пашни дефлировано), все мероприятия должны быть направлены на защиту почв от дефляции (полосный посев, почвозащитная технология возделывания).

В Приобской, Бийско-Чумышской, Предгорной зонах для I экологической группы земель (а их насчитывается соответственно 78,8%, 66,0%, 29,7%) приемлема прямолинейно-прямоугольная организация территории в сочетании с прямолинейно-контурной. Здесь возможно возделывание не только зерновых культур сплошного сева, но и пропашных, применение комбинированных обработок на разную глубину в сочетании с минимальными. Земли II, III и IV экологических групп (12,4%, 9,3%. 2,5% пашни соответственно) должны быть обустроены прямолинейно-контурным и контурно-параллельным способами. Зерновые культуры возделываются в зернопаровых севооборотах с занятыми и сидеральными парами и в почвозащитных севооборотах. Основная обработка направлена на снижение стока талых вод и смыв почвы, поэтому её глубина может достигать 20-30 см.

Контурно-мелиоративная организация территории применяется на сложных, сильно расчленённых крупными балками и оврагами склонах и сопровождается мелиоративными мероприятиями для регулирования стока талых вод.

Пахотные земли V экологической группы целесообразно перевести в сенокосы и пастбища.

Таким образом, в условиях Алтайского края классификация и типизация агроландшафтов должна основываться на экологическом анализе территории. Комплекс противоэрозионных мероприятий должен разрабатываться со строгим учётом агроэкологических особенностей земель, затем разрабатываются технологии, определяется состав культур с учётом их почвозащитного действия и внутрихозяйственной потребности.

 

Литература

1. Котлярова О.Г., Котляров Е.Г. Эффективность ландшафтных систем земледелия в Центрально-Чернозёмной зоне России // Экологические основы повышения продуктивности и устойчивости агроландшафтных систем: Сб. науч. трудов. – Орёл: ГАУ, 2001. – С. 251-259.
2. Лопырев М.И. Об экологизации земледелия на основе ландшафтного потенциала // Земледелие. - 2002. - № 5. - С. 10-12.
3. Сухомлинова Н.Б. Ландшафтная система земледелия в Ростовской области // Земледелие. - 2002. - № 1. – С. 19-20.
4. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области / РАСХН.- Сиб.отд-ние. – Новосибирск, 2002. – 388с.
5. Едимечев Ю.Ф., Лютых Ю.А. Разработка проектно-внутрихозяйственного землеустройства систем земледелия на ландшафтно-экологической основе для лесостепи Красноярского края: Метод. пособие. - Новосибирск, 2002. – 224с.