Противоэрозионные агротехнологии в адаптивном земледелии

Цыбулька Н.Н., канд. с.-х. наук, Могилевский ф-л Института радиологии, г. Могилев, Беларусь

Эрозия и дефляция почв являются наиболее распространенными из всех видов деградации почвенного покрова. Они приносят громадный экономический и экологический ущерб. В Беларуси почти 480,0 тыс. га обрабатываемых земель подвержены процессам эрозии. Кроме этого, около 2,1 млн. га (или 41,2% пахотных земель) относятся к эрозионноопасным, которые при неправильном использовании могут быть подвержены эрозии [1].

Решающую роль в защите почв от водной и ветровой эрозии играют агротехнические меры, наиболее надежные и быстродействующие. Основа почвозащитных систем земледелия – севооборот и система обработки почвы. Обоснование их должно осуществляться с учетом зональных особенностей и интенсивности проявления эрозии, параметров предельно допустимого смыва почвы и количественных показателей, отражающих почвозащитную эффективность отдельных агроприемов и их комплексов.

В результате длительных исследований, проведенных лабораторией защиты почв от эрозии Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси на стационарных стоковых площадках и в полевых опытах, а также обобщение литературных данных позволили разработать нормативные количественные показатели почвозащитной способности отдельных сельскохозяйственных культур, способов и приемов механической обработки почвы, а также их сочетаний [2-4]. Проведение под пропашные культуры (картофель, кормовые корнеплоды и др.) глубокой зяблевой вспашки (на 28-30 см), а также рыхление подпахотного  слоя почвы позволяет за счет увеличения инфильтрационной способности (водопроницаемости) почвы и снижения поверхностного жидкого стока повысить противоэрозионную способность агрофона, особенно в период весеннего снеготаяния (табл. 1).

Таблица 1 Коэффициенты противоэрозионной способности сельскохозяйственных культур в зависимости от способов и приемов обработки почвы

Агрофон	Коэффициенты
	при эрозии талыми водами	при эрозии ливневыми дождями	среднее значе-ние
Пропашные: с зяблевой вспашкой на 20-22 см с глубокой зяблевой вспашкой на 28-30 см с почвоуглублением подпахотного слоя	0 0,17 0,26	0,15 0,26 0,26	0,10 0,22 0,26
Яровые зерновые и зернобобовые: с зяблевой вспашкой на 20-22 см с мелкой обработкой на 10-12 см с безотвальной чизельной обработкой на 20-22 см с безотвальной чизельной обработкой на 30-35 см	0 0,20 0,40 0,43	0,64 0,68 0,72 0,73	0,36 0,47 0,58 0,60
Однолетние травы: с зяблевой вспашкой на 20-22 см с мелкой обработкой на 10-12 см с безотвальной чизельной обработкой на 20-22 см с безотвальной чизельной обработкой на 30-35 см	0 0,20 0,40 0,43	0,62 0,66 0,70 0,71	0,34 0,46 0,57 0,59
Озимые зерновые: с зяблевой вспашкой на 20-22 см с зяблевой вспашкой на 20-22 см и щелеванием с мелкой обработкой на 10-12 см с безотвальной чизельной обработкой на 20-22 см с безотвальной чизельной обработкой на 30-35 см	0,68 0,75 0,71 0,73 0,74	0,98 0,98 0,98 0,98 0,98	0,85 0,88 0,86 0,87 0,88
Многолетние травы 1-го г.п.: без щелевания со щелеванием	0,86 0,89	0,98 0,98	0,92 0,93
Многолетние травы 2-3-го г.п.: без щелевания со щелеванием	0,98 0,99	0,98 0,99	0,98 0,99

Яровые зерновые, зернобобовые культуры и однолетние травы наиболее высокий почвозащитный фон обеспечивают в сочетании с безотвальными чизельными обработками.

Почвозащитная эффективность озимых зерновых культур не столь существенно зависит от проводимых под них способов и приемов обработки почвы. Коэффициенты изменяются в пределах 0,85-0,88. Это объясняется тем, что озимые зерновые сами характеризуются высокой противоэрозионной способностью. Предзимнее щелевание почвы под многолетними травами первого года пользования повышает их почвозащитную способность, особенно при стоке талых вод в период весеннего снеготаяния.

Полученные количественные показатели противоэрозионной способности отдельных сельскохозяйственных культур, способов и приемов обработки почвы и их сочетаний рекомендуется использовать в качестве нормативной базы при обосновании и адаптации различных элементов земледелия к условиям эрозионных агроландшафтов.

На протяжении 1997-1999 гг. лабораторией защиты почв от эрозии Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси изучалась эффективность разных систем основной обработки почв, подверженных водной эрозии. Исследования проводили в северной почвенно-эрозионной зоне Беларуси на полевом опытном стационаре «Браслав», заложенном по геоморфологическому профилю от водораздельной равнины до подножья склона. Склон северо-восточной экспозиции, выпуклый, крутизной  - 5-7^о, длиной - до 200 м. Объектом исследований являлись в разной степени эродированные дерново-подзолистые почвы на мощных моренных суглинках. В звене зернотравяного севооборота (озимая рожь – яровая пшеница – бобово-злаковые травы) изучали следующие системы основной обработки почвы: 1. Общепринятая отвальная (лущение стерни + вспашка на 20-22 см); 2. Безотвальная чизельная (лущение стерни + чизелевание на 20-22 см); 3. Мелкая дисковая (лущение стерни + дискование на 10-12 см). Приемы обработки почвы повторяли из года в год по вариантам.

В среднем энергетические затраты на проведение безотвальной чизельной технологии обработки ниже по сравнению с отвальной на 454,0 МДж/га, а мелкой технологии – на 641,1 МДж/га. Энергозатраты в расчете на 1 тонну кормовых единиц по всем обработкам почвы возрастают по мере увеличения степени эродированности почв. Так, например, при отвальной вспашке они составляют на неэродированной почве 292 МДж/т к. ед., на слабоэродированной – 316,1, на сильноэрдированной – 345,3 и на глееватой намытой почве – 347,9 МДж/т к. ед. (табл. 2).

Расчеты показали, что эксплуатационные затраты на выполнение системы общепринятой отвальной обработки почвы составляют (в ценах на 1.03. 2004 г.) 38,7 тыс. руб./га. Эксплуатационные затраты в расчете на 1 тонну кормовых единиц на эродированных почвах были выше, чем на неэродированной почве на всех технологиях обработках почвы. На отвальной вспашке они колебались от 8,2 тыс. рублей на неэродированной почве до 9,7 тыс. рублей – на сильноэродированной почве.

Эксплуатационные затраты на выполнение системы безотвальной чизельной обработки занимают 86-87% от традиционной отвальной системы и составляют 33,9 тыс. рублей на 1 га и 7,2-8,4 тыс. руб./т к. ед. На лущение стерни приходится около 44%, на основную обработку – 56%. Коэффициент ресурсных затрат данной системы обработки составляет 0,87-0,88, уровень интенсификации – 13-14%.

Наиболее ресурсосберегающей является мелкая дисковая обработка –  эксплуатационные затраты равны 22,0 тыс. рублей на 1 га,  или 4,8-5,6 тыс. руб./т к. ед., коэффициент ресурсных затрат – 0,56-0,58, уровень интенсификации –  41-44%.

Нами оценена стоимость предотвращенных потерь от эрозии гумуса, азота, фосфора и калия,  выраженная через стоимость органических и минеральных (NРК) удобрений (с учетом их производства, хранения, транспортировки и внесения), требующихся для компенсации ежегодных потерь гумуса и элементов питания. Установлено, что применение почвозащитных безотвальных технологий обработки почвы позволяет за счет предотвращения смыва с эрозией гумуса и элементов питания экономить (в виде органических и минеральных удобрений) от 6,4-12,8 тыс. руб./га на слабоэродированных почвах до 11,9-23,7 тыс. руб./га – на сильноэродированных почвах.

Суммарный экономический эффект (экономия эксплуатационных затрат, стоимость предотвращенных потерь гумуса и NРК, стоимость прибавки урожая) от безотвальной чизельной и мелкой обработок составляет: на неэродированной почве 0,6 и 1,0 тыс. руб./га, на слабоэродированной – 14,4 и 12,5, на сильноэродированной – 33,4 и 18,0 и на глееватой намытой почве 8,7 и 23,3 тыс. руб./га, соответственно.

Таким образом, представленные результаты исследований свидетельствуют, что на дерново-подзолистых на моренных суглинках почвах, подверженных водной эрозии, экономически целесообразно традиционную технологию обработки заменять почвозащитными, ресурсосберегающими системами – безотвальной чизельной и мелкой дисковой обработкой. На слабо- и сильноэродированных почвах более эффективна безотвальная чизельная обработка, на глееватых намытых почвах – мелкая дисковая обработка. На неэродированной почве отвальная система обработки почвы несущественно уступает безотвальным обработкам.

Таблица 2 Энергетическая и экономическая эффективность систем основной обработки  почвы в звене зернотравяного севооборота

Система обработки почвы	Энергетические затраты, МДж		Эксплуатационные затраты, тыс. рублей		Экономия затрат, тыс. руб./га	Стоимость предотвращения потерь гумуса и NРК,  тыс. руб./га	*Стоимость прибавки (+) или недобора (-) урожая, тыс. руб./га	Суммарный экономичес-кий эффект, тыс. руб./га
	на 1 га	на 1 т к. ед.	на 1 га	на 1 т к. ед.
Неэродированная почва
Отвальная вспашка Безотвальная чизельная Мелкая дисковая	1381,3 927,3 740,2	292,6 198,1 162,0	38,7 33,9 22,0	8,2 7,2 4,8	- 4,6 16,2	0 0 0	- - 4,0 - 15,2	- 0,6 1,0
Слабоэродированная почва
Отвальная вспашка Безотвальная чизельная Мелкая дисковая	1381,3 927,3 740,2	316,1 213,7 173,3	38,7 33,9 22,0	8,9 7,8 5,2	- 4,6 16,2	0 12,8 6,4	- - 3,0 - 10,1	- 14,4 12,5
Сильноэродированная почва
Отвальная вспашка Безотвальная чизельная Мелкая дисковая	1381,3 927,3 740,2	345,3 229,0 190,0	38,7 33,9 22,0	9,7 8,4 5,6	- 4,6 16,2	0 23,7 11,9	- + 5,1 - 10,1	- 33,4 18,0
Глееватая намытая почва
Отвальная вспашка Безотвальная чизельная Мелкая дисковая	1381,3 927,3 740,2	347,9 231,2 183,2	38,7 33,9 22,0	9,7 8,4 5,4	- 4,6 16,2	0 0 0	- + 4,1 + 7,1	- 8,7 23,3

*Примечание. Стоимость прибавки приводится с учетом затрат на доработку дополнительного урожая

Литература

1. Почвы сельскохозяйственных земель Республики Беларусь: Практ. Пособие / Г.И. Кузнецов, Н.И. Смеян, Г.С. Цытрон и др.; Под ред. Г.И. Кузнецова, Н.И. Смеяна. – Мн.: Оргстрой, 2001. – 432 с.

2. Жукова И.И., Черныш А.Ф., Тишук Л.А. Оценка противоэрозионной способности сельскохозяйственных растений // Почва – удобрение - плодородие: Межд. науч.-произв. конф. - Мн., 1999. – С. 178-179.

3. Жукова И.И. Развитие эрозионных процессов на дерново-подзолистых пылевато-суглинистых почвах центральной провинции Беларуси при возделывании различных сельскохозяйственных культур: Автореф. дисс. … канд. с.- х. наук. – Мн., 2001. – 18 с.

4. Цыбулька Н.Н., Жукова И.И., Юхновец А.В. Противоэрозионная способность полевых культур и приемов механической обработки почвы // Агрохiмiя i грунтознавство: Мiжвiд. тем. наук. зб. - Кн.3. - Харкiв, 2002. - С.156-158.