В прошлом номере журнала «АПК Амурской области» по просьбе амурских аграриев была поднята проблема повышения плодородия земли. Этот материал вызвал интерес у наших читателей, о чем свидетельствуют многочисленные звонки в редакцию нашего журнала. Поэтому мы решили продолжить эту тему и в нынешнем году запланировали серию публикаций по проведению мероприятий, направленных на увеличение продуктивности земледелия. Для участия в разговоре мы приглашаем сельхозтоваропроизводителей и специалистов по данной проблеме.
Коренное улучшение земель осуществляется путем проведения мелиоративных мероприятий. К ним относятся гидромелиорация, агролесомелиорация, культуртехнические, химические мелиорации. В этой статье мы поговорим про агролесомелиорацию.
Под агролесомелиорацией подразумевается проведение коренного улучшения земель сельскохозяйственного назначения путем создания мелиоративных защитных лесных насаждений. К этому типу мелиорации земель относятся прежде всего противоэрозионная и полезащитная агролесомелиорация.
Почвозащитные свойства лесных полос
Сельскому хозяйству Амурской области большой вред может нанести эрозия почв. Под ней понимается процесс разрушения и сноса почвы и рыхлых почвообразующих пород под воздействием воды и ветра.
Причины возникновения и развития эрозионных процессов подразделяют на две группы. Первая обусловлена особенностями климата, рельефа, почвенного и растительного покрова. Вторая группа причин связана с хозяйственной деятельностью человека.
Для защиты почвы сельскохозяйственных угодий в Приамурье от водной эрозии, которая происходит на склонах при поверхностно выраженном стоке воды, создаются противоэрозионные защитные лесные полосы. Они поглощают воду, стекающую с полей во время таяния снега и летних ливней, и этим ослабляют или полностью прекращают водную эрозию почвы.
Использование лесных насаждений для защиты почвы от водной эрозии основано на их почвозащитных свойствах поглощать поверхностный сток воды и уменьшать скорость ветра.
Почвозащитные свойства лесополос обусловлены наличием рыхлого слоя (3-5 см) лесной подстилки, повышенной водопроницаемостью почвы под лесными насаждениям, особенностью микроклимата в лесных полосах.
Лесная подстилка при объемной массе 0,1-0,2 г/см3 обладает влагоемкостью 500-700% ее массы. Поэтому она способна быстро задерживать большое количество воды, отдавая ее затем постепенно почве. Особенно важно то, что при насыщении водой подстилка не теряет водопроницаемости. В результате дождевые и талые воды, фильтруясь сквозь нее, очищаются от взвешенных глинистых частиц и не заиливают поры почвы.
Водопроницаемость характеризуется скоростью впитывания почвой слоя воды и зависит от скважности и влагоемкости почвы. Под лесными насаждениями почва обладает повышенной скважностью, благодаря наличию ходов землероев (черви, грызуны и др.) и сгнивших корней, а также рыхлящему действию корневых систем древесных растений.
Влагоемкость почвы под лесом обычно меньше, чем в поле, поэтому она здесь имеет повышенную водопроницаемость по сравнению с почвами других угодий и способна быстро поглощать воду. В результате в лесных полосах не образуется поверхностного стока воды и отсутствует эрозия почвы.
В чем заключается польза защитных лесных полос? Микроклиматы лесонасаждений и полей значительно различаются, что отражается на термическом режиме почвы. Поверхность почвы в лесополосах утеплена слоем лесной подстилки и рыхлым снегом. Поэтому она промерзает на меньшую глубину, чем в поле, и быстрее оттаивает весной. Эта особенность оказывает влияние на водопроницаемость почв. Ранней весной замерзшая почва на поле не может впитывать талую воду, так как ее поры заполнены льдом, и вода в большом количестве стекает с полей, создавая подъем воды в реках. В лесополосах и на их опушках под сугробами снега почва к началу снеготаяния оттаивает и хорошо впитывает талую воду, которая проникает глубоко в грунт и пополняет подземные воды. Весенний поверхностный сток в лесонасаждениях практически отсутствует, поэтому наличие лесных полос на водосборах рек уменьшает весеннее половодье. В этом заключается их водорегулирующая способность.
Река питается водой не только с поверхности водосбора, но и благодаря притоку подземных (грунтовых) вод. Грунтовое питание рек весной усиливается за счет так называемой верховодки, то есть грунтовой воды из верхних горизонтов. Она образуется весной под лесными насаждениями при обильном поглощении талых вод.
Свойством водорегулирования обладают не только естественные, но и искусственно созданные лесные насаждения. Водорегулирующая роль лесных полос значительно больше, чем у лесных массивов. Объясняется это тем, что в лесных полосах поглощается не только вода от накопленного в них снега, но и притекающая к ним с находящихся выше полей. Кроме поглощения воды, лесные полосы оказывают еще и косвенное влияние на уменьшение стока воды с прилагающих полей посредством изменения микроклимата. Под влиянием лесных полос снег полностью задерживается на полях и более равномерно распределяется по площади. Это ведет к тому, что почва меньше промерзает, быстрее оттаивает весной и поглощает больше талой воды.
Проектирование лесных полос
Так как естественные и искусственные лесные полосы способны уменьшать поверхностный сток воды, то это позволяет использовать их для защиты почвы от водной эрозии. Эффективное использование лесных полос для регулирования поверхностного стока воды возможно лишь при соблюдении ряда условий. При проектировании необходимо правильно разместить лесные полосы по отношению направления стока воды, определить максимально возможное расстояние между ними и минимально допустимую ширину полосы.
На подверженных водной эрозии сельхозземлях Амурской области лесные полосы надо размещать поперек направления линии стока, чтобы рассеянные струи воды входили в лесное насаждение под прямым углом и не могли стекать вдоль опушки. Если лесные полосы будут размещены под острым углом к линии стока, то рассеянные струи воды при малейшем препятствии на опушке насаждения изменят направление и потекут вдоль опушки. В результате произойдет концентрация небольших струй в большой поток воды. Это вызовет линейную эрозию почвы вдоль лесной полосы. Препятствием для входа воды в лесное насаждение обычно служит напашь, которая в виде небольшого валика земли образуется при пахоте с отвалом пласта земли вниз по склону. Для нормальной работы лесной полосы необходимо систематически распахивать и разравнивать напашь в верхней (по отношению к склону) части опушки насаждения.
На сложных склонах, пересекаемых ложбинами, кроме основного уклона от линии водораздела к бровке балки, имеются боковые уклоны к ложбинам. Лесные полосы, размещенные поперек основного склона, пересекут ложбины и на некоторых участках будут иметь продольные уклоны. Вдоль опушек таких участков вода стекает в ложбины, а по ним в виде концентрированного потока входит в лесную полосу. При этом большая часть воды не сможет впитаться в лесном насаждении и пройдет сквозь полосу, так как лесные насаждения способны поглощать только рассеянный поток воды. В таких случаях для усиления водорегулирующей роли лесных полос рекомендуется устраивать простейшие земляные сооружения − валики-распылители – на верхних опушках для направления стока воды в насаждение и водозадерживающие валы и канавы по верхней и нижней опушкам в местах пересечения ложбин лесными полосами. Роль таких микротехнических сооружений достаточно эффективна. На обвалованных участках лесных полос на склоне до 30° задерживается и поглощается 1100-1200 мм талой воды, а без валов – всего 150-200 мм.
На склонах крутизной менее 4° на лесных почвах рекомендуется соблюдать наибольшие расстояния между водорегулирующими лесными полосами до 350 м, на каштановых почвах − до 300 м. На склонах крутизной более 4° расстояние уменьшается до 200 м.
С учетом этих рекомендаций при размещении лесных полос на территории необходимо стремиться совместить их с различными естественными рубежами: линиями перегиба склона от меньшей к большей крутизне, бровкам балки и оврага.
Лесные полосы, размещенные вдоль бровки лощины или балки, называют прибалочными. Они выполняют те же функции, что и водорегулирующие, расположенные выше их на пахотных склонах.
Прибалочные лесные полосы закладывают вдоль крутых берегов по границе пашни, отступая от бровки на три-пять метров, а вдоль пологих берегов, где бровка ясно не выражена, − ниже границы пашни по берегу балки. Такое размещение не будет снижать мелиоративного влияния лесной полосы. Как показывают наблюдения, расположенный по берегам балки лесонасаждения оказывают положительное влияние не только на поглощение стока воды, но и на микроклимат вышележащего склона.
Для поглощения стока воды большое значение имеет ширина лесной полосы. Чем она шире, тем полнее будет поглощать воду, притекающую с расположенного выше поля, и тем надежнее будут защищены от эрозии поля, находящиеся по склону ниже лесной полосы. Однако при большой ширине лесные полосы займут много пахотной земли. Поэтому очень важно установить минимально необходимую ширину лесных полос, достаточную для полного поглощения стока воды.
Коэффициент стока резко снижается по мере увеличения ширины лесной полосы. В полосе шириной 20-30 метров остается непоглощенной лишь 8-15% общего объема талой воды, что не может оказать существенного влияния на развитие эрозии почвы. Эти данные могут служить основанием для установления минимально необходимой ширины лесных полос. В качестве общей придержки при проектировании принимают ширину водорегулирующих лесных полос равной 15 м, а прибалочных − 21 м. Если берега балки изрыты промоинами или по дну образовался овраг, что указывает на большое количество стекающей в балку воды, ширину прибалочной полосы увеличивают.
Противоэрозионная организация территории, осуществляемая при землеустройстве, служит основой для правильного применения других мер защиты почвы Амурской области от водной и ветровой эрозии.
Экспертное мнение
Анатолий Корнев, заместитель директора ФГБУ «Управление «Амурмелиоводхоз»:
– Изначально в Амурской области агролесомелиорация была связана с искусственными водоемами. На падях, распадках, небольших речках строились водохранилища. На них создавались защитные лесные полосы. Особенно актуально это было для малолесистых районов. Например, в Тамбовском муниципальном округе лесов немного, и там практически на каждом водохранилище было необходимо возведение лесонасаждений.
Почвы в Приамурье преимущественно тяжелые: бурые лесные, глеевые, суглинистые. Они слабо подвержены воздействию ветра, да и ураганные ветра в регионе случаются редко. Поэтому для нашего региона не характерна ветровая эрозия почв. Исключением являются только некоторые локальные участки. Например, в районе Ключевской осушительно-оросительной системы (Ивановский муниципальный округ) почвы легкие. Под действием ветровой эрозии они заносят каналы мелиоративной системы, которые приходится регулярно чистить.
Для предотвращения водной эрозии лесозащитные полосы в Амурской области используются, чтобы закрепить овраги, размывы. Обычно высаживают кустарниковые растения. Они создают сплошной корневой слой на небольшой глубине и позволяют удерживать откосы. Для этих целей лучше всего подходят водостойкие ивовые кустарники. В советское время широко практиковалась их посадка на верхних бьефах водохранилища со стороны водоема.
Хотя земли сельскохозяйственного назначения в Приамурье находятся на Зейско-Буреинской равнине, но их поверхность далеко не всегда ровная. На сельхозугодиях имеются перепады, распадки, при распашке которых происходит разрушение дернины и начинаются локальные размывы. В этом случае защитные лесные полосы превентивно будут сдерживать скорость водного потока, позволят избежать выноса плодородного грунта и образования оврагов.
Анатолий Климов
АПК Амурской области №01-2024