В умовах кліматичних змін особливо уразливими є еродовані та ерозійно небезпечні землі на схилах. Збільшення річної кількості опадів останніх 30 років майже на 10% можна трактувати як позитивне явище, однак за неспокійного (хвилястого) рельєфу місцевості суттєво підвищується ймовірність руйнування чорноземів під час стоково-міграційних процесів

Привертає увагу зростання відсотка дощів шаром понад 20 мм у теплу пору року та частоти їх надходження у періоди, коли більшість полів позбавлена суцільного трав’яного покриття й зазнає негативного впливу ерозії за випадання опадів зливового характеру. Під час злив кількість ґрунтових часток, відокремлених краплями й піднятих у повітря, може сягати 50–70 т/га.
Краплини дощу ущільнюють, деструктурують і замулюють поверхню ґрунту, сильно знижуючи його вбирну спроможність. Сукупність деструктивних чинників зливи (відрив дрібнозему, висока транспортувальна здатність струмків, слабке вбирання атмосферних опадів) зумовлюють потужну еродовану дію води, що стікає зі схилів.

Зливи завдають великої шкоди навіть тоді, коли спричиняють невеликий змив, особливо на полях під чорним паром. Діючи силою удару крапель дощу на оголену поверхню ґрунту, вони сприяють вимиванню насамперед мілкого пилу (частки 0,005–0,001 мм) і мулу (частки розміром менше 0,001 мм), у яких зосереджено окиси заліза, алюмінію, марганцю, каоліну, гумусові речовини, фосфати тощо.

Істотно гальмує зливовий стік помірне розпушування структурного ґрунту, який містить не менше як 40–50% водотривких агрегатів розміром > 0,25 мм, формування грудочкуватого мікрорельєфу в межах поля, наявність густого рослинного покриву й мульчі. Натомість водна ерозія посилюється на крутих (> 3 °) і довгих (> 500 м) схилах, за зростання інтенсивності дощу (> 2,5 мм/хв) та розмірів полів, за введення чистих парів, використання важкої техніки, перенасичення сівозмін просапними культурами, застосування оранки, коли рослинні рештки загортаються в ґрунт і його поверхня залишається тривалий час незахищеною. Доведено, якщо забрати чинник енергії дощових крапель, змив ґрунту за доброї водопроникненості може зменшуватися майже у 100 разів.

Попередники для озимини

Протиерозійна роль попередників пшениці досить різноманітна й визначається насамперед їх біологічними ознаками й агротехнікою вирощування. Захисна дія культур суцільної сівби поряд із підвищенням протиерозійної стійкості ґрунту шляхом скріплення його мичкуватою кореневою системою, проявляється також у частковому затриманні опадів надземною масою і зменшенні сили удару крапель. За розсіювання останніх вода рівномірно надходить на поверхню поля, внаслідок чого вона менше скаламучується і запобігає руйнуванню та замуленню шпар. Вегетуючі рослини протидіють концентрації стоку і унеможливлюють розвиток лінійної ерозії.

Найбільше змиваються влітку під час злив ґрунти з чистих парів, з полів після збирання гороху за підготовки їх під озимину, з площ, зайнятих просапними попередниками в першу половину їх вегетації, а також з ділянок, злущених дисковими знаряддями після збирання зернових колосових. Тут висока інтенсивність ерозії зумовлюється не тільки відсутністю рослинного покриву або його низькою щільністю, а й меншою зв’язністю і більшим розпорошенням ґрунту.

Радикальним заходом запобігання ерозійним процесам є перенесення чистих парів зі схилів на пологі рівні ділянки крутістю до 1º. Упродовж перехідного періоду пропонується поступова заміна чорних парів на ранні пари, зважаючи, що стік талої води навесні тут не спричиняє значних розмивів ґрунту. Цьому сприяє підвищення його щільності, захищеність снігом і післяжнивними рештками. Потік води розпадається на малі струмки і втрачає швидкість переважно внаслідок механічного гальмування. За високої кольматувальної здатності агрофону змив ґрунту за межі поля дорівнював 1,5–4,3 т/га, що в 4–12 разів менше, ніж на оранці (18,6 т/га).

З метою визначення напруги ймовірного розвитку руйнівних процесів залежно від попередників пшениці озимої використовують коефіцієнти ерозійної безпеки цих культур, порівнюючи з відкритим фоном(чорний пар), і середньозважені показники вкриття ними поверхні ґрунту. Однак в обох випадках важко оцінити протиерозійну здатність попередника по фазах вегетації з урахуванням проведених технологічних операцій, режиму випадання опадів, строків збирання і підготовки ґрунту під сівбу озимих.

На наш погляд, при розміщенні пшениці на схилових землях доцільніше користуватися коефіцієнтами протиерозійної ефективності різних культур, визначених за періодами їх росту і розвитку на основі даних штучного дощування шаром води 60 мм і змінною інтенсивністю від 1,5 до 2,5 мм/хв (табл. 1).

Таблиця 1. Коефіцієнти протиерозійної ефективності різних попередників пшениці озимої на схилах

Примітка. Порівняння наведено до найнебезпечнішого фону: у травні — з посівами кукурудзи, в решту місяців — з чорним паром.

У Степу найбільший розвиток листкової поверхні рослин спостерігається: озимої пшениці, еспарцету й люцерни — в кінця травня; ярих колосових, зерносумішок і зернобобових — на початку червня; соняшнику та кукурудзи — у липні. Якщо до початку зливового періоду перші майже повністю вкривають своєю масою поверхню поля, то у просапних культур період максимального розвитку запізнюється на 1,5–2 місяці, тому ґрунт під ними, як і в пару, зазнає прямої дії дощу, руйнується і деградує.

У наших дослідах на схилах до 3º (чорнозем звичайний середньосуглинковий) за 20 років спостережень підвищений стік води й сильний змив ґрунту (понад 5 т/га) у чорному пару були зафіксовані 12 разів, ранньому і зайнятому — 6, посівах кукурудзи — 8 і під зерновими колосовими — 3 рази. Найвищий протиерозійний ефект забезпечують багаторічні трави та стерньові попередники, підготовка яких ґрунтується на застосуванні безполицевих (плоскоріз, чизель, діагональний розпушувач) знарядь.

Було встановлено, що ерозія швидко згасає при задернінні поля і перебуває на низькому рівні, допоки зберігається суцільний трав’яний покрив. Багаторічна рослинність із густою і розгалуженою кореневою системою витримує швидкість водяного потоку 2,5–3,0 м/с, зменшуючи руйнівні процеси в перший рік вирощування на 60–80, протягом другого — на 95–97%.

Після розорювання трав другого і третього років використання їх протиерозійна здатність зберігається до 24 місяців унаслідок наявності післяжнивних решток і покращення агрофізичного стану ґрунту. Але оскільки розкладання органічної речовини й втрата грудкуватої структури відбувається досить швидко (особливо під просапними), період вирощування сільськогосподарських культур по пласту в більшості випадків обмежується двома-трьома роками, а сівозміни мають коротку ротацію (4–6 полів).

Збільшення посівів багаторічних трав на еродованих землях дає можливість звести втрати ґрунту до безпечного рівня (1–2 т/га за рік), поповнити запаси гумусу, підвищити віддачу ріллі, частково усунути проблему кормового білка, зберегти виробничі ресурси фіксацією азоту з атмосфери та скороченням кількості мобільних технологічних операцій, убезпечити ріки та водоймища від забруднення.

Облаштування улоговин

Унаслідок багаторічного розмивання поля на схилах часто бувають розчленовані глибокими вимоїнами, які не вирівнюються обробітком. Утворені мікропониження рельєфу навіть за контурної агротехніки посилюють концентрацію поверхневого стоку й інтенсивність лінійної ерозії ґрунту. В улоговинах істотно погіршується водний і поживний режими чорнозему, оголюється коренева система рослин, знижується якість обробітку ґрунту, сівби та внесення засобів захисту посівів, формується невисокий урожай (табл. 2).

Таблиця 2. Вплив улоговинної ерозії на урожайність культур, т/га (чорнозем звичайний середньоеродований)

З метою послабити розвиток ерозійних процесів на схилових землях Інститут зернових культур розробив спосіб утримання улоговин, що містить армування їх рослинними рештками грубостеблових культур (соняшник, кукурудза, сорго). Укладені у вимоїну відповідним шаром, вони добре фільтрують воду, що стікає, кольматують (утримують) змитий матеріал, безпечно відводять надлишковий стік у гідрографічну мережу. Взимку ґрунт під покриттям майже не промерзає, тому швидко вбирає вологу. Близько 85% дрібнозему, що транспортується по схилу, осідає в зоні водотоку, зумовлюючи поступовий виполоджувальний (вирівнювальний) ефект.

Порівнюючи із залуженням улоговин, запропонований агрозахід забезпечує високу стокорегулювальну спроможність відразу після здійснення, на відміну від устрою оброблюваних валів із широкою основою, буферна споруда не руйнується за переповнення водою навіть за інтенсивних злив.

З погляду досягнення високого меліоративного ефекту армування улоговин рослинними рештками краще проводити восени до основного обробітку. Витрати матеріалів залежать від параметрів вимоїни. За ширини останньої, до прикладу, 5 м і глибини 0,5 м на 1 лінійний метр улоговини потрібно 1,5–1,8 м³ побічної продукції.

Щоб запобігти винесенню мульчувального матеріалу й підсилити кольматувальну здатність споруди, армування потрібно здійснювати від вододілу вниз по схилу — товщина покриття має бути не більшою за глибину улоговини. Міцність захисного прошарку суттєво зростає, коли глибина вимоїни дорівнює глибині основного обробітку ріллі (20–30 см). У такому разі мульча більшою мірою змішується з ґрунтом, що перешкоджає змиванню її, і пришвидшує розкладання мікроорганізмами влітку. За армування глибоких (> 50 см) і вузьких (< 5 м) улоговин рослинний субстрат (щоб уберегти від зносу водою) закріплюють шляхом приорювання в 1–2 проходи плуга по краях вимоїни вздовж схилу. Наступний основний обробіток поля, незалежно від типу знарядь, проводять поперек основного ухилу або по контуру за обов’язкового «холостого» руху агрегата на замульчованих ділянках через ризики ушкодити захисний екран.

На до- і післяпосівних обробітках навесні в перший рік експлуатації споруди використовують тільки гідрофіковані машини, які дають змогу переводити знаряддя в неробоче положення в місцях армування улоговин, а також регулювати їх заглиблення залежно від ущільнення ґрунту і наявності на поверхні рослинних решток. Культури сіють звичайними сівалками в прийнятному режимі.

Висновки

1. Збільшення річної кількості опадів упродовж останніх 30 років майже на 10%, а також частки дощів шаром понад 20 мм спричиняє загрозу посилення стоково-міграційних процесів на еродованих і ерозійно-вразливих землях північного Степу. Найбільшої шкоди завдають зливи на полях, позбавлених суцільного рослинного покриву, чорних парах, зораних ділянках, крутих і подовжених схилах.

2. На підставі визначення коефіцієнтів протиерозійної ефективності різних агрофонів і культур пропонується поступова зміна структури попередників пшениці озимої у вирощуванні її на еродованих ґрунтах, зокрема шляхом переміщення чорних парів зі схилів на рівнину, збільшення частки ранніх і зайнятих парів, багаторічних трав, зернобобових суцільної сівби. Зернові колосові використовують як страховий фонд.

3. Установлена доцільність армування улоговин на схилах рослинними рештками грубостеблових культур, які добре фільтрують воду, що стікає, кольматують змитий ґрунт, безпечно відводять надлишковий стік у гідрографічну мережу. Порівняно із залуженням улоговин, мульчепласт забезпечує швидкий меліоративний ефект, а на відміну від устрою оброблюваних валів із широкою основою, він не руйнується навіть за інтенсивних опадів зливового характеру.

Андрій Горбатенко, Володимир Судак,
Володимир Чабан, Наталія Судак,
кандидати сільськогосподарських наук
Сергій Семенов,
ДУ Інститут зернових культур НААН України

Труднощі захисту дерев в інтенсивних садах від...

Застосування в системі захисту плодових насаджень фунгіцидів різних хімічних груп — обов’язкова...

Дмитро Шацман: «Вирощування класичних гібридів...

У перший рік війни українська насіннєва компанія «Євросем» не зменшила посіви насіння соняшнику, а...

Кіноа здатна зайняти одну із ніш на сучасному...

Цими днями вчені кафедри агротехнологій і ґрунтознавства Сумського національного аграрного...

АгроТренди

Чорний горіх: види та технологія вирощування

36610
Чорний горіх, поки це дерево не стало у нас особливо популярною культурою. Чорний горіх є найближчим родичем такого відомого нам волоського горіха, який ми звикли вирощувати у себе на ділянках і...

Виробництво та перспективи чорного часнику

26034
Нещодавно український медійний простір сколихнула новина - виявляється у світі вже давно популярний чорний часник. Більше того, він вважається найсолодшим овочем. Відразу допитливі фермери почали...

Експерт розказав, скільки потрібно вкласти в гектар овочів

13440
Не секрет, що потенціал овочевої галузі в Україні далеко не реалізований. Ми і досі щороку імпортуємо десятки і сотні тисяч різноманітних овочів, починаючи із цибулі та часнику і закінчуючи...

Про нас

Сайт "Агрономія сьогодні" - агрономічний довідник для фермерів та агрономів. На нашому сайті ви знайдете інформацію про вирощування, підживлення та захист сільськогосподарських культур.
Маршала Гречка, 13
+38 (044) 494 09 52
office@agronomy.com.ua

Останні новини

Використання матеріалів

Використання матеріалів і новин із сайту видання «Агрономія Сьогодні» дозволяється лише за умови посилання на http://agronomy.com.ua/. Для новинних та інтернет-видань обов'язковим є пряме, відкрите для пошукових систем, гіперпосилання у першому абзаці на процитовану статтю чи новину.