Зубов О.Р. Теоретичні та прикладні основи формування систем грунтоохоронних заходів постійної дії в агроландшафтах (на прикладі східної частини України)

Короткий зміст

1.   АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ НАУКОВИХ ОСНОВ

ФОРМУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНО СТІЙКИХ АГРОЛАНДШАФТІВ

В розділі проаналізовані роль та місце заходів постійної дії в грунтозахисній системі землеробства й агроландшафті. Визначено коло невирішених питань при створенні дійсно ефективних систем цих заходів на схилових землях.

Різним аспектам сільськогосподарського ландшафтознавства присвячені роботи Ю.П.Бялловича (1938), Ф.М.Милькова (1973), Д.Л.Арманда (1975), які відмічали, що серед процесів, що руйнують грунтовий покрив і ландшафти, провідне місце займає ерозія. Тому вони повинні мати надійний протиерозійний захист.  На основі досліджень в Алтайському краї та Молдавії академік РАСГН О.М.Каштанов і професор М.М.Заславський (1979, 1984) розробили основи системи грунтоводоохоронного землеробства на схилових землях.  Академік УААН О.Г.Тараріко з співробітниками розробив методично-нормативну базу впровадження грунтозахисної контурно-меліоративної системи землеробства (КМЗ) в Україні.  Значний внесок в розвиток ідеї КМЗ та його ландшафтно-екологічних аспектів зробили вчені багатьох наукових установ колишнього СРСР (Лопырев М.И., 1991; Зыков И.Г., 1982; Барабанов А.Т., Гаршинев Е.А., 1993; Здоровцов И.П., Мясоедов С.С., Володин В.М., 1991; Грызлов Е.В., 1975; Ткаченко В.Г., 1982; Шабаев А.И., 1991; Шикула Н.К., 1987; Шелякин Н.М., Белолипский В.А., Головченко И.Н., 1990; Стафийчук І.Д., 1991; Пабат І.А., 1992; Канаш О.П., Осіпчук, С.О., Леонець В.О.,1998; та інші провідні вчені). Багатьма науковцями та фахівцями визнається необхідність впровадження системи заходів постійної дії як структурно-просторової основи ерозійно-стійких агроландшафтів.  Разом із тим недостатня надійність, енергоємність цих заходів вимагають проведення досліджень, спрямованих на розробку технологічних прийомів оптимізації функціонування ЗПД, пошук ресурсозберігаючих технологій їх впровадження, розробку нових технологій захисту грунтів від ерозії.

2.   УМОВИ  ПРОВЕДЕННЯ  ДОСЛІДЖЕНЬ І  МЕТОДИКА

        В основу роботи покладені результати вивчення ерозійно-гідрологічних процесів, які відбувалися протягом 1987-1999 років у господарствах Луганської області.  Основна частина досліджень виконувалася в ДГ “Ударник” Лутугинського району, яке розташоване на сході Степу України.  Цей регіон віднесено до підзони чорноземів звичайних.  Землекористування господарства відрізняється значною розчленованістю яружно-балковою мережею (1,2-1,7 км/км2).  Кліматичні ресурси характеризуються гідротермічним коефіцієнтом 0,8-0,9, середня кількість опадів за рік 390-460 мм. Еродованість с.г. угідь 76,2%, у тому числі ріллі - 73,2%.  В грунтовому покриві переважають чорноземи звичайні пилувато-важкосуглинкові на лесовидному суглинку різного ступеня змитості .

Дослідження виконувалися на великих водозборах загальною площею понад 1500 га, що містили різні системи грунтоохоронних заходів постійної дії, створених у 1980-1991 рр.  До них відносяться :

1. Дослідний водозбір № 1 з системою контурно-паралельних стокорегулюючих лісосмуг без гідротехнічного посилення, розташованих через 300-600 м на північних схилах балки “Плоска”. Його площа дорівнює 670 га, похил схилу варіює від 0,8 до 2,6°, довжина сягає 3,6 км.

2. Водозбір протиерозійного ставку в балці “Калмицький яр” з системою стокорегулюючих та полезахисних лісосмуг без гідротехнічного підсилення (рис.1). Він має площу 330 га, середньозважена довжина та похил схилів - 1535 м та 1,3°.

Рис.1.  План водозбору протиерозійного ставку в балці "Калмицький яр".

3.   Дослідний водозбір площею 229 га на східних схилах долини річки Вільховка довжиною до 1500 м,  крутістю - до 5° (рис. 2).

Рис. 2  План науково-виробничого досліду № 3

В досліді вивчалися такі варіанти систем заходів постійної дії :

     1.Протиерозійні вали-канави, розміщені через 52,4 м; 2.Стокорегулюючі лісові смуги різної рядності через 200 і 300 м з валом-канавою по нижньому узліссі та з валами-канавами, розміщеними через 52,4 м в міжсмуговому просторі; 3.Дворядні стокорегулюючі лісосмуги через 157 і 260 м з валом-канавою в міжрядді та валами-канавами в міжсмуговому просторі через 52,4 м;

     4.Контрольний варіант без рубежів.

4. Дослідна ділянка площею 17 га, розташована на північному схилі водозбору балки “Калмицький Яр” під захистом лісової смуги, підсиленої валом з траншеєю глибиною 1,2 м. Довжина схилу в межах ділянки 300 м, крутість- 2- 3,5° (рис.3).

Рис.3.  План дослідної ділянки з різними варіантами протиерозійних споруд.

1-вали-тераси; 2-вали-канави; 3-перемички ; 4-лісова смуга з валом і траншеєю;

5-водозливи-водоміри; 6-тальвеги улоговин і місця вимірювання площі промоїн

До 1992 року в досліді № 4 вивчалися такі варіанти гідроспоруд (рис.3а):

1а і 1б. Контрольні варіанти (без споруд); 2. Контурно-паралельні вали-канави (КПВК) з земляними перемичками, сформовані плантажним плугом в три ряди через 80 м;  3. Контурно-паралельні наорні вали-тераси (ВТ) з широкою основою,

через 80 м ;  4. Контурні вали-канави (КВК), розташовані суворо за горизонталями через 40-80м.

З 1992 року замість валів-канав вивчався альтернативний вид споруд - перемички висотою 40-50 см , сформовані плугом звичайного призначення, розташовані впоперек улоговин на їх дні через 80 м. (рис. 3б).

Дослідження грунтових властивостей проводилося за стандартними методиками (Ревут И.Б., 1972; Вадюнина А.Ф.,Корчагина З.А., 1986 та ін.).

Спостереження за ерозійно-гідрологічними процесами виконувалися за методиками Всеросійського НДІ землеробства і захисту грунтів від ерозії (1979) та Всеросійського НДІ агролісомеліорації (1982).  Для вивчення стоку використовувалися трикутні водозливи-водоміри в замикаючих створах водозборів улоговин на варіантах дослідів. Динаміку стоку вивчали і шляхом спостереження за рівнем води у протиерозійному ставку в балці “Калмицький Яр”. Змив грунту визначали за кількістю намулу перед рубежами, за розмоїнами, використовуючи метод С.С.Соболєва.    З метою інтенсифікації вивчення ерозійно-гідрологічного процесу використовували штучне дощування за допомогою переносної дощувальної установки з вільним падінням крапель і площею зрошення до 0,25 м2.

Облік урожаю виконувався шляхом повного викошування комбайном облікових ділянок, а також на метрових майданчиках.

Математичний обробіток даних виконувався методом дисперсійного аналізу за Б.А.Доспєховим та за методом Брандона з використанням комп'ютерної програми "Фактор" Ф.Д.Зеленського та В.П.Голубцова.

Розроблено й використано методику аналізу особливостей рельєфу за топографічними картами, втілену в комп'ютерні програми “Улоговина” та “Ствір”.