На склонах различной крутизны и степени смытости вводятся соответствующие типы севооборотов.
На землях с несмытыми и слабо смытыми почвами вводят севообороты с зерновыми и техническими культурами (озимая пшеница, сахарная свекла и др.).
Там, где почвы среднесмытые и имеется опасность дальнейшего проявления эрозии, а также усложнена механизированная обработка пропашных, в севооборотах ведущее место отводят культурам сплошного сева. На землях, сильно эродированных, вводят в севообороты многолетние травы, которые уменьшают и прекращают разрушительную эрозию, скрепляя почву корневой системой. В опытах института сельского хозяйства Центрально–черноземной полосы им. В.В. Докучаева в 1959 г. на зяби, вспаханной поперек склона отвальным плугом с предплужниками, было смыто 27,5 м3/га, а на травах первого года пользования – в два раза меньше. В последующие годы с площади многолетних трав смыв почвы прекращается и наблюдается аккумуляция (намыв) почвенных частиц с вышележащих участков.
Многолетние травы, уменьшая смыв почвы, не способствуют снижению поверхностного стока по сравнению с обычной зяблевой вспашкой. Это необходимо учитывать при защите нижележащих полей от разрушения стекающими водами.
Почвозащитные севообороты с многолетними травами способствуют повышению плодородия почвы. После трав первого года пользования в слое почвы 0–20 см накапливается 24–41 ц/га сухой массы корневых остатков, после трех лет пользования – 74–134 ц/га; после уборки озимой пшеницы – 11–18 ц/га, проса – 12–17, ячменя – 3–8 и гороха – 3–4 ц/га.
Структура почвы на полях, вышедших из–под многолетних трав, хорошо сохраняется в течение четырех лет, и к концу ротации севооборота количество водопрочных агрегатов всегда больше исходного.
Многолетние данные показывают, что в условиях центрально–черноземных областей сток талых вод составляет до 70% от величины годового стока. Поэтому противоэрозионная зяблевая обработка почвы на склонах имеет ведущее значение в регулировании стока и борьбе со смывом почвы.
Правильная дифференцированная агротехника обеспечивает надежную защиту почв от эрозии, сохранение и накопление влаги непосредственно в поле, на месте выпадения осадков.
В настоящее время для Центрально–черноземной полосы разработаны приемы основной обработки почвы, способствующие сокращению стока и эрозии почв: вспашка поперек склонов и по горизонталям (контурная), изменение микрорельефа поверхности почвы, увеличение глубины пахотного горизонта (с оставлением на поверхности почвы растительных остатков), сочетание углубления вспашки с одновременным изменением микрорельефа поверхности почвы и дна борозды.
Необходимо учитывать, что противоэрозионная обработка с изменением микрорельефа поверхности почвы (особенно обвалование) на юге Центрально–черноземной полосы не всегда дает прибавку урожая по сравнению с отвальной вспашкой поперек склонов. Это объясняется тем, что периодически бывают годы с недостаточным количеством осенне–зимних и весенних осадков, когда с невыравненной поверхности почвы идет более интенсивное испарение влаги.
В таких условиях более надежно применить вспашку отвальным плугом поперек склона и вдоль горизонталей (контурная) на пологих склонах, увеличить глубину пахотного горизонта при обработке плугами с почвоуглубителями, а также провести безотвальную обработку с сохранением растительных остатков на более крутых склонах.
Хорошие результаты по увеличению водопроницаемости, задержанию поверхностного и внутрипочвенного стоков на пологих склонах дает отвальная ступенчатая вспашка. Ее производят четырехкорпусным плугом, два корпуса которого – второй и четвертый, пашут на нормальную глубину, а первый и третий – на 12–15 см глубже. В результате дно борозды получается ступенчатым, улучшается влагоемкость почвы.
На полях с односторонними уклонами (4–8°), куда входят средне– и сильносмытые почвы, заглубленные первый и третий корпуса должны работать без отвалов. Получается комбинированно–ступенчатая вспашка, которая сильнее регулирует весенний сток воды. Переоборудование плуга для такой вспашки осуществляется в мастерских хозяйств.
Хорошо задерживает влагу и увеличивает урожай на почвах тяжелого механического состава, расположенных на склонах, кротование зяби. Для этого в почве нарезается сеть дрен диаметром 6 см на глубине 40–50 см от поверхности. Сток талых вод при этом способе обработки сокращается вследствие усиленного поступления воды в подпахотный горизонт через щели, образуемые при проходе ножа кротователя, за которым идет дренер и уширитель.
В тех случаях, когда в составе пашни имеются сильносмытые почвы, их необходимо обрабатывать навесными и прицепными плугами, оборудованными безотвальными корпусами.
Вспашку почв с маломощным гумусным горизонтом проводят плугами с почвоуглубительными или вырезными корпусами.
Вспашка с почвоуглублением на 10–15 см способствует окультуриванию нижележащих подпахотных горизонтов.
На полях с разносторонними склонами целесообразно пахать с лункообразованием, прерывистым бороздованием и поделкой микролиманов.
Лункование – прием обработки зяби с одновременным созданием сети ячеек (лунок) на полях с уклонами 3–4° для поглощения ранневесеннего стока воды и предупреждения эрозии почв. Его можно проводить одновременно со вспашкой зяби (к плугу монтируется секция лункообразователя) и раздельно. В последнем случае лунки на зяби создают в возможно позднее осеннее время.
Важным средством борьбы с засухой и эрозией почвы является снегозадержание и регулирование снеготаяния весной. Снегозадержание проводят путем посева кулис из высокостебельных растений, поделки валов снегопахами, полосного прикатывания снега катками и другими приемами.
Наиболее эффективный способ накопления снега, регулирования снеготаяния и задержания талых вод на зяби – валкование снега с помощью снегопахов–валкователей СВУ–2,6.
Снежные валы на склонах до 2–3° размещают вдоль основного направления горизонталей через 15–20 м, а на более крутых склонах и особенно южной экспозиции – через 8–10 м.
Эффективным способом регулирования снеготаяния и задержания талых вод на склонах является полосное уплотнение снега тяжелыми водоналивными катками 3КВГ–2,4 и 3КВГ–1,5. В качестве балласта в катки засыпают сухой песок или их заливают 35–40%–ным раствором калийной соли, а также хлористого калия.
Расстояние между проходами агрегата зависит от глубины снежного покрова и крутизны склона: чем больше снега на полях и круче склон, тем чаще делают проходы. Полосное уплотнение можно применять повсеместно: на озимых посевах, многолетних травах и на полях с зяблевой вспашкой в период оттепели, когда снег оседает, но его поры еще не пропитаны водой.
Для регулирования снеготаяния на зяби применяют полосное зачернение снега. Для этого используют разбрасыватели удобрений РПТУ–2,0, туковые сеялки СТН–2,8 в агрегате с трактором ДТ–54 и другие машины и орудия. Зачерняют полосы шириной 4–5 м с расстоянием между ними 15–20 м на северных склонах и 10–12 м – на южных. Зачерненные полосы способствуют быстрому таянию снега и оттаиванию почвы. На 1 га площади расходуют: золы – 0,8–1,0, сухой торфяной крошки – 5 и фосфоритной муки –1,5–2 ц.
Посев проводят поперек склонов, а на многосторонних склонах – по расчетному контуру.
В районах проявления эрозии от стока ливневых осадков следует применять полосное размещение культур с чередованием многолетних трав с однолетними культурами или однолетних культур сплошного посева с пропашными.
На склонах, крутизной от 4 до 7°, ширина полос может быть 30–50 м, а при 7–8° – 20–30 м; на склонах более крутых – 10–20 м, причем на одном склоне могут создаваться полосы разной ширины.
В почвозащитных севооборотах можно применять поукосные, пожнивные и совмещенные посевы культур, которые повышают почвозащитное воздействие севооборотов и увеличивают валовой сбор урожая.
На парах и на полях с пропашными культурами целесообразно создавать буферные полосы из озимых или яровых культур сплошного сева. На склонах, подверженных слабой эрозии, ширина полос может быть 4–6 м, а расстояние между ними – 50–60 м. На склонах от 3 до 7°, где эрозия выражена сильнее, ширину полос увеличивают до 8–10 м, а расстояние между полосами уменьшают до 30–40 м. Ширину полос устанавливают кратной ширине сеялки с одинаковым расстоянием между двумя полосами на всем протяжении.
В системе мер по защите почв от эрозии, повышению плодородия.почв и урожаев сельскохозяйственных культур большое значение имеет применение органических и минеральных удобрений, под действием которых сельскохозяйственные культуры лучше развиваются и надежнее предохраняют почву от эрозии.
В опытах на типичных черноземах (Курская область) прибавка зерна озимой пшеницы от полного минерального удобрения да среднесмытом черноземе составила 10,7 ц/га, а на смытом – 7,4 ц/га.
В опытах Института сельского хозяйства Центрально–черноземной полосы им. В.В. Докучаева от применения основного удобрения на слабосмытом обыкновенном черноземе под кукурузу урожай зеленой массы в среднем за три года повысился на 44% (от N80P60K60), ячменя–48% (от 10 т навоза +N60).
Средне– и сильносмытые почвы особенно сильно нуждаются в азотных удобрениях. Действие фосфора наиболее эффективно на фоне азотного удобрения.
На эродированных почвах в зависимости от степени смытости почв рекомендуется увеличивать дозы внесения минеральных удобрений на 20–50% и навоза на 50–60% по сравнению с дозами для несмытых почв.
Потребность растений в питательных веществах в течение вегетации более полно удовлетворяется при сочетании основного удобрения, вносимого с осени под вспашку, с рядковым.
Рядковое удобрение Р10 в виде суперфосфата или N10P10K10 (нитрофоска) обеспечивает потребность растений в пище в самый начальный период их роста, а основное удобрение служит источником питания в более поздние сроки.
Научно обоснованные дозы и соотношения удобрений устанавливаются научными и опытными учреждениями.
В областях Центрально–черноземной полосы более 2 млн. га занимают естественные кормовые угодья (15% общей площади землепользования). Из них 1,5 млн. га – естественные пастбища, расположенные главным образом по склонам балок я оврагов и отличающиеся малой продуктивностью. На таких пастбищах получают урожай зеленой массы 25–30 ц/га с низким качеством. Кроме того, 57,3% этих площадей подвержено водной эрозии.
Опыт научных учреждений, а также передовых хозяйств зоны убедительно показывает, что при помощи поверхностного и коренного улучшения сенокосов и пастбищ можно значительно повысить их продуктивность и предохранить почву от эрозии.
При поверхностном улучшении травостоя частично уничтожают дернину дискованием в 1–2 следа, подсевают многолетние травы, вносят удобрения и применяют щелевание почвы.
При коренном улучшении пастбищ проводят распашку пласта и посев многолетних трав.
Вспашку пласта на более пологих склонах, прилегающих к гидрографической сети, проводят под зябь. Крутые же склоны, с сильно развитыми процессами эрозии, следует пахать рано весной до начала полевых работ. На почвах с достаточным гумусовым горизонтом более эффективной является отвальная вспашка на глубину 18–20 см поперек склона с отваливанием пласта вниз по склону. На почвах с малым гумусовым горизонтом необходимо проводить безотвальное рыхление на глубину 35 см или многократное дискование на глубину 10–12 см до полного уничтожения дернины.
Отвальную и безотвальную пахоту проводят плугами П-5-35 или ПН-4-35 с тракторами ДТ-54, Т-74 и Т-75.
Дальнейшую разделку дернины осуществляют на тех же тракторах дисковыми орудиями БДТ-2,2, БДТ-2,5, БДН-2,0 или ЛД-10.
До посева трав обработку почвы на склонах проводят по типу черного–пара с прикатыванием перед посевом тяжелыми кольчатыми катками.
Наиболее долголетними, засухоустойчивыми, морозоустойчивыми и урожайными травами являются люцерна желтая Павловская 7, желтогибридная Степная 600, лестрогибридная Барнаульская 17 и Курская 1, эспарцет Песчаный 1251. Из злаковых трав – костер Безостый 2, костер Прямой, костер Донской местный и –житняк ширококолосый Павловский 12. Из травосмесей лучше всего высевать трех или четырехчленные, состоящие из люцерны, костра и житняка или из люцерны, эспарцета, костра и житняка. Эти травосмеси дают высокие и устойчивые урожаи на склонах различной крутизны, смытости и экспозиции при различных условиях погоды, долговечны и хорошо защищают почву от смыва.
Лучшим сроком посева многолетних трав является летний (25 июля–15 августа в лесостепной части и 30 июля – 20 августа в степной части зоны). Способ посева – беспокровный.
Подпокровные посевы как весной, так и летом сильно угнетаются покровными культурами, вследствие чего травы выпадают из травостоя. Изреженные посевы зарастают сорняками и дают низкие урожаи.
Посев трав производят зерно–травяными сеялками СЗТ-47 или СУТ-47 с глубиной заделки семян 3–4 см и последующим прикатыванием тяжелыми кольчатыми катками. Норма высева трех– и четырехчленных травосмесей 10 млн. шт. всхожих семян на 1 га (50% бобовых и 50% злаковых).
В весовых количествах при посеве четырехчленной травосмеси высевается: люцерны 5–6, эспарцета – 30–40, костра 9–10 и житняка – 6–7 кг/га; для трехчленной: люцерны – 5–6, эспарцета 30–40 и костра – 12–14 кг/га.
Смытые почвы склоновых пастбищ бедны основными элементами питания растений и в первую очередь азотом. Поэтому для получения высоких урожаев зеленой массы и сена на этих угодьях необходимо применять органические и минеральные удобрения.
Из органических удобрений вносят навоз 20 т/га под вспашку. Минеральные удобрения применяют как под пахоту, так и в виде подкормки 30–45 кг/га.
При коренном улучшении естественных склоновых пастбищ, пока почва готовится под залужение, а нормальный травостой сеяных трав еще не создан, необходимо строго соблюдать комплекс мер по защите почвы от эрозии.
В целях предупреждения эрозии распашку склонов необходимо проводить полосами. На сравнительно пологих склонах распахивают полосы шириной 40–50 м, которые чередуются с нераспаханными (защитными) полосами естественного пастбища шириной 10–15 м.