Преобразование микрорельефа. Описание

Ни в коем случае не следует надеяться, что сеть защитных лесных насаждений, сколь бы густой она ни была, сама по себе в состоянии обеспечить поглощение стока и прекращение эрозии. Кроме правильной организации территории и приведения специализации хозяйства и соотношения его отраслей в соответствие с природными условиями, важнейшей частью комплекса противоэрозионных работ является техническое мероприятие - преобразование микрорельефа.

Преобразованием микрорельефа преследуются три цели: добиться поглощения возможно большей части выпадающих осадков на пашне, т.е. там, где вода более всего нужна, 2) устранить очаги возникновения эрозии и 3) включить всю площадь лесных полос в работу поглощения той части стока, которую не удалось задержать на пашне.

Изыскивать способы задержания и распыления стока следует после уничтожения неизбежно возникающих на пашне разъемных и отпашных борозд, словно нарочно предназначенных для отвода воды с поля и концентрации ее в разрушительные потоки. Вред от разъемных и отпашных борозд тем больше, чем сильнее их направление отклоняется от горизонтального. При значительном отклонении сток идет не только по ним, но и по рядовым пахотным бороздам. Поэтому обязательным и простейшим приемом преобразования микрорельефа является пахота поперек склона.

При загонной пахоте концы поля опахиваются поворотными полосами. Если пахота ведется поперек склона, поворотные полосы оказываются вытянутыми вдоль склона и сток идет по ограничивающим их отпашным бороздам. Поэтому на полях со значительным уклоном поворотных полос надо по возможности избегать. Поворотные борозды, особенно петлевые (так называемые балалайки), образующиеся при развороте за краем поля на рабочем ходу, а также выездные борозды, образующиеся в тех случаях, когда тракторист, кончив работу, пересекает поле, перепахивая его наискось, являются весьма распространенными и активнейшими очагами эрозии.

На малых полях в районах с расчлененным рельефом пахать поперек склона можно только очень короткими гонами, так как поля в этом направлении постоянно прерываются склоновыми оврагами и промоинами.

Поэтому в настоящее время такие участки, как правило, пашутся вдоль склона или запрещенной фигурной пахотой, оставляющей огрехи. Возникновение очагов эрозии и порча земли могут быть предотвращены путем перехода на челночную пахоту. Челночные тракторы пашут без разворотов то передним, то задним ходом, причем плуги по очереди выводятся в нерабочее положение. Поэтому челночные агрегаты могут работать без потерь на сколько угодно коротких гонах, не делают разъемных и отпашных борозд, не требуют поворотных полос, легко вписываются в кривые и не требуют параллельности сторон поля. Все эродированные и эрозионно опасные поля должны быть переведены на челночную пахоту, которая может стать одним из главных средств прекращения эрозии.

Действие пахоты поперек склона можно намного усилить правильной агротехникой, увеличивающей водопроницаемость почв. При их высокой водопроницаемости вода, собравшаяся в бороздах, даже при наличии небольшого продольного уклона впитывается, не успев стечь.

Одна из форм преобразования микрорельефа — это создание на снегу водозадерживающих преград путем напахивания снежных валиков рифжерными снегопахами, полосного укатывания снега и полосного посыпания его черным порошком (землей, золой, торфом и др.). Все эти приемы направлены на то, чтобы вызвать неравномерное таяние снега весной.

Проходящие поперек склона полосы, в которых снег был уплотнен или собран в валы, тают в последнюю очередь. Когда снег на остальном поле начинает таять, они превращаются в плотники, задерживающие сток, пока он не впитывается в ранее очистившиеся междурядные проталины.

Наиболее надежные способы водозадержания заключаются в создании на пути стока преград из самой почвы. Эти способы можно разделить на три группы:
1) гребневание - напашка сезонных гребней, лежащих выше поверхности почвы и играющих роль маленьких дамб, поддерживающих воду в подпертом состоянии;

2) бороздование - напашка сезонных канав или ямок, в которых собирается вода, удерживаемая в этом случае уже не насыпным гребнем, а всей массой земли;

3) валование — создание долговременных уплотненных валов, поддерживающих воду в подпертом состоянии (отчасти она задерживается в канавах, из которых взята земля), не разрушаемых при выполнении земледельческих операций.

Гребневание применимо на безложбинных полях, имеющих уклон только в одну сторону. Гребни должны проходить точно вдоль горизонталей. Задержание воды на подпоре, поддерживаемом земляными гребнями, неизбежно низкими, неровными и неуплотненными, не является надежным. Гребни часто прорываются, причем прорыв одного вызывает прорыв всех лежащих ниже. Гребневание выполняется путем специальной напашки гребней по зяби однолемешным плугом или одновременно с зяблевой пахотой путем удлинения одного отвала многолемешного плуга.

Более надежен и универсален метод прерывистого бороздования, при котором поле с помощью автоматически погружающегося и выглубляющегося плуга или окучника покрывается сетью коротких борозд. Задержанная вода не может течь вдоль борозды и прорвать подпорную стенку, так как вся вмещается в канавке, лежащей ниже поверхности почвы. Поэтому прерывистое бороздование можно применять на полях со сложным рельефом, не придерживаясь точно направления горизонталей.

Прерывистое бороздование зяби и черного пара — более сильное средство, чем поперечная пахота, и может применяться также на уклонах 4-8°, на которых поперечная пахота уже не может удерживать воду. Прерывистое бороздование проводится возможно позже - перед уходом почвы под снег.

Бугристый рельеф, создаваемый короткими бороздами и валиками, служит одновременно средством снегозадержания. Весной борозды и валики заравниваются дорожным треугольником или бороной.

Регулируя расстояние между рядами прерывистых борозд, можно задержать больше или меньше талых вод. Расстояние не должно быть меньше, чем необходимо для задержания среднего многолетнего стока (табл. 5).

Таб. 5. Слой воды, поглощаемый и задерживаемый прерывистыми бороздами к концу снеготаяния, мм

Табл. 5 составлена в расчете на следующие размеры прерывистых борозд: глубина - 25 см, ширина по верху - 35, по дну - 26, длина по верху — 6, по дну - 4 см, промежутки между бороздами - 1 м. Конструкция таких бороздователей должна допускать регулирование длины борозд.

Создание ячеистого микрорельефа с помощью прерывистых бороздователей не может быть применено на полях озимых и многолетних трав для задержания весеннего стока, а также на полях любых культур летом для задержания ливневого стока.

В этих случаях естественное задержание стока пашней может быть увеличено путем перекрестного или бороздкового сева, перекрестного боронования, послепосевного прикалывания почвы кольчатыми катками. Подлежат испытанию также такие методы, как прикалывание фигурными катками (отпечатывающими в почве пологие углубления) и кротование поперек склона.

Наибольшую опасность развития эрозии создают пропашные культуры, особенно когда борозды напахиваются вдоль склона или под большим углом к нему. Сток и размыв по пропашным бороздам могут быть полностью прекращены с помощью перемычкоделателя Алиева - приспособления к окучнику, образующего в бороздах одновременно с их напашкой плотные поперечные перемычки. На полях с уклонами свыше 3—4° (в зависимости от водопроницаемости почв) пропашные культуры высевать не рекомендуется.

Постоянные водозадерживающие валы делятся по назначению на водопоглотительные и водоотводные.

Водопоглотительные валы предназначены для задержания и поглощения всего стока. Системы этих валов создаются преимущественно в засушливых районах и на пологих склонах гор. Земледелие, основанное на задержании стока водопоглотительными валами, называется земледелием с лиманным орошением.

В этом случае лесные полосы теряют свое водопоглощающее значение, однако ряды деревьев часто высаживаются на валах ради их укрепления, уменьшения испарения воды в лиманах и защиты полей от суховеев. В эродированных районах водопоглотительные валы могут применяться на наиболее крутых склонах, нуждающихся в сильной защите. Валы нарезаются по горизонталям и сочетаются с ленточным земледелием, значительно усиливая его действенность.

Устройство водопоглотительных валов целесообразно при интенсивном хозяйстве, окупающем расходы по их сооружению, и лишь на значительных уклонах - более 1,5—3° — в тех районах, где главная причина эрозии ливни, и более 3—6° — в тех, где такой причиной являются талые воды.

Водоотводные валы предназначены для замедления стока и безопасного отвода его излишков к армированным или задернованным водосбросам. Они создаются:

1) выше вершины оврагов, где они служат для отвода питающих овраг потоков в тех случаях, когда весь сток не удается поглотить на поле;
2) в ложбинах, пересекающих межполосные клетки, где они служат для рассеяния стока, поступающего к лесным полосам;
3) на наклонных полях в эродированных районах зоны избыточного увлажнения, где задержание всего стока и затруднительно, и нежелательно.

По своей конструкции валы делятся на крутосклонные с крутой и глубокой канавой, из которой взята для них земля, и пологие с пологой канавой.

Площадь крутосклонных валов изымается из пашни, но они могут быть использованы для посадки плодовых или защитных деревьев и ягодниковых кустарников. Пахота производится по контурам, заключенным между валами. В этом случае челночная пахота также обладает большим преимуществом, так как валы, идущие вдоль горизонталей, как правило, непараллельно друг другу.

Пологие валы и канавы могут перепахиваться и входить в состав поля. В этом случае получается выигрыш пахотной площади. Однако этот способ нельзя признать удачным, так как при механизированной обработке постоянные переезды через валы й канавы, хотя бы и пологие, сильно ускоряют износ машин и снижают качество работы. Если же пологие валы не запахиваются, а обработка ведется только между ними, они менее выгодны, чем крутосклонные валы, так как при той же высоте занимают больше места.

Наиболее совершенной формой преобразования рельефа склонов является их террасирование. В то же время этот прием наиболее дорогой. Он окупается только в том случае, когда склон слишком крут для работы машин и когда террасы можно использовать для ценных культур.

В настоящее время применяются механизированные способы террасирования склонов. Когда крутизна склона (примерно до 8-10°) допускает поперечное движение мощного трактора, на нем встречными ходами плантажного плуга напахивается вал, площадка же террасы выше него разравнивается грейдером. На более крутых склонах террасирование ведется террасером бульдозерного типа. Террасер делает террасу впереди себя и по ней продвигается вперед.

Важной задачей преобразования микрорельефа является рассеяние стока на межполосных клетках для равномерного подвода его к водопоглощающей полосе во всех ее точках. Для обеспечения свободной циркуляции стока от одной лесной полосы до другой разъемные борозды должны делиться перемычками на отсеки. Такие перемычки, сколь угодно частые, сделать очень легко, прощ я один раз по каждой разъемной борозде перемычкоделателем.

Для прекращения стока по размоинам и ложбинам можно рекомендовать осенью перед уходом поля под снег сделать вдоль него несколько заходов легким грейдером или бульдозером с косой лопатой, которая опускается перед каждой размоиной и делает на ней запруду, весной задерживающую талые воды.

В ложбинах, собирающих гораздо больше стока, чем размоины, необходимо устраивать постоянные стокорассеиватели. Водоотводные валы, крутые в пределах нераспахиваемой ложбины, выполаживаются для пропуска тракторных агрегатов там, где они заходят на пашню. Последний стокорассеиватель устраивается перед самой лесной полосой.

Одной из наиболее ответственных работ по обеспечению рассеяния стока является уход за верхними опушками водопоглощающих лесных полос. Опушка должна правильно оформляться и требует постоянного наблюдения. Малейшая небрежность в этом деле приводит к тому, что лесная полоса полностью выключается из работы поглощения стока и начинает способствовать его концентрации, приводящей к усилению эрозии.

Вокруг лесной полосы следует оставлять задернованную полосу шириной 3—5 м, считая от стволов первого ряда деревьев (ширина нависающих крон), на которую и поступает сток с поля. Опахивать бороздой или окапывать непрерывной канавой водопоглощающую лесную полосу с целью защиты ее от пожаров и вредителей совершенно недопустимо.

С этой целью на дерновой полосе может пропахиваться дорожка шириной 1—1,5 м, которая затем выравнивается заподлицо с дерновиной и поддерживается в чистом виде. Борьба с вредителями должна вестись химическими средствами.

Недопустимо прокладывать вдоль верхних опушек водопоглощающих лесных полос полевые дороги. Обычно прокладка их именно в этом месте рекомендуется потому, что у нижней опушки дороги весной долго не просыхают. Дороги на наклонных полях должны прокладываться по средней оси поля или несколько выше ее.

На них через каждые 50-100 м следует создавать пологие понижения - безмостовые перепуски для прохода стока. При поперечных сельскохозяйственных операциях, число которых невелико, лапчатые культиваторы, бороны, жнейки и комбайны могут беспрепятственно пересекать дорогу, сеялки должны выключаться, плуги - выглубляться.

Когда лесная полоса идет под углом к горизонталям, препятствием для проникновения в нее стока являются приопушечные сугробы. Выше уже говорилось о том, какую конструкцию должна иметь лесная полоса, чтобы снег ложился у опушки в виде растянутого шлейфа. В дополнение к этому полезно у верхней опушки устраивать стоконаправляющие пологие валы, выдающиеся в поле на 20-30 м.

Чтобы валы не препятствовали сельскохозяйственным работам, целесообразно во всю их ширину оставлять вокруг поля созданную из сеяных трав рамку. Травы, особенно многолетние, требуют для своего выращивания и уборки немногочисленные операции, которые могут выполняться вдоль обвалованных сторон ’’рамки” малыми тракторами (например, ХТЗ-7) с навесными орудиями.

Работы по преобразованию микрорельефа могут показаться сложными, но лишь потому, что они новы и важность их не осознана. Необходимо помнить, что защитные лесные насаждения - это инженерное сооружение, приносящее многостороннюю и экономически весьма ощутимую пользу. Они должны быть поставлены в физические и биологические условия, благоприятствующие их нормальному функционированию.

Последним этапом на пути к поглощению стока является его рассеяние и задержание в самих лесных полосах.

Обычная пропашка или культивация междурядий в первые годы развития лесных полос создает в них очень неблагоприятный микрорельеф. Сток, даже проникнув в лесную полосу, собирается в междурядьях, имеющих форму желоба, а при широких междурядьях - в отпашных бороздах и стекает по продольному уклону. Для уменьшения стока вдоль лесной полосы при пропашке и рыхлении междурядий целесообразно употреблять только безотвальные плуги и лапчатые культиваторы.

В случае необходимости окучить насаждения, окучник должен снабжаться перемычкоделателем. На значительных уклонах, в частности в поперечных полосах, необходимо делать поперечные канавы, не выводя их за пределы лесной полосы. Целесообразно проверить на водозадержание также диагональный метод посадки лесных полос.

Естественное задержание воды лесной подстилкой может быть намного увеличено созданием в ней искусственных резервуаров.

В районах с обильным весенним увлажнением вдоль верхней опушки выкапываются канавокопателем прерывистые водопоглотительные канавы. Выброшенная из них земля укладывается валами со стороны лесной полосы и с одного торца (верхнего, если есть продольный уклон).

Последнее важно во избежание образования сплошного стока через канавы в случае их переполнения. При наличии Г-образных валов излишки воды стекают в лесную полосу. В районах с необеспеченным увлажнением, но с сильными ливнями выгоднее делать канавы у нижней опушки, чтобы они собирали только излишки стока, не поглощенные лесной полосой.

В зоне недостаточного и отчасти необеспеченного увлажнения наиболее целесообразно создавать дополнительные резервуары путем посадки самих деревьев и кустарников в прерывистые канавки. Чем более засушлива местность, тем глубже должны быть канавки.

При этом методе нельзя рассчитывать на то, что влага будет передаваться соседним нолям, но сами насаждения будут ею обеспечены. Наравне с задержанием стока при этом достигаются повышение приживаемости и ускорение роста деревьев, а следовательно, и усиление их ветроломного действия.

Большое значение имеет перестройка микрорельефа под насаждениями на балочных склонах. Чем круче склон, тем труднее задерживать сток. Между тем задерживать его необходимо не только для ослабления склоновых подбровочных и донных размывов, но и для обеспечения водой самих насаждений, которые особенно на южных и наветренных склонах ' часто страдают от недостатка влаги.

Простейшей мерой по водозадержанию на подбровочных склонах является полосная (несплошная) распашка их под лесонасаждения. Между распаханными лентами остаются задернованные междурядья, причем чем круче склон, тем меньше должна быть ширина ленты по отношению к ширине междурядья.

На крутых склонах, где напашка невозможна, посадка может производиться в посадочные ямы, выкапываемые моторными лункокопателями, переносимыми или смонтированными на самоходных шасси. Выброшенная земля создает полукруглую лунку с обратным уклоном, собирающую сток со склона.

В заключение следует отметить, что вопросы конструкции лесных полос тесно связаны с вопросами их размещения. Для успешной работы защитных насаждений правильная конструкция также необходима, как и правильное проектирование сети.