Ведение сельского и лесного хозяйства на подвижных песках возможно только после того, как они будут остановлены и создадутся экологические условия, позволяющие целенаправленно использовать песчаные земли. Создание лесных культур на подвижных песках без их закрепления ведет к неудаче.
Мероприятия по борьбе с подвижными песками подразделяют на предупредительные, которые устраняют причины, вызывающие разбивание и развеивание песков, и активные, направленные на борьбу с последствиями развеивания песков путем их закрепления. К предупредительным мероприятиям относят противоэрозионную организацию территории и ведение хозяйства на песчаных землях. Закрепляют подвижные пески с помощью механических или химических защит, посадкой или посевом древесных и кустарниковых пород, посевом трав или комбинированным способом.
Механические защиты наиболее эффективны, но требуют больших затрат труда и средств. Их применяют в основном на песках, которые необходимо срочно закрепить. Механические защиты бывают стоячие рядовые и клеточные; устилочные рядовые и клеточные; прижимные и комбинированные.
Для устройства стоячих рядовых защит используют стебли грубых трав (песчаного овса, песчаной полыни, кумарчика, тростника и др.) длиной 60-70 см. Их увязывают в пучки диаметром 4-6 см, затем перпендикулярно вредоносным ветрам через 3-6 м нарезают плугом канавки глубиной 25-30 см, в которые вертикально устанавливают пучки трав. После засыпки канавок ряды защит возвышаются над поверхностью песка на 30-40 см. Клеточные стоячие защиты образуются взаимно перпендикулярными рядами (рис. 36). Размер клеток 3x3 м, 4x4 м. Этот вид защиты применяют при различном направлении ветров, вызывающих дефляцию. Работы по устройству стоячих защит обычно проводят осенью.
Устилочные рядовые защиты менее трудоемки. При их устройстве защитный материал (солому, грубые травы, мелкие ветви и т. п.) раскладывают на поверхности песка лентами шириной 1 м, которые располагают перпендикулярно господствующим ветрам на расстоянии 3-5 м друг от друга. На ленты кладут жерди или присыпают их в средней части песком. На участках, требующих более быстрого закрепления, применяют клеточные устилочные защиты по той же технологии при размере клеток 2x2 или 2x3 м. Иногда применяют сплошные устилочные защиты. В качестве устилочного материала используют также пучки тростника или камыша диаметром 5-7 см, которые раскладывают непрерывными рядами перпендикулярно господствующим ветрам. Пучки "пришпиливают" черенками или присыпают песком.
Прижимные защиты сходны с устилочными. Их отличительной особенностью является то, что при ленточной устилке защитный материал в средней части деревянными лопатками вдавливают в песок на глубину 10-15 см. Концы пучков при этом поднимаются кверху и служат защитой от развеивания песка.
Химические защиты применяют для скрепления поверхности песков на период прорастания семян и хорошего укоренения растений. Поэтому связывающее вещество должно сохранять свои свойства в течение 1-2 вегетационных периодов. В настоящее время для закрепления песков обычно используют полиакриламид, нерозин, арланскую нефть, латекс и др. Полиакриламид применяют в виде водного раствора в концентрации 1:8. Его разбрызгивают по поверхности песка весной и летом. Нерозин наносят на поверхность песка опрыскивателями или с самолета в количестве 3-4 т/га. В ре зультате этого образуется эластичная корка скрепленного песка толщиной 3-6 мм сроком на 2-3 года. Непосредственно перед нанесением нерозина проводят посевы семян саксаула, черкеза, кандыма, песчаного овса и других кустарников и трав в лунки, располагаемые рядами через 3-4 м, а в ряду – через 0,6-0,8 м. Норма высева на 1 га саксаула 5-6 кг, остальных пород – 8-10 кг. Арланская нефть имеет хорошую вязкость. Она наносится на поверхность песка при температуре воздуха выше нуля в дозе 3-5 т/га. При этом образуется сплошная корка толщиной 5-6 мм, которая сохраняется 1-2 года. Латекс-эмульсия каучука в воде готовится на шинных заводах. Ее концентрация бывает разной: от 20 до 55 %. Латексы не токсичны, имеют небольшую вязкость и легко разбрызгиваются с помощью опрыскивателей. Перед нанесением на поверхность песка концентрация латекса доводится до 2-8 %. Обработку песков производят после посева трав или посадки лесных культур из расчета 2,5-3,5 т/га. Образуемая при этом каучуковая пленка сохраняется до двух лет.
Для краткосрочных закреплений песков (2-3 мес.) используют лигниновую смолу и водорастворимые полимеры. В последнее время для закрепления песков рекомендуют применять полимерные структурообразователи, а также комплексное применение химических веществ и создание песчаных валиков. В последнем случае первоначально на поверхности из песка создают валы высотою 20-50 см, которые затем закрепляют стабилизирующими веществами (арланская нефть и др.).
Закрепление песков древесными и кустарниковыми породами можно осуществлять путем посадки и посева. Для этой цели в лесостепной и степной зонах применяют шелюгу (красную, желтую, каспийскую), в полупустынях - гребенщики (тамариксы) и лох узколистный, а в пустынях – джузгун (кандым), черкез, песчаную акацию. Основная порода, которая применяется для закрепления подвижных песков степной и полупустынной зоны европейской части России - шелюга красная. Для закрепления песков с помощью шелюги (шелюгование песков) берут свежесрезанные прутья (хлысты) в возрасте 2-3 лет длиной до 2 м или черенки. Хлысты укладывают в борозды непрерывными рядами с таким расчетом, чтобы их комлевая часть находилась на глубине 30-35 см, а вершинка над поверхностью песка. Борозды нарезают поперек господствующих ветров на расстоянии от 3 до 8 м. На сильноразвеваемых песках и в более засушливых условиях расстояние между рядами наименьшее. Шелюгование может быть кулисами. Ширина междурядий в кулисе принимается 1-1,5 м. В каждую кулису высаживают от 2 до 5 рядов. Расстояние между кулисами – 10-30 м.
При наличии сложного рельефа, где невозможна механизированная посадка хлыстов, а также в случае быстрого весеннее-летнего пересыхания песков или их интенсивной перевеваемости, при которой происходит выдувание хлыстов, применяют посадку черенков на глубину до 40-80 см. Черенки высаживают вровень с поверхностью песка, а в полупустынной зоне на 2-3 см глубже. Ряды располагают перпендикулярно вредоносным ветрам на расстоянии от 3 до 8 м и шаге посадки 0,4-0,5 м. Шелюга, достигая высоты 5-8 м, образует защитную зону шириной 25-40 м. Корневые системы этой породы располагаются в поверхностных слоях песка в радиусе до 10 м и иссушают его, что может отрицательно сказаться на высаженных в последующие годы в междурядьях древесных породах. Для уменьшения иссушения песков шелюгой рекомендуют через 1-2 года после посадки подрезать ее корни на расстоянии 0,5-0,7 м от ряда. Шелюгу высаживают во влажный песок ранней весной или осенью. Через год после посадки для большего кущения удаляют 50 % побегов, а еще через год - все остальные. После закрепления песков между рядами шелюги высаживают древесные породы, чаще всего сосну.
Закрепление песков травами (фитомелиорация) осуществляют посевом или посадкой. Этот способ является эффективным и применяется для закрепления разбитых песков пастбищ и развеваемых ветров. В сухих степях и полупустыне для восстановления пастбищ используют житняк, люцерну, эспарцет и др. Для закрепления сыпучих песков применяют песчаный овес (кияк) – многолетнее корневищное растение, устойчивое к засыпанию и выдуванию. Хорошие результаты дает посев песчаного овса в межбарханных понижениях и котловинах выдувания. Семена высевают осенью в лунку или вразброс с расходом семян 10-15 кг/га. На второй-третий год песчаный овес в понижениях дает обильное количество семян, которые разносятся ветром и постепенно закрепляют прилегающие территории.
Разбитые бугристые пески можно успешно закрепить посадкой полыни песчаной. На более ровных участках полынь высаживают лесопосадочными машинами или под плуг на расстоянии 0,5 м в ряду и 4 м между рядами, на буграх полынь сажают под лопату или меч Колесова. Полынь песчаная меньше расходует влаги на транспирацию, чем шелюга, что позволяет на второй-третий год после ее посадки или одновременно с ней высаживать в междурядья тамарикс, тополь и другие породы.
Если пески в дальнейшем используют под кормовые угодья, то после посадки полыни в междурядьях выращивают ценные травы: житняк, люцерну и др. При фитомелиорации посев и посадку трав производят полосами на 50 % площади. Комбинированные защиты представляют сочетание различных видов защит.
Облесение песков
При облесении песчаных земель учитывают подвижность песков. Агротехника выращивания насаждений на песках не должна способствовать их развеиванию. На всех категориях песчаных земель для максимально возможного ослабления вредного влияния дефляции создаваемые лесные насаждения длинными сторонами располагают перпендикулярно наиболее вредоносным ветрам. Уход за почвой начинают после прекращения сильных весенних ветров.
На песчаных землях, неиспользуемых в сельском хозяйстве, в зависимости от природных и экономических условий создают следующие виды насаждений: массивные (сплошное облесение площадей), кулисные (чересполосное облесение) и куртинные (облесение площадей небольшими обособленными участками).
Массивные насаждения выращивают в сравнительно благоприятных лесорастительных условиях на слабо- и среднеразвеваемых песках. При наличии подвижных песков их предварительно закрепляют. В качестве главной породы используют сосну обыкновенную, а на участках с погребенными супесчаными почвами и корнедоступными грунтовыми водами - тополь, робинию лжеакацию и другие породы.
На среднеразвеваемых песках с разнотравной растительностью и небольшим количеством полыни полевой массивные лесонасаждения создают в один прием узколенточным способом. В этом случае посадку культур производят в обработанные ленты шириной 1-1,5 м в лесостепи и 1,8-2,2 м в степи, которые чередуются с нераспаханными лентами шириной 1-1,5 м.
Среднеразвеваемые пески с преобладанием в растительном покрове полыни полевой и корнеотпрысковых злаков облесяют полосным способом в два приема. В этом случае участок обрабатывают полосами шириной 9 м, оставляя между ними необработанные участки такой же ширины. Почву готовят по системе раннего пара: весной проводят обработку дисковыми боронами, затем вспашку отвальными плугами на глубину 25-27 см. В течение лета пар культивируют, а осенью по рядам будущих культур проводят безотвальное рыхление на глубину 50-60 см. Сеянцы высаживают через 60-80 см в рядах и через 3 м между рядами. Через 3-5 лет после посадки культур в полосах, когда высаженные растения способны защитить пески от развеивания, проводят второй прием, который заключается в создании культур по той же агротехнике на оставленных первоначально полосах.
На слаборазвеиваемых песчаных землях массивные насаждения создают по широкополосному способу в два приема с 3-4-годичным сроком примыкания культур. В условиях усиленного ветрового режима ширина полос не должна превышать 15 м, а в более благоприятных условиях полосы могут быть шириной до 25 м. Межполосные пространства оставляют такой же ширины.
При облесении песчаных массивов широкое распространение получила агротехника создания лесных культур по способу глубокого рыхления. Эта агротехника обеспечивает высокий лесоводственный эффект и дает возможность широко применять механизмы. Основу данной агротехники составляет безотвальное рыхление почвы на глубину 60-80 см, которое способствует проникновению корневой системы сосны первого года роста ниже линии физиологически сухой почвы. Выполняют эту операцию с помощью рыхлителей РН-80Б, РН-60 и других, имеющих аналогичные с ними рабочие органы. Рыхление обычно осуществляют в один проход по месту будущих рядов, т.е. через 2,5-3 м. На сильно заросших песках этой операции может предшествовать дискование полос (с таким же расстоянием между их центрами).
Посадку лесных культур проводят главным образом весной, но можно и осенью, а также в период продолжительных зимних оттепелей. Сеянцы должны быть с хорошо развитой корневой системой.
Важно, чтобы корневая шейка у сеянцев при их посадке находилась на 1-2 см ниже поверхности почвы. Посадку осуществляют строго по месту прохождения рыхлителя, используя лесопосадочные машины ССН-1, МПП-1.
Уход за культурами в первые 3-4 года проводят седланием рядков, оставляя в междурядьях полосу травянистой растительности шириной 0,7-1,2 м, которая выполняет противоэрозионную роль. С 3-4 года сомкнувшиеся рядки сосны служат надежной защитой почвы от выдувания, поэтому с этого возраста проводят сплошной уход в междурядьях. В противопожарных целях в массивных насаждениях из сосны по границам их кварталов и клеток выращивают лесные полосы из лиственных пород или оставляют минерализованные противопожарные разрывы.
Кулисные насаждения создают из лиственных пород на барханных песках для закрепления подвижных песков и обеспечения в межкулисных пространствах необходимых условий для создания пастбищ и сенокосов. Ширина кулис – 30-50 м, межкулисных пространств – 100-150 м. В первые годы межкулисные пространства выполняют роль накопителей влаги. На барханах высаживают саженцы тополей, робинии лжеакации и других пород на глубину 60 - 80 см с размещением 3-4x1,5 м. На заросших бугристых песках с корнедоступными грунтовыми водами кулисные насаждения закладывают однолетними сеянцами робинии лжеакации, саксаула черного и других пород при размещении 3x0,8-1 м. Последний можно выращивать посевом семян. Предварительно проводят обработку почвы на глубину 30-35 см.
Куртинные (колковые) насаждения создают на песчаных землях сухой степи и полупустыни, где почвенно-гидрологические и климатические условия и состояние рельефа не позволяют проводить массивное и кулисное лесоразведение. Посадку куртин леса здесь производят в понижениях (между барханами, буграми, грядами) при наличии на корнедоступной глубине пресных грунтовых вод. В качестве главных пород используют сосну обыкновенную, робинию лжеакацию, вяз перистоветвистый и другие породы. 5.4. Использование песчаных земель в сельском хозяйстве
Достаточно плодородные почвы с ровным рельефом, обеспечивающим возможность работы тракторов, можно использовать для выращивания сельскохозяйственных культур, чаще всего под защитой системы полезащитных полос. При сельскохозяйственном освоении и использовании песчаных земель требуется особая система земледелия с комплексом мероприятий по защите почв от ветровой эрозии, а растений от дефляции. На песчаных землях необходимо иметь почвозащитные севообороты и вносить органические удобрения. Песчаные и супесчаные почвы степной и полупустынной зон пригодны для выращивания арбузов, дынь, тыкв, а глубокогумусированные почвы - для выращивания помидоров, свеклы, огурцов и т. п. В полупустынной и-пустынной зонах покрытые травянистой растительностью песчаные почвы являются кормовой базой для животноводства.
Лучшие по влагообеспеченности и запасу питательных веществ песчаные земли следует использовать для разведения садов и виноградников, если глубина залегания грунтовых вод составляет 1-2 м. На песках выращивают яблоню, грушу, абрикос, вишню, черешню и другие семечковые и косточковые породы. Урожайность плодовых насаждений на песках резко повышается при внесении удобрений.
Для получения высоких и устойчивых урожаев винограда большое значение имеет предпосадочная обработка почвы. Виноград с хорошо разветвленной и глубоко укореняющейся корневой системой требует создания мощного, рыхлого, плодородного корнеобитаемого слоя с хорошими водно-воздушными свойствами. Это достигается глубокой плантажной вспашкой (80-90 см) с одновременным внесением на 1 га 50-60 т органо-минеральных удобрений.
Контрольные вопросы
1. Отличительная особенность песков от тяжелосуглинистых почв?
2. Как и для какой цели закрепляют подвижные пески?
3. Облесение заросших травянистой растительностью и подвижных почв.
4. Полезащитное лесоразведение на песчаных землях.
5. Как создают культуры на песках в два приема?