Организационно-хозяйственные мероприятия заключаются: в создании оптимальной системы севооборотов, состава и структуры посевов сельскохозяйственных культур в них; размещении основных производственных центров в соответствии с требованиями санитарно-гигиенического, зооветеринарного и экологического характера; при организации территории севооборотов созданы оптимальные условия для дифференцированной агротехники в соответствии с естественными качествами пахотных участков, защиты полей от ветровой эрозии, а посевов - от суховейных ветров; запроектированная сетка внутрихозяйственных магистральных и полевых дорог будет обеспечивать не только решения транспортных производственных заданий, но и заданий экологического характера (например, снижение выбросов в атмосферу выхлопных газов, уменьшения достоверности разливов горюче-смазочных материалов).

Основные мелиоративные мероприятия, предусмотренные проектом, заключаются в следующем.

На пашне предлагается создавать лесополосы из акации белой и вяза мелколистного, так как эти породы наилучшим образом приживаются в условиях сухой степи.

Вокруг хозяйственных дворов, там, где возможен полив насаждений хотя бы в первые годы жизни растений, также рекомендуется тополь и кустарники.

Кроме защиты полей от дефляции, а сельскохозяйственных культур от суховеев лесные насаждения будут играть роль биохимического барьера на пути миграции токсичных загрязняющих веществ и способствовать оздоровлению окружающей среды. Так, много видов деревьев, кустарниковых и травяных растений способны к концентрации большого количества тяжелых металлов, серы и других загрязняющих веществ. Установлено, что лесные полосы даже небольшой ширины, которые и предусмотрены данным проектом, в больших объемах кольматируют твердые выси, существенно понижают концентрации растворенных удобрений и гербицидов, поглощая до 95% удобрений, которые выносятся из полей.

Таким образом, лесонасаждения будут являться крепким биохимическим барьером на пути миграции загрязняющих химических веществ.

Рекомендованные агротехнические мероприятия заключаются в применении почвозащитной технологии возделывания почвы, основанной на применении комплекса машин, который включает плоскорезы-глубокорозрыхлители, противоэрозионные культиваторы, иглистые бороны, рулевые сеялки.

Комплекс мероприятий по борьбе с ветровой эрозией обеспечивается:

1. Уменьшением распыленности верхнего слоя почвы и созданием ветроустойчивой поверхности.

2. Максимальным накоплением и сохранением почвенной влаги.

3. Уменьшением числа операций при обработке за счет выполнения за один проход нескольких приемов (технологических операций).

4. Уменьшением развития сорняков, вредителей и болезней.

Очень важным и актуальным в настоящее время мероприятием по охране такого компонента природы как почва является обеспечение бездефицитного баланса гумуса в нем.

При использовании почв в сельскохозяйственном производстве необходимо регулировать количество гумуса в почвенном профиле и изменять его состав, обеспечивая при этом определенный уровень равновесия между органической и минеральной частью.

Поэтому после составления севооборотов есть смысл высчитать баланс питательных веществ, а именно баланс гумуса по севооборотам. Гумус - основная часть органического вещества почвы, которая обусловливает плодородие почвы, агрономическую и экономическую оценку почв.

Как любой баланс, баланс гумуса включает статьи прихода и расхода. Формулу баланса можно записать таким образом:

Б = (Вк + Еа + Ев) – (Мин + Эа + Эв + Мв), (10)

Где Вк – новообразование и включение продуктов распада органических остатков в гумусовые вещества почвы за счет растительных остатков и органических удобрений;

Еа – аэральное поступление почвенных материалов, обогащенных органическим веществом;

Ев – поступление почвенного материала, который вмещает гумус, с поливальными водами или в результате развития водной эрозии;

Мин – минерализационные потери почвенного гумуса;

Эа – вынос органического вещества в результате развития ветровой эрозии;

Эв – вынос органического вещества в результате развития водной эрозии;

Мв – вынос органического вещества в результате внутрипочвенной миграции.

Вк, Эа, Эв составляют приходную, Мин, Эа, Эв, Мв – расходную часть гумусового баланса.

Задание исследования баланса гумуса в почвах заключается в количественной оценке перечисленных источников органического вещества с целью оптимизации гумусового режима в условиях современного земледелия путем регулирования тех потоков, которые в данных конкретных условиях наиболее существенно влияют на гумусовый баланс и одновременно поддаются регулированию.

Бездефицитный баланс гумуса можно поддерживать за счет снижения его потерь в результате проведения системы противоэрозионных мероприятий, которые включают рациональные способы возделывания почвы, систематическое внесение органических удобрений (дозы органических удобрений, которые обеспечивают бездефицитный баланс гумуса, коректируют в зависимости от типа почв, климатических условий, севооборота и других факторов), внедрения севооборотов, запашки пожнивно-корневых остатков, травосеяния, известкования кислых почв и гипсования солонцов, мелиорация.

Органические удобрения - хороший источник гумуса, а компосты, которые приготовлены на низменном торфе, вмещают много гуминовых кислот. При систематическом применении органических удобрений даже в самых бедных почвах постепенно растут запасы гумуса, улучшаются водно-физические свойства почвы, интенсивнее развивается полезная микрофлора.

Травосеяние при высоких урожаях трав способствует накоплению в пахотном слое большого количества корневых остатков, из которых образуется гумус, улучшению структуры, водно-воздушного и питательного режима почвы. Известкование или гипсование регулирует реакцию почвы, которая создает благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов, и тормозит процессы разрушения и вымывания органических, органо-минеральных и минеральных веществ из почвы.

Мелиорация почвы коренным образом улучшает ее водно-воздушный режим и создает благоприятные условия как для образования, так и для активного функционирования гумуса, участия его в процессах, которые связаны с плодородием почв [29].

Необходимо учесть, что для разных естественных зон, на разных почвах нужен разный комплекс мероприятий, направленных на регуляцию количества и состава гумуса.

Кроме того, что гумус влияет на плодородие почвы, является источником биологически активных веществ в почве, которые осуществляют влияние на рост и развитие растений, он выполняет санитарно-защитные функции. Ускоряет микробиологическую деградацию пестицидов, каталитически влияет на скорость распада пестицидов, закрепляет загрязняющие вещества в почвах, снижает поступление токсикантов в растения, усиливает миграционную способность токсикантов. Этим, обычно не исчерпываются все его функции, поскольку много из них изучено еще не достаточно.

Существует несколько методик расчета баланса гумуса. Для расчета среднегодового баланса гумуса в почвах севооборота используется методика УНИИПА. Согласно методике УНИИПА баланс гумуса определяют по формуле11:

Бг = (Прас + Порг – Рмин – Рэроз) / Л, (11)

Де Бг – среднегодовой баланс гумуса в почве на 1 га за 1 год ротации севооборота, т/га;

Прас – количество новообразованного гумуса за счет растительных остатков за ротацию, т/га;

Порг - количество новообразованного гумуса за счет внесения органических удобрений за ротацию, т/га;

Рмин – потери гумуса в связи с минерализацией и вынесением с урожаем за ротацию, т/га;

Рэроз – потери гумуса в связи с выносом в процессе эрозии почв за ротацию севооборота, т/га;

Л – количество лет ротации севооборота.

Количество растительных остатков зависит от урожайности сельскохозяйственной культуры, но данная зависимость сложная и выражается уравнениями регрессии, которые приведены в табл. 26.

Таблица 26

Уравнение регрессии для расчета количества растительных остатков за величиной урожайности сельскохозяйственных культур (данные УНИИПА)

У – урожай основной продукции, ц/га.

При расчете количества новообразованных органических веществ из растительных остатков используют коэффициент гумификации растительных остатков и перегноя, что приведенные в табл. 6.2.