Твердые осадки в виде снега составляют в лесостепной зоне от 20 до 33%, а в степной — от 18 до 44% годового количества осадков, в абсолютном же выражении это равняется для первой зоны 100—160 мм, для второй — 60—160 мм.
В лесостепной зоне количество твердых осадков возрастает в направлении на северо-восток, исключение составляют районы Западной Сибири. В степной зоне наименьшее количество снежных осадков выпадает в южных районах СССР, на Северном Кавказе и в некоторых районах Казахстана.
Средняя мощность снегового покрова в указанных зонах 15—30 см, что соответствует 50—100 мм дождевых осадков. В мае-июне здесь выпадает осадков 60—80 мм. Следовательно, если все зимние осадки задержать на месте и предотвратить сток талых вод, то они могут дать даже больше влаги, чем майско-июньские дожди.
Однако не весь снег сохраняется на полях. Значительная часть его сдувается ветром в балки, овраги, скопляется около лесных опушек. Чем более изрезан рельеф, тем больше сносится снега. Специальные наблюдения показали, что в бассейне Верхнего Дона (Курская и Орловская области), где рельеф сильно расчленен, с нолей сдувается в среднем около 20% зимних осадков, в районе Воронежа при меньшей изрезанности рельефа — 13%.
В среднем за 32 года в зимний период в районе Безенчукской станции выпадает 100 мм осадков, среднемноголетняя плотность снега во второй половине марта составляет 0,33. Максимальная мощность снегового покрова, которая устанавливается в это время, составляет 26 см. Если бы все снеговые осадки сохранялись на месте, то мощность снегового покрова должна была бы составить 33 см. Следовательно, потери от сдувания составляют не менее 20—25 мм. Поэтому только за счет сохранения выпавшего на полях снега можно увеличить запасы влаги в почве не менее чем на 20—30 мм.
Кроме того, специальными приемами снегозадержания можно значительно увеличить мощность снегового покрова за счет перераспределения его между различными угодьями. Так, по данным Барнаульской агрометеостанции в среднем за семь лет высота снежного покрова на парах с посевом кулисных растений составляла 53 см, а без кулис — всего лишь 12 см.
Материалы за ряд лет по большому количеству пунктов в Алтайском крае, Омской, Новосибирской, Павлодарской, Кустанайской, Курганской областях показали, что посев кулис обеспечил увеличение снежного покрова в среднем в 4,5 раза.
В наших опытах на Безенчукской станции при снегозадержании щитами мощность снегового покрова в среднем за четыре года была в два раза больше, чем без снегозадержания; на черных кулисных парах толщина снегового покрова в среднем за пять лет составляла 47,5 см, а без кулис — 26 см. Снегозадержание, кроме того, уменьшает глубину промерзания почв. В связи с этим улучшаются условия впитывания воды во время таяния снега, уменьшается сток ее, увеличиваются запасы влаги в почве.
Весной влажность метрового слоя почвы на кулисном пару по сравнению с обычным на Безенчукской опытной станции в среднем за пять лет была выше на 4,8%, на Кинельской селекционной станции — в среднем за четыре года — на 2,8%; на Барнаульской селекционной станции запасы влаги на кулисном пару в среднем за три года были на 51 мм выше, чем на обычном.
Мощный снеговой покров защищает озимые культуры от вымерзания. Все это ведет к значительному повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
Урожай озимой пшеницы на Безенчукской станции в среднем за пять лет по черному кулисному пару превысил урожай по безкулисному пару на 4,6 ц/га, или 42%, на Кинельской селекционной станции в среднем за три года — на 4,73 ц/га (или на 56%). На Ростовской опытной станции урожай озимой пшеницы при снегозадержании в среднем за четыре года составил 33,4 ц/га, а без снегозадержания—26,4 ц/га; прибавка составила 7 ц/га, или 26%.
На Барнаульской станции в среднем за семь лет урожай озимой ржи по кулисному пару равнялся 19,1, чистому — 12,8 ц/га; прибавка составила 6 ц/га, или 50%. По данным Атбасарского опытного поля, в среднем за шесть лет урожай яровой пшеницы по чистому пару составил 6,4 ц/га, а по кулисному — 14,3 ц/га, прибавка составила 7,4 ц/га, или 110%.
В многолетних опытах Института сельского хозяйства Юго-Востока снегозадержание повысило урожай озимой пшеницы на 5,6 ц/га, или на 32%, подсолнечника — на 5,9 ц/га, или на 48%, люцерны на сено на 26,4 ц/га, иди на 110%.
Приведенные примеры весьма убедительно показывают, каким мощным средством повышения урожайности является снегозадержание. Его эффективность особенно возрастает в засушливых районах Поволжья, Западной Сибири и Казахстана.
Высокую эффективность снегозадержания подтверждает и производственный опыт колхозов и совхозов. Рекордно высокие урожаи яровой пшеницы в богарных условиях выращиваются, как правило, при хорошем снегозадержании. Так, в Западной Сибири из 28 участков, на которых в разные годы были получены урожаи яровой пшеницы от 40 до 80 ц/га, на четырех участках мощность снегового покрова достигала 40—60 см, на девяти — 60 — 100 см, на других девяти — 100—150 см, на шести — 150 см и более.
Снегопахание как метод задержания снега
В настоящее время предложено и осуществляется несколько методов снегозадержания. Наиболее распространенным является поделка снежных валиков тракторным риджерным снегопахом.
При использовании тракторов СТЗ-НАТИ или ДТ-54 к обычному универсальному тракторному прицепу, у которого предварительно колеса заменяют полозьями, присоединяют три-четыре снегопаха на расстоянии 5—9 м друг от друга. За день можно сделать валики на площади 60—80 га. Валики нарезаются преимущественно по направлению господствующих ветров, а на склонах — поперек их. Хорошие результаты дает распашка снега от центра поля по спирали, а также в клетку. В последнем случае расстояние между валиками увеличивается до 15 м. Снегопахание лучше проводить, когда мощность снегового покрова достигнет 8—12 см. Лучшие результаты дает поделка валиков в теплую, тихую погоду: в этом случае снег в валиках хорошо уплотняется и не подвергается раздуванию.
Снегопахание можно проводить на всех площадях, но для предотвращения механического повреждения и защиты от вымерзания на посевах озимых культур и многолетних трав снегопахи ставят на металлические или деревянные полозья высотой 12—13 см. В этом случае снегопахи не обнажают почву, а огребают в валики только верхний слой снега.
В малоснежных районах с преобладанием сильных ветров снегопахание проводить трудно и оно малоэффективно. В этих случаях хороший результат дает сплошное уплотнение снега. Для уплотнения снега используются обычные сани, обитые снизу тесом или железом. Лучше же изготовлять деревянные катки. Они готовятся из круглого прямого бревна диаметром 0,6—0,7 м. Длина каждого катка 7,5 м.
Для полей с ровным рельефом катки изготовляются и более длинные, а при неровном рельефе их следует укорачивать. К трактору ДТ-54 прикрепляют от двух до четырех катков при длине их в 7,5 м. Лучшее уплотнение снега достигается при скорости трактора 7 км/час. При сплошном укатывании за восемь часов работы обрабатывается от 50 до 80 га. Укатывание повторяют несколько раз, после каждого сильного снегопада.
Однако укатывание позволяет только сохранить выпавший снег на полях, но не увеличить его запасы.
Кулисный метод снегозадержания
При всем положительном значении снегопахания оно не всегда эффективно. Снегопахание можно начинать, когда уже, накопился достаточный слой снега (не менее 10 см), а этого часто не бывает до конца зимы, так как снег сдувается ветрами; его нельзя проводить в морозную и ветреную погоду, так как разрыхленный снег сильнее сдувается с полей; по мере заравнивания валиков снегопахание приходится повторять в течение зимы несколько раз, а это увеличивает затраты; снегопахание, проведенное в поздние сроки (в конце зимы), малоэффективно, особенно в суровые зимы, потому что почва глубоко промерзает, в связи с чем усиливается сток талых вод.
Эти недостатки устраняются кулисным методом снегозадержания. В настоящее время разработан кулисный метод снегозадержания на парах под озимые и яровые культуры.
Кулисные культуры на парах высевают весной или летом. И тот и другой сроки посева имеют свои достоинства и недостатки. При весеннем посеве кулисные растения дают урожай, но они затрудняют уход за парами в течение лета, сильно иссушают почву. Летние кулисы не дают урожая, но при этом облегчается уход за парами до посева кулис, они менее иссушают почву. Каждое хозяйство может решать вопрос о сроке посева кулис в зависимости от конкретных условий.
В качестве кулисных растений высеваются подсолнечник, кукуруза, сорго, горчица сизая. Кулисы закладываются одно-, двух- и трехстрочные. Срок посева летних кулис зависит от климатических условий. Он выбирается с таким расчетом, чтобы к наступлению осенних заморозков растения достаточно одревеснели.
Подсолнечник и кукурузу высевают за 35—50 дней до посева озимых, одновременно с очередной культивацией пара, горчицу — за 60—70 дней до наступления первых заморозков.
Кулисы из подсолнечника, кукурузы и сорго высеваются на Украине и Северном Кавказе на расстоянии 15—20 м, в юго-восточных областях Сибири и Казахстана на 7—15 м, кулисы из горчицы располагаются чаще на расстоянии 3,6 и 7,2 м. Для посева используют конные сеялки, прицепляя их к агрегату культиваторов с таким расчетом, чтобы обеспечить установленное расстояние между кулисами. У сеялки оставляют работающими один, два или три рядка. Кулисные растения в рядках не прореживаются, расстояние между рядками — общепринятое для данной культуры.
В последнее время в Сибири широкое распространение получает посев кулис в парах суженными междурядиями на расстоянии 15 см вместо 45—60 см. Достоинство их состоит в том, что растения при таком посеве хорошо глушат сорняки и поэтому отпадает потребность в междурядной обработке.
Наряду с посевом кулис в парах в последние годы разрабатываются и широко проверяются кулисные посевы совместно с яровыми культурами. В 1954 г. в колхозах Алтайского края такие посевы были проведены на площади 250 тыс. га. Посев проводился трех- и четырехсеялочным агрегатом. Кулисную культуру высевали первый и третий рядки крайней правой или левой сеялки (второй и четвертый рядки закрываются). Ящик этой части сеялки отгораживается для засыпки семян кулисной культуры.
При обратном ходе сеялки получаются четырехстрочные кулисы. Расстояние между рядками кулисных растений 30 см. Межкулисная культура убирается самоходным комбайном, и эти полосы распахиваются, и кулисные растения остаются в зиму для снегозадержания. Урожай яровой пшеницы в 1954 г. на Славгородской селекционной станции по зяби с кулисами составил 22,7 ц/га, а без кулис 18,7 н/га. Однако этот метод имеет свои недостатки. Растения в кулисах вследствие густого стояния получаются недостаточно высокими, они не дают урожая; обработка междурядий невозможна, поэтому кулисы могут явиться источником засорения полей.
Нами предложен несколько иной способ посева кулис среди яровых культур. Сущность его состоит в том, что кулисная культура высевается полосой в захват тракторной сеялки с нормальной шириной междурядия (60—70 см), но при пониженной в полтора-два раза норме высева. В этом случае кулисная полоса в течение лета получает междурядную обработку, растения достигают нормальной высоты и дают близкий к обычным квадратно-гнездовым посевам урожай. Большая ширина полос и большая мощность растений создают как бы миниатюрные лесные полосы, расположенные на расстоянии 15—20 м друг от друга. Эти полосы ослабляют силу ветра, несколько повышают относительную влажность воздуха. Так, в 1956 г. на поле ячменя с кулисами из подсолнечника относительная влажность воздуха иногда превышала безкулисный посев на 4—6%, а сила ветра снижалась на 10—35 %. То же наблюдалось и на посевах проса с кукурузой. Проверка нашего метода в ряде совхозов Саратовской и Куйбышевской областей начиная с 1952 г. подтвердила его эффективность: урожай яровой пшеницы и ячменя в кулисных посевах повышался на 1,5—2,5 ц/га. В 1956 г. в учебно-опытном хозяйстве Саратовского сельскохозяйственного института урожай ячменя при посеве с кулисами подсолнечника был выше урожая при безкулисном посеве на 1,5 ц/га. Урожай проса с кулисами кукурузы составил 23,5 ц/га, а без кулис 21,1 ц/га. Кукуруза в кулисах в стадии молочновосковой спелости дала 256,5 ц/га, в том числе початков 54,6 ц/га, при обычных ее посевах соответственно 276 и 62,7 ц/га. В том же году в совхозе «Солянский» Саратовской области урожай яровой пшеницы на участке с кулисами на площади 121 га составил 17,7 ц/га, а без кулис — 15,1 ц/га.
В 1958 г., несмотря на отсутствие суховеев и высокую относительную влажность воздуха, кулисы также оказали положительное влияние на урожай. Так, в учебном хозяйстве Саратовского сельскохозяйственного института урожай яровой пшеницы без кулис составил 18,4 ц/га, а с кулисами подсолнечника 22,4 ц/га, урожай проса без кулис — 31,1 ц/га, с кулисами сорго — 33 ц/га, с кулисами кукурузы — 34,6 ц/га.
В качестве кулисных растений можно использовать на черноземных почвах подсолнечник и кукурузу, на темнокаштановых и каштановых — кукурузу и сорго.
Межкулисными культурами могут быть яровая пшеница, овес, ячмень горох, многолетние травы просо, гречиха.
Под посевы надо выделять наиболее чистые от сорняков поля: чистые пары, пласт и оборот пласта крепкой залежи и целины, поля из-под высокоурожайных озимых культур. Кулисные посевы следует проводить и на тех полях кормовых севооборотов, где будут применять подпокровные посевы многолетних трав.
Техника этих посевов заключается в следующем: посев яровой пшеницы (овса, ячменя) производится совместно с подсолнечником; при посеве агрегатом из пяти зерновых тракторных сеялок средняя с междурядием 60—70 см высевает подсолнечник, а остальные — пшеницу. Межкулисное пространство при этом составляет 14,4 м.
Посевной агрегат может быть также из двух-трех сеялок. При двух сеялках одна целиком высевает зерновую культуру, вторая наполовину зерно, наполовину подсолнечник. Межкулисное пространство будет составлять 10,8 м. При трех — подсолнечник высевает также половина одной сеялки; межкулисное пространство составляет 18 м. Сеялка, высевающая зерновую культуру и подсолнечник, в средине ящика разгораживается, и каждая половина устанавливается самостоятельно на норму высева. Для посева подсолнечника может быть также использована квадратно-гнездовая сеялка, без проволоки, но с приспособлением для гнездового высева. В этом случае отпадает потребность в прореживании подсолнечника в рядках.
При соединении сеялок в агрегате необходимо обеспечить расстояние между крайними рядками подсолнечника и межкулисной культуры не менее 45 см.
В хозяйстве, где посевы подсолнечника не производятся, в качестве кулисного растения с ранними и поздними зерновыми культурами могут быть использованы кукуруза, а в наиболее засушливых районах — сорго.
Посев кулис с поздними культурами (просо, гречиха) производится в общепринятые для этих культур сроки, с ранними культурами (пшеница, овес, ячмень) на четвертый-пятый день от начала их сева. Ширина междурядий, нормы высева, глубина заделки семян, уход за посевами межкулисных и кулисных культур — как и на обычных посевах их. Кукуруза высевается или гнездовым способом (без проволоки) или широкорядным (с пониженной нормой), но с последующим ручным прореживанием в рядках Сорго высевается широкорядным способом. Междурядия кулис обрабатываются тракторным культиватором по мере появления сорняков.
Уборка междукулисной культуры производится самоходным комбайном или навесными жатками. Подсолнечник и сорго убираются на возможно высоком срезе в период полной спелости.
У кукурузы убираются только початки при полной ее спелости или она скашивается на высоком срезе на силос.
После уборки зерновой и кулисной культур, если участок будет чистым от сорняков, межкулисные пространства только дискуются в один-два следа, а кулисы обрабатываются лаповым культиватором. Если же участок окажется засоренным, то его следует вспахать, оставив для снегозадержания необработанными два-три рядка в каждой кулисе.
При посеве в кормовых севооборотах многолетних трав зерновые сеялки, высевающие покровную культуру и семена трав, устанавливаются на глубину 4—5 см. Более глубокая заделка нежелательна, так как семена трав могут не дать всходов. Вследствие мелкой заделки семян посев нужно проводить только в первые дни весенних работ, пока в верхнем слое имеется еще достаточный запас влаги.
Для предохранения верхнего слоя почвы от высыхания и получения более дружных всходов желательно одновременно с высевом проводить укатывание почвы.
Чтобы обеспечить лучшую равномерность высева семян люцерны, перед смешиванием с семенами пшеницы их следует замочить. Если под покров высеваются злаки (костер, житняк) или смесь злаковых и бобовых трав, то предварительное намачивание семян не обязательно.
Сеялка, высевающая семена подсолнечника, высеваем и семена бобовой травы. Для более равномерного высева люцерны, а также в целях повышения урожайности к семенам примешивается гранулированный суперфосфат из расчета 0,5 ц/га. При отсутствии гранулированного суперфосфата он может быть заменен сухой просеянной золой.
После уборки покровной культуры и подсолнечника (на высоком срезе) на всем поле остаются травы — сплошного посева между кулис и широкорядного в кулисах. Кулисы накапливают много снега, что на следующий год повышает влажность почвы, урожай сена и семян (особенно на широкорядных посевах) трав.
В 1955 г. в совхозе «Красавский» Саратовской области влажность метрового слоя почвы под кулисами была выше на 1,4%, а урожай сена эспарцета больше на 10 ц/га по сравнению с бескулисным посевом.
В учебном хозяйстве Саратовского сельскохозяйственного института кулисы подсолнечника, посеянные с ячменем в 1957 г. на оставленные в зиму 1958 г., несмотря на часто повторяющиеся оттепели и отсутствие переноса снега ветром все же повысили урожай силосной массы кукурузы на 16,9 ц/га по сравнению с бескулисным посевом.
Следовательно, при нашем методе кулисы выполняют две функции — летом защищают посевы от суховеев, а зимой накапливают снег под последующую культуру. Этот метод необходимо широко проверить в производственных условиях различных районов.
Другие приемы снегозадержания (поделка снежных куч, расстановка щитов, хвороста и т. д.) вследствие большой трудоемкости не получили широкого применения, поэтому здесь на них мы не останавливаемся.