Проведенные исследование некоторых приемов активного воздействия на структуру водного баланса полей: увеличение запасов влаги за счет снегозадержания, снижение склоноводостока полей и создание благоприятных возможностей для инфильтрации в почву (это две стороны одного и тогоже процесса) — основные источники пополнения ресурсов влаги в наиболее ответственный первый период вегетации; повышение эффективности использования почвенной влаги в процессе вегетации.
Как известно, широко распространенным агротехническим приемом стала зяблевая (осенняя) пахота, практически вытеснившая весеннюю. В Курской области запас влаги на зяби это 200 - 300 кубометров на гектар больше, чем при весенней вспашке.
Одна из мер, позволяющих снизить сток и смыв,— правильное направление пахоты.
Поперечная пахота на простых склонах и контурная (по горизонталям) на сложных склонах уменьшают величину стока в среднем почти на 100 м3/га по сравнению с продольной.
Немаловажное значение имеет:
- направление посева (при поперечном севе сток меньше на 5 - 10%)
- глубина вспашки (увеличение ее на 1 см уменьшает сток на 10 - 50 м3/га).
Когда не желательно оборачивать весь пласт, то целесообразно применять — но одновременно со вспашкой! — почвоуглубители и глубокорыхлители, бороздование зяби (накопление воды до 100 м3/га), гребнистую пахоту (накопление до 150— 200 м 3/га).
Введение правильных севооборотов и широкое применение удобрений также улучшают структуру почвы, уменьшая сток на смытых почвах в 1,2 - 1,5 раза.
Такие известные приемы, как улучшение стерни, боронование, прикатывание, культивация, позволяют сэкономить влагу до 200 м3/га к началу вегетации растений.
Неплохие результаты дает и мульчирование - покрытие поверхности торфяной крошкой, соломой, так как не нарушают воздушного режима почвы, они уменьшают непродуктивное испарение на 10%. Во всех случаях эрозия почвы существенно уменьшается - в 2 раза и более.
Изучаются процессы снегозадержания с помощью снегопахов и снегонакопления в системе лесных полос.
Использовались специальные приемы для ослабления склонового стока: прерывистое бороздование, лункование и почвоуглубление. Эти исследования проводились в годы с различными гидрометеорологическими условиями, что повысило достоверность наших выводов.
Как оказалось, положительное влияние прерывистого бороздования и лункования проявляется лишь в годы, когда процесс снеготаяния идет с замедлением в условиях пасмурной погоды.
А почвоуглубление во всех случаях увеличивает накопление влаги: коэффициент склонового стока снижается по сравнению с зябью поперек стока в 1,5 раза, а влагонакопление увеличивается на 180 м3/га.
Причем в условиях, благоприятных для формирования склонового стока, главное - увеличение инфильтрационной способности почвы, является следствием снижения стока, а следовательно и эрозии.
Когда выполнены все меры по снегозадержанию и уменьшению склонового стока, то встает не менее важная задача - подавить непродуктивное испарение, направляя влагу на транспирацию, и что очень важно, уменьшить расход воды на производство единицы продукции.
В связи с этим на Курской станции проводились опыты по мульчирования торфяной крошкой. Было четко зафиксировано уменьшение абсолютного значения непродуктивного испарения и его доли в суммарном испарении и повышение расхода воды на транспирацию.
Водный и тепловой баланс, то есть материально-энергетические ресурсы экосистем, определяют их продуктивность.
Поэтому большой интерес представляет ряд любопытных экспериментов Института по изучению эффективности использования радиации и влаги в лесостепных экосистемах на территории Центрально-Черноземного государственного заповедника им. В. Алехина и Курской опытной станции.
На основе опытных данных рассчитывались к.п.д. использования фотосинтетической радиации (ФАР) на образование биологической продукции, доля приходящей ФАР и к.п.д. ее использования, ФАР, поступающая в экосистему за год и поглощенная растительным покровом за вегетационный период, а также ряд величин, определяющих расход влаги в экосистеме.
Изучалось распределение листовой поверхности по вертикали и распределение массы корней, ослабление и поглощение потока радиации пологом лесной, степной и культурной растительности.
Выводы, полученные в ходе эксперимента, носят характер предварительных расчетов. Но в принципе на основе такого подхода могут решаться вопросы динамики и эволюции ландшафтов, что облегчает нахождение узких мест в сельскохозяйственном производстве и выбор наиболее рациональных путей воздействия на полевую экосистему с целью повышения урожаев.
Таким образом, результаты многолетних исследований, проводимых экспериментальными отрядами ИГАН, позволили разработать ряд конкретных рекомендаций для развития сельского хозяйства нашей страны, дали основу для прогнозирования, программирования, говоря иначе, для расчета потенциальной биологической продуктивности различных экосистем, вплотную приблизив к научному управлению урожаем.