Сельскохозяйственное производство на склоновых землях постоянно находится под угрозой смыва и размыва почв и почвогрунтов.
Для защиты сельскохозяйственных угодий от эрозии разработан и широко применяется противоэрозионный комплекс.
В районах проявления водной эрозии неотъемлемой составной частью противоэрозионного комплекса являются защитные лесные насаждения. Основными видами таких насаждений являются водорегулирующие лесные полосы, приовражные и прнбалочные лесные полосы, насаждения на берегах балок, на откосах и по дну оврагов.
Защитные лесные насаждения на склоновых землях к настоящему времени созданы на площади в 1,3 млн. га.
Водорегулирующие лесные полосы создают преимущественно на распахиваемых склонах. Располагают их по горизонталям склона или поперек основного склона на расстоянии 300—400 м друг от друга. Ширина полос достигает 15 м. Они способствуют равномерному снегораспределению, задержанию и регулированию поверхностного стока, уменьшению смыва и размыва почвы, повышают влажность почвы и урожай сельскохозяйственных культур.
Прибалочные лесные полосы препятствуют сносу снега с полей в балки, поглощают сток с вышележащих полей, оказывают мелиоративное влияние на окружающую территорию.
По исследованиям в зоне Среднерусской возвышенности, полевые склоны с системой водорегулирующих лесных полос имеют запас снеговой воды на 30—57% больше, чем необлесснные. По данным ВНИАЛМИ, в районах Нижнего Поволжья снос снега со склонов без лесных полос достигает 50% общего запаса.
Среднегодовые величины поглощения талых вод в противоэрозионных лесных полосах на серых лесных сильносмытых почвах в среднем колебались от 235 до 326 мм, на черноземах обыкновенных и типичных — от 317 до 457 мм, на каштановых и светло-каштановых почвах — от 161 до 240 мм.
Такие объемы водопоглощения в лесных полосах в отдельные годы являются недостаточными. ВНИАЛМИ рекомендует для усиления водопоглощения сочетать водорегулирующие и прибалочные лесные полосы с простейшими гидротехническими сооружениями: земляными валами и канавами. При подобном сочетании эффективность лесных полос резко повышается: в зоне лесостепи в 10—15 раз, в зоне степи в 1,5—2 раза, в южной степи в 2—7 раз.
По исследованиям Поволжской АГЛОС ВНИАЛМИ, водорегулирующие и прибалочные полосы, поглощая сток, снижают смыв почвы.
На водосборах, где противоэрозионные лесные полосы занимают 4,6—6,2% площади, сток снижается в 1,5—4 раза, а смыв почвы в 1,5—3 раза по сравнению со стоком и смывом на водосборах, не имеющих защитных лесных насаждений.
Таким образом, система противоэрозионных лесных полос, усиленных гидротехническими сооружениями, в комплексе с агротехническими противоэрозионными мероприятиями существенно изменяет водный баланс территории и надежно защищает почву от эрозии. При этом сохраняется и повышается плодородие почвы, улучшается гидрологический режим территории, влагообеспеченность растений, что служит мощным средством борьбы с засухами.
Противоэрозионные лесные полосы способствуют повышению урожая сельскохозяйственных культур. Прибавка урожая в зоне эффективного влияния достигает 15—30%. Особенно высокая прибавка урожая наблюдается в засушливые годы, хотя в абсолютных показателях прибавка выше во влажные годы.
По данным Новосильской агролесомелиоративной опытной станции, прибалочные приовражные лесные полосы в 60-метровой зоне их влияния повышают урожай зерна по сравнению с урожаем на открытом поле на 4,8 ц с 1 га.
Приовражные лесные полосы, помимо общемелиоративного воздействия, препятствуют росту оврагов, способствуют самозарастанию откосов и днищ. Эффективность таких полос в степных и лесостепных районах СССР высокая. Для повышения эффективности полос в их состав вводятся кустарники, постоянно поддерживается их плотная конструкция.
Одним из видов защитных лесных насаждений являются балочные леса. Располагаясь на наиболее крутых и эродированных частях склона, они выполняют особую роль в противоэрозионном комплексе водосбора. Насаждения на балочных склонах призваны защитить занимаемую площадь от смыва и размыва, частично восстановить плодородие почв. Кроме того, они разносторонне воздействуют на выше — и нижележащие сельскохозяйственные угодья. Облесение эродированных балочных крутосклонов — один из видов рационального использования этих категорий земляных угодий.
При создании балочных насаждений строго учитывают их многоцелевое назначение. Породный состав, технология создания, ведение хозяйства — все это увязывается с условиями местопроизрастания, перспективами развития района.
Балочные леса своими опушками регулируют снегораспределение на прилегающих полях. В зоне лесостепи они улучшают влагообеспеченность полей в среднем на 50%.
Почва в балочных лесах промерзает на меньшую глубину, а оттаивает весной раньше. Все это способствует тому, что лесные насаждения на балочных склонах полностью поглощают воду от снеготаяния с занимаемой территории и значительную часть стока с прилегающих полей. Почва в балочных насаждениях не смывается даже на крутых склонах. Весеннее водопоглощение почвой в склоновых насаждениях достигает 400—600 мм.
При облесении балочных склонов резко замедляется рост береговых оврагов. Например, в Молдавии рост таких оврагов в длину сократился в 2 раза.
Лесорастительные условия в балках, особенно в степной зоне, благоприятнее, чем в плакорных условиях. Они позволяют выращивать биологически устойчивые долговечные насаждения, обладающие высоким мелиоративным эффектом и относительно высокой продуктивностью. Так, на смытых серых лесных почвах Орловской обл. в лесных насаждениях 50-летнего возраста запас древесины, по данным Новосильской АГЛОС, достигал 250—400 м3/га, в правобережной степи Украины и в Молдавии — 140—220 м3/га.
Овражно-балочные насаждения создаются преимущественно из аборигенных пород, обладающих большой экологической пластичностью. Широко используются также и интродуценты, прошедшие длительную производственную проверку. Наиболее распространенными в лесостепной и степной зонах породами являются дуб черешчатый, береза бородавчатая, лиственница сибирская, сосны обыкновенная и черная, белая акация, вяз приземистый и др.
Балочные леса создаются на сильноэродированных крутых склонах, которые в настоящее время нецелесообразно использовать для сельскохозяйственных целей. Технология их создания существенно отличается от технологии создания других категорий насаждений. Отличие се заключается в предварительном исправлении рельефа поверхности балочного склона для того, чтобы в перспективе легче провести трансформацию мелиорированной лесом площади в сельскохозяйственные угодья. При этом промоины и мелкие овраги засыпают бульдозерами, выполаживают откосы средних по размерам оврагов, планируют поверхность оползней. Планировка поверхности позволяет применить более интенсивную агротехнику, повысить качественные показатели создаваемых насаждений, резко снизить затраты труда и средств.
Мелиорированные лесом площади в перспективе могут быть использованы под сады, виноградники, многолетние травы. Успешный опыт таких работ имеется в Молдавии, где уже сейчас на месте 25—30-летних белоакациевых насаждений создаются промышленные сады из грецкого ореха.
Клетский опорный пункт ВНИАЛМИ выполнил обширные исследования по возврату в активный сельскохозяйственный оборот склоновых земель, разрушенных оврагами. На них бульдозерами восстанавливают тракторопроходимость, осуществляют надежный противоэрозионный комплекс, повышают плодородие почв удобрениями. Лесные насаждения на мелиорируемых участках улучшают снегоотложение, резко снижают сток и смыв, защищают от суховеев. При использовании таких участков под посев трав и зерновых культур окупаемость затрат на мелиорацию не превышает 1—2 лет.
Лесные насаждения играют важную роль при комплексном лесолуговом освоении эродированных склонов. На Новосильской агролесомелиоративной опытной станции методами лесной мелиорации в комплексе с другими противоэрозионными приемами сдалось не только полностью прекратить эрозионные процессы, по и превратить «бросовые» земли в высокопродуктивные сенокосные и пастбищные угодья. И если урожай сена здесь не превышал 6—8 ц/га, то после мелиорации он ежегодно составляет 50—75 ц/га. Лесные насаждения при этом занимают 30—50% площади, а 70—50% отведено под травы.
По днищам оврагов и балок создаются русловые насаждения. Их основное назначение — предохранить днище от размыва и не допустить выноса смытой почвы в поймы, реки, водоемы. Русловые насаждения создаются после выработки продольного профиля русла. Для этого используют кустарниковые ивы, тополя, ягодные кустарники.
Стоковая нагрузка на русловые насаждения по дну балок и оврагов очень велика. Мощность намытого наноса на дне балки, по исследованиям ВНИИЛМа, варьирует в очень больших пределах: от 30—50 см до 5—6 м. По дну балок, склоны которых покрыты насаждениями старше 60—70 лет, как правило, откладывается ежегодно не более 0,1 см наилка.
Защитные лесные насаждения на склонах — неотъемлемая часть комплекса противоэрозионных и общемелиоративных мероприятий. Улучшая микроклиматические условия и усиливая влагообеспеченность, они повышают эффективность агротехнических приемов, удобрений, повышают рентабельность возделывания сельскохозяйственных культур, позволяют сохранить и улучшить основное средство сельскохозяйственного производства — почву.