В пределах бассейна р. Камы, большая часть сельскохозяйственных угодий расположена на дерновоподзолистых (36%) и на разновидностях серых лесных почв (27%). Значительная часть почв отличается тяжелым механическим составом, и низкими коэффициентами фильтрации, как в период весеннего половодья, так и в период дождевых паводков, что приводит к повышенному коэффициенту стока и выносу биогенных веществ в растворенном виде и с твердым стоком. Второй особенность сельхозугодий в пределах бассейна р. Кама являются значительные уклоны склонов сельхозугодий, значения которых колеблются от 2 до 7°.
В сельскохозяйственной практике разработано значительное количество агротехнических приемов, направленных на снижение эрозионных процессов на склоновых почвах. Механизм их действия заключается в дополнительном аккумулировании влаги как на поверхности поля, так и в нутрии почвенного профиля, что снижает эродирующее воздействие талых и дождевых вод. Данные агротехнические приемы можно отнести и к водоохранным, поскольку приводят к снижению поступления в водные объекты растворенных в склоновом стоке биогенных веществ и пестицидов, а также взвешенных веществ.
Аккумулирование стока на склоновых почвах приводит к росту водообеспеченности сельскохозяйственных культур в наиболее критичные периоды их развития. На Урале это конец мая начало июня. Для данных месяцев характерны не существенные по величине осадки и высокое испарение. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет роста водообеспеченности также можно отнести к положительным эффектам внедрения агротехнических приемов.
Перевод поверхностного стока в почвенно-грунтовый за счет его аккумулирования на склонах в некоторой степени приводит к увеличению меженного стока. В результате снижается неравномерность годового стока водотоков, что также является положительным моментом, особенно при использовании водных объектов для водоснабжения (полив с/х угодий).
Эффективность мероприятий будет зависеть от типа почв, на которых они были внедрены и от природно-климатических условий региона, а также от погодных характеристик конкретного года.
В пределах бассейна р. Камы в наибольшей степени исследовано применение на сельскохозяйственных угодьях ячеистой вспашки и глубокого рыхления почв. В связи с этим, для оценки эколого-экономической эффективности приемов обработки почв (с точки зрения снижения негативного воздействия стока с сельскохозяйственных угодий на водные объекты) рассмотрены ячеистая вспашка (создание неровностей на поверхности поля) и глубокое рыхление почв (создание аккумулирующих емкостей в почвенном профиле).
Данный прием в наибольшей степени изучен в Нечерноземной зоне России, в том числе и в бассейне р. Кама. Такая обработка проводится на сложных склонах и на склонах крутизной 5° и более. Прием может быть рекомендован при зяблевой обработке почв под однолетние травы и зерновые культуры.
В настоящее время разработан агрегат, позволяющий полностью механизировать создание водоудерживающего микрорельефа пашни на сложных склонах. Агрегат включает плуг, несущий один увеличенный отвал на заднем корпусе, и специальную машину — перемычкоделатель (теперь он получил название валикоделатель) ПМ-2. Этот агрегат одновременно со вспашкой создает сеть замкнутых земляными валиками емкостей (1,4×2,3 м) — микролиманов. Такая ячеистая поверхность исключает возможность стока воды при различном направлении склонов. Прием пригоден, если осенью после вспашки не проводится никаких дополнительных обработок. Показана высокая эффективность указанного метода изменения микрорельефа пашни в уменьшении стока талых вод, улучшении водного режима почвы. При такой обработке сокращается в 3 раза коэффициент стока на склонах, в метровом слое почвы к весне дополнительно накапливается от 25 до 45 мм влаги, а в целом за холодный период года — до 90 мм. Разновидность ячеистой вспашки — перекрестное бороздование уже вспаханной зяби. Благодаря этому приему изменяется микрорельеф пашни, задерживаются на полях снег и талые воды, прекращается сток и смыв почвы, повышаются запасы влаги, а урожайность культур увеличивается на 30—40%.
Один из эффективных способов снижения слоя стока половодья и предотвращению эрозионных процессов. Для проведения обработки могут быть использованы глубокорыхлители Kret, Kret Plow, чизельные плуги ПЧН, ПЧП, глубокорыхлители КАМА серии ТГР 45, 55. Глубокорыхлители могут быть использованы для тракторов от 80 до 240 л.с. Рыхление проводится осенью на глубину до 35-50 см.
Использование глубокорыхлителей способствует:
Глубокая вспашка весьма эффективное, но энергоемкое мероприятие. Поэтому такую вспашку можно проводить через 2-3 года, чередуя ее с обычной вспашкой. Кроме того, в целях экономии средств вместо сплошной глубокой обработки рекомендуется обычная вспашка с последующим глубоким рыхлением полосами. Ширина полос 1,2-3,5 м, расстояние между ними 10-15 м. Использование этого приема сокращает смыв почвы в 1,5-2,5 раза, увеличивает урожайность зерновых культур на 2—2,5 ц/га и многолетних трав на 20-30%.
Прием эффективен на многолетних травах.
