Защитные лесные насаждения в зависимости от назначения, объединяются в следующие группы, составляющие общую систему насаждений:

1) полезащитные лесные полосы (по границам полей севооборотов, севооборотных участков и внутри полей), обеспечивающие снижение скорости ветра, уменьшение испарения влаги, улучшение микроклимата, защиту полей от ветровой эрозии, а сельскохозяйственных культур - от засух и суховеев, задержание на полях снега, улучшение гидрологического режима площади, повышение урожая сельскохозяйственных культур;

2) лесные полосы вдоль оросительных и сбросных каналов (магистральных, межхозяйственных, хозяйственных и участковых) выполняющие те же функции, что и полезащитные лесные полосы, а также обеспечивающие сокращение потерь воды на испарение с открытой водной поверхности, ослабление процессов вторичного засоления почвы (биологический дренаж), защиту каналов от засыпания мелкоземом, песком и сухими остатками сорной растительности (типа перекати-поле);

3) полосные и аллейные лесные насаждения вдоль постоянных дорог, защищающие их от заносов снегом, продуктами ветровой эрозии и от других неблагоприятных факторов;

4) защитные лесонасаждения по границам орошаемых земель, предохраняющие от заболачивания прилегающие территории, а также выполняющие ветрозащитные и противоэрозионные функции;

5) лесные полосы для защиты многолетних насаждений (садов, виноградников), улучшающие микроклимат и повышающие урожай;

6) защитные лесные насаждения вдоль водооградительных валов в поймах рек на обвалованных орошаемых участках, защищающие земляные валы от разрушения волнобоем, сокращающие потери воды на испарение;

7) защитные лесные насаждения вокруг прудов и водоемов, укрепляющие берега, кольматирующие твердый сток и защищающие водоемы от заиления, снижающие испарение с водной поверхности;

8) колковые насаждения на неудобных и неиспользуемых под сельскохозяйственные культуры землях (выключках), улучшающие гидрологический режим и микроклимат орошаемой территории;

9) насаждения у насосных станций, поселков и полевых станов, улучшающие условия труда и быта людей.

Лесные насаждения обычно размещают с учетом максимальной защиты сельскохозяйственных полей от воздействия неблагоприятных природных условий и выполнения ими роли биологического дренажа. Лесные полосы обычно располагаются в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Продольные (основные) лесные полосы направляют поперек наиболее вредоносных ветров, господствующих в данной местности (суховейных или вызывающих пыльные бури), а поперечные (вспомогательные) - преимущественно перпендикулярно продольным. При таком размещении лесные полосы дают наибольший мелиоративный эффект. Однако поперечные лесные полосы могут иметь отклонение от перпендикулярного направления при совпадении их с дорогами, линией электропередач, естественными водотоками и т. д.

Проектируя поля севооборота и расположение оросительной сети, нужно учитывать не только рельеф местности и принятое направление полива и обработки почвы, но и принцип размещения полезащитных насаждений. Поэтому при организации территории орошаемых земель необходимо стремиться к тому, чтобы поливные участки своей длинной стороной располагались перпендикулярно направлению вредоносных ветров или с отклонением не более 30°. Это вполне возможно, особенно при использовании новой поливной техники, когда прокладка напорного трубопровода может быть осуществлена независимо от уклона местности.

Перед составлением схемы размещения лесных полос и оросительной сети проектировщики (лесомелиораторы, гидротехники и другие специалисты) должны ознакомиться с розами ветров в данной местности, установить наиболее вредоносные из них и с учетом других факторов выбрать главное направление, по которому следует ориентировать длинные стороны полей и продольные (основные) лесные полосы.

Большое практическое значение имеет правильный выбор расстояний между продольными (основными) лесными полосами. Во взаимодействующей системе расстояния между ними не должны превышать эффективной дальности влияния каждой из них на ветер в летнее дневное время.

Судя по многочисленным наблюдениям, у ветропроницаемых лесных полос эффективная дальность влияния равняется примерно 30 высотам насаждения, т. е. 25 высотам в заветренную и 5 высотам в наветренную стороны. При штормовых ветрах эффективное влияние в заветренную сторону распространяется на 20 высот, или примерно на 20% меньше.

При определении расстояний между продольными лесными полосами принимается во внимание высота взрослых насаждений, которая зависит от водообеспеченности, климатических и почво-грунтовых условий. На рисовых оросительных системах с удовлетворительной водообеспеченностью высота лесных полос бывает 20-25м. При других способах полива сельскохозяйственных культур возможная высота взрослых насаждений будет 16-20м на черноземах и 13-17м - на каштановых почвах.

При 30-кратной дальности влияния эти насаждения на рисовых оросительных системах инженерного типа, при условии посадки тополей, обеспечат защиту полей с межполосным пространством 600-800м. На участках, где полив сельскохозяйственных культур осуществляется по бороздам (полосам) и дождеванием, эти расстояния на черноземах будут 500-600м, на каштановых почвах - 400-500м и на сероземах - 400-600м.

На орошаемых участках, где вода подается по облицованным каналам, лоткам и напорным трубопроводам, водообеспеченность лесных насаждений из-за отсутствия фильтрации резко понижается. Уменьшается и общая высота древостоев, а вместе с этим и расстояния между основными лесными полосами (примерно на 20%). На такую же величину уменьшаются межполосные расстояния и в районах с сильно развитой ветровой деятельностью и часто подвергающихся ветровой эрозии.

Наряду с продольными лесными полосами важно правильно разметить поперечные (вспомогательные) полосы. Они, как и продольные, выполняют защитные функции и создают законченность системы. Наиболее выгодно расстояние между полосами 1500м. Это вполне соответствует длине временных оросителей (1200м) и возможной длине полей при использовании на поливе дождевальных машин, работающих от напорного трубопровода.

В этих условиях между продольными и поперечными полосами формируется площадь поля, отвечающая современным требованиям орошаемого земледелия, - 60-90 га, а на инженерных рисовых оросительных системах до 100 га.

В районах сильной ветровой деятельности продольные полосы располагают на расстоянии до 400м, поперечные до 800-1000м, а в районах средней ветровой деятельности - соответственно до 400-500 и 900-1200м. По мере уменьшения активности ветра расстояния между продольными полосами увеличиваются до 500-600м. На землях, подверженных дефляции, между постоянными продольными полосами рекомендуется создавать временные двухрядные полосы на расстоянии 150-200м от основных лесных полос.

Во всех случаях наиболее приемлема прямоугольная форма межполосных клеток. Они в одинаковой мере удовлетворяют требованиям земледелия, защиты полей, ирригационных сооружений и механизации.

От размеров облесенных клеток и их формы зависит изменение микроклимата, в частности, испаряемости. По расчетам (1954г) для условий равномерного распределения ветра, при высоте деревьев 20м и хорошей продуваемости лесных полос уменьшение испаряемости составило (%): на облесенном квадратном поле с размещением сторон 1000X1000м (100 га) - 7-9; на прямоугольном поле с размещением сторон 600X1800м (108 га) - 8-10, при такой же форме облесенного поля, но с размещением сторон 500Х1000м (50 га) - 10-12. Наиболее эффективна прямоугольная форма облесенного поля площадью менее 100 га.

Лесные полосы следует размещать так, чтобы они при минимально занимаемой площади орошения и требуемой ширине оказывали максимально положительное агрометеорологическое влияние и выполняли роль биологического дренажа - перехватывали значительную часть фильтрующейся из каналов воды и предупреждали вторичное засоление и заболачивание.

Лесные полосы вдоль каналов создают одно- и двусторонние. Последние лучше защищают каналы от засыпания мелкоземом во время пыльных бурь, лучше отеняют их и предохраняют от зарастания травами, более эффективно перехватывают фильтрующуюся из каналов воду, уменьшают испарение с водной поверхности. Однако по хозяйственной необходимости допускается и односторонняя обсадка каналов - когда дамбы не обеспечивают прохода машин для механизированной очистки каналов или каналы проходят в легких почвогрунтах и требуют частого ремонта, на оросительных системах с большим содержанием взвешенных илистых частиц в воде, а также вдоль сбросных, участковых и хозяйственных каналов, лотков и облицованных каналов внутрихозяйственной оросительной сети.

Лесные полосы вдоль магистральных и межхозяйственных каналов, а также крупных коллекторов открытой дренажной сети вне орошаемых площадей и по ее границам проектируют из 4-5 и более рядов с опушкой из кустарников со стороны степи, для защиты каналов от заноса мелкоземом и остатками сухой сорной растительности. На орошаемых площадях вдоль тех же каналов лесные полосы создают из 3-4 рядов из одних древесных пород без кустарника.

На внутрихозяйственной открытой и закрытой оросительной, сбросной и коллекторно-дренажной сети, по границам полей севооборотов, а при необходимости внутри них, с учетом указанных выше межполосных расстояний, лесные полосы создают из 2-3 рядов. Такое число рядов на орошаемых землях минимальное в полезащитном лесоразведении. Границы орошаемых участков, если они не совпадают с каналами, обсаживают 3-5-рядными лесными полосами. Меньшее число рядов во всех случаях применяют в поперечных лесных полосах и большее - в продольных (основных), а также на участках с предполагаемым переувлажнением почвы и на границах орошаемых земель, отличающихся тяжелыми лесорастительными условиями, иногда засоленных.

Чтобы уменьшить отеняемую полевую площадь, занятую сельскохозяйственными культурами, односторонние посадки лесных полос целесообразнее создавать с южной стороны каналов при широтном их направлении, а при меридиональном - с любой стороны, но предпочтительнее с некомандной.

Лесные полосы вдоль каналов в земляном русле могут иметь дополнительный источник водного питания от фильтрационного увлажнения. Зона бокового фильтрационного увлажнения почвы в обе стороны от канала зависит от типа канала, его размеров, пропускной способности и продолжительности работы. Зона фильтрационного увлажнения в зависимости от типа почв распространяется вдоль участковых каналов на 3-6м, хозяйственных - на 9-12м и межхозяйственных - на 12-18м и более. В этой связи выгодно размещать лесные полосы ближе к каналу. Однако, чтобы не было помех при ремонте и очистке, первый ряд лесных полос должен отстоять от основания сухого откоса дамбы каналов, проходящих в полувыемке-полунасыпи, и от края лотков на 3м, а у каналов, проходящих в высокой насыпи, - на 4-5м. У сбросных и оросительных каналов, проходящих в глубокой выемке, лесные полосы размещают в 4-5м, а в неглубокой выемке - в 3м от бровки мокрого откоса. Такое размещение обеспечивает проход машин и орудий при ремонте и очистке ирригационной сети и при рыхлении закраек лесной полосы. Вместе с тем увеличение этого расстояния может привести к дополнительному уменьшению полезной орошаемой площади и ухудшению роста древесных пород, а уменьшение - к увеличению фильтрационных потерь.

Потери воды на фильтрацию у канала, расположенного в 3м от лесной полосы, равны потерям ее у канала, не имеющего лесных насаждений: 8,7 л/сек на 1 км длины канала, или 7,3%, а у канала с лесной полосой, расположенной на дамбе, фильтрационные потери увеличиваются до 23,0 л/сек на 1 км длины канала, или до 19,0%.

Вблизи участковых каналов, из-за небольшого срока их работы, в течение вегетационного периода условия увлажнения почвы бывают хуже, чем у более крупных каналов. Фильтрация несколько улучшает условия увлажнения, но не вносит коренных изменений. Грунтовые воды здесь могут быть более засолены из-за недостаточного подтока фильтрационных вод к грунтовым или полного его отсутствия. В этих условиях по хозяйственным соображениям допустимо уменьшение расстояния между полосой и каналами до ширины закрайки полосы, но не менее 1м.

Вдоль закрытого трубопровода, обычно находящегося на глубине не менее 0,7м, лесные полосы размещают с одной его стороны на расстоянии 2-3м. Это позволяет беспрепятственно ремонтировать трубы, не повреждая лесной полосы.

Чтобы избежать забивания дрен корнями древесных пород, на полях с закрытой дренажной сетью лесные полосы лучше всего размещать в середине между коллекторами - в 10м от концевой части дрен. При параллельном размещении лесных полос и дрен расстояние между ними должно быть не менее 10м.

Для беспрепятственного проезда сельскохозяйственных машин и орудий с одного поля на другое на пересечении лесных полос оставляют разрывы шириной 20-30м, а в середине полосы и в местах транспортировки дождевальной установки «Фрегат» при смене позиций - 10-15м.

На орошаемых землях, как правило, нужно стремиться к выращиванию лесных полос ветропроницаемой конструкции и размещать ряды в полосах на расстоянии 3м один от другого, а между растениями в рядах 1-2м у сеянцев и черенков, 1,5-3м у саженцев. Причем у древесных пород с пирамидальной кроной эти расстояния не должны превышать 1,5м. Продуваемые лесные полосы создают в районах с холодной и снежной зимой и степных районах с частыми оттепелями, ажурные - в районах с мягкой зимой и непостоянным снежным покровом. На рисовых полях полосы должны быть продуваемые и ажурно-продуваемые.

Важный объект на орошаемых землях, требующий защиты от волнобоя, - водооградительные валы на обвалованных орошаемых участках в пойме рек. Обычно противоволнобойные лесные насаждения создают шириной 20-30м с двумя рядами кустарника со стороны затопления.

При создании насаждений вдоль водооградительных валов первый ряд располагают не ближе 3м от основания этих валов. В местах усиленного волнобоя лесную полосу относят на расстояние 10-20м на случай ремонта валов в первые годы после посадки.

Ввиду множества причин, влияющих на размещение защитных насаждений вдоль оросительных и сбросных каналов и на полях севооборотов, возможен ряд вариантов расположения лесных полос и схем посадок для них.

Часто встречающиеся схемы представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Схемы размещения лесных полос вдоль магистральных и межхозяйственных каналов: 1 - вне орошаемой площади; 2 - по границе орошаемых земель с нагорной канавой; 3 - то же, односторонние посадки.

Земли под закладку лесонасаждений отводят по проекту, но не позднее чем осенью предшествующего посадке года. К созданию лесных насаждений вдоль каналов лучше всего приступать на следующий год после их сооружения и пробного пуска воды. К этому времени произойдет осадка грунта, завершится работа по отделке профилей каналов и засыпке резервов. Перед посадкой засыпают резервы, выравнивают поверхность для удобства полива, подсылают дамбы каналов. В случае снятия растительного слоя почвы в период строительства его разравнивают на месте засыпанных резервов. На орошаемых землях необходимо стремиться к быстрой посадке всех защитных лесных насаждений и особенно к созданию системы приканальных лесных полос и защитных насаждений по границам полей севооборотов, концентрируя эту работу по участкам, отделениям, хозяйствам. Такое облесение создает условия для своевременного ввода в действие биологического дренажа, препятствующего вторичному засолению и заболачиванию орошаемой территории и имеет большое агрономическое и экономическое значение.

Особенности размещения защитных лесонасаждений при разных способах полива. Полив сельскохозяйственных культур осуществляется по бороздам или полосам дождеванием и затоплением. Наиболее широко бороздковый способ полива используется при выращивании хлопчатника и овощных культур.

По полосам обычно поливают зерновые культуры. Дождеванием осуществляется полив овощных и зерновых культур. При затоплении выращивается рис.

Если полив по бороздам (полосам) не вызывает каких-либо затруднений при проектировании и размещении защитных лесных насаждений на участках орошения и согласуются с изложенными выше принципами, то при поливе дождеванием лесные полосы приходится увязывать с поливной техникой, а при поливе затоплением с авиацией, используемой при обработке рисовых полей гербецидами и затенением.

Наиболее перспективным способом является полив дождеванием. Для этого широко используют двухконсольный дождевальный агрегат.

Схема разрывов в лесных полосах на участках с поливом дождевальным агрегатом значительно отличается от обычной схемы, проектируемой в неполивном земледелии. Величина разрывов в перекрещивающихся полосах равна 60м, т. е. длине одного крыла (консоли).

Разрывы в полосах перекрещиваются не строго по осевой линии, а смещены в ту или другую сторону в зависимости от направления поворота и хода дождевального агрегата относительно лесной полосы.

При поливе на облесенном поле зерновых или овощных культур переход на другой ороситель требует перевода агрегата в транспортное положение поворотом трактора вокруг своей оси. При этом крылья дождевального агрегата придерживаются на месте. С этой задачей успешно справляются в ряде хозяйств, имеющих систему лесонасаждений.

При длине оросителей 400-600м соответственно ширине межполосных расстояний потребуется в среднем 7-10ч на полив овощных культур при норме 500 м³/га и 11-16 ч на полив зерновых культур при норме 800 м³/га. Это составит один сменный рабочий день в первом случае и 1,5-2 сменных рабочих дня - во втором. Следовательно, переход на другой ороситель при поливе овощных культур будет осуществлен примерно в конце первого и при поливе зерновых - в середине или конце второго сменного рабочего дня.

При длине оросителей 400-600м и поливной норме 300-600 м³/га потребуется в пересчете на 1 сменный рабочий день около 30 мин, 600-1000 м³/га - 15-23 мин для перевода агрегата в транспортное и из транспортного в рабочее положение с переходом на другой ороситель.

При длине оросителей 1000-1200м, равных длинной стороне полей, при тех же поливных нормах потребуется соответственно в среднем 17-20 ч, или примерно 2 сменных рабочих дня, и 27-33 ч, т. е. 3 сменных рабочих дня.

Следовательно, перевод агрегата в транспортное положение и обратно с переходом на другой ороситель будет осуществляться 1 раз в 2-3 дня в пересчете на односменный рабочий день, на что потребуется всего лишь 10-15 мин.

В том и другом случае время, затрачиваемое на перевод агрегата в транспортное и рабочее положение, входит в процент времени, предусмотренный для выполнения операций, не связанных с чистым рабочим временем.

Однако не во всех случаях возникает необходимость перевода агрегата в транспортное положение. Переход на другой ороситель без перевода фермы в транспортное положение может быть осуществлен около необлесенного канала при небольшой длине смежных полей, в середине поля при длинных гонах (более 800м) с проектированием проездов через оросители, в конце поля, но не ближе 60м от лесной полосы (на посевах пропашных культур) и на полях, граничащих с неорошаемой площадью.

В последнем случае лесные полосы можно закладывать на расстоянии 60м от конца оросителей на богарном участке, а площадь между полосой и оросителем использовать под посев тех же культур с поливом дождевальной установкой. При посеве зерновых колосовых для перехода агрегата с одного оросителя на другой в конце поля трактор поворачивается вокруг своей оси.

Характерной особенностью проектирования лесных полос на участках с поливом дождевальным агрегатом является то, что оросители (временные или постоянные) должны располагаться на расстоянии, обеспечивающем беспрепятственное прохождение крыла агрегата около крон деревьев. Расстояние между концевой частью крыла и крайним рядом лесной полосы (считая от ствола) при посадке деревьев с пирамидальной кроной предусматривается не менее 3м, при посадке ширококронных деревьев - 5м.

На орошаемых участках, где для полива от закрытой оросительной сети используют широкозахватные дождевальные агрегаты с длиной одного крыла 400м, лесные полосы размещают по границе полей и вдоль трубопровода с одной его стороны на расстоянии 2-3м от оси трубы. Продольные (основные) лесные полосы по границам полей закладывают из трех рядов, вспомогательные (поперечные) и полосы вдоль трубопровода - двух рядов. Ширина межполосного пространства при этом будет соответствовать длине одного крыла дождевального агрегата, т. е. 400м а ширина всего поля - 800м.

При обслуживании за сезон орошаемой площади 64 га одной машиной длина поля, а следовательно, и основных лесных полос при расположении трубопровода по его середине составит 800м. Такое же расстояние будет и между поперечными лесными полосами.

В ряде случаев нагрузка на одну машину может увеличиваться до 115 га. Поэтому в районах с благоприятным ветровым режимом при размещении основных лесных полос по границам полей и вдоль трубопровода поперечные полосы можно создавать через 1500м одна от другой.

Самоходная дождевальная установка работает по кругу и при 16 опорах имеет длину крыла (радиус захвата) около 450м.

Для полива лесных полос из двух и трех рядов по периферии круга, можно использовать дальноструйный дождевальный аппарат, смонтированный на концевой части крыла. Однако в отличие от межполосной клетки прямоугольной формы эти полосы менее эффективны.

На участках с прямоугольной формой лесные полосы должны размещаться по их границам на стыках позиций работы дождевальной установки и окаймлять поле со всех сторон. При меньшей длине крыла поперечные лесные полосы могут размещаться через одну. Продольные (основные) лесные полосы здесь проектируют из трех рядов, а поперечные - из двух. В районах с усиленным ветровым режимом и дефляцией почвы длина крыла дождевальной установки «Фрегат» должна быть уменьшена. Расстояния между лесными полосами устанавливают в соответствии с инструктивными указаниями по проектированию и выращиванию защитных лесных насаждений на полях колхозов и совхозов.

Лесные насаждения проектируют в расчете на полив с соответствующим подводом воды.