Виды эрозии почв
Эрозия почвы может быть вызвана истощением земли или чрезмерным выпасом скота. Истощение земли - результат выращивания на ней одной и той же культуры в течение ряда лет без пополнения содержания питательных веществ в почве путем внесения удобрений. Это приводит к снижению плодородия почвы, а, следовательно, и объема урожаев. Также ухудшается связность почвы, становящейся чувствительной к эрозии. Выбивание пастбищ происходит при выпасе слишком большого поголовья скота на одном участке земли. Эти стада выедают и вытаптывают траву и растения быстрее, чем они растут, оставляя за собой голую землю.
Таким образом, видно, что эрозия почвы - процесс сложный, многоаспектный, неоднозначный. В виду этого и классифицировать его можно по разным основаниям.
По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Нормальная эрозия протекает повсеместно под лесной и травянистой растительностью. Она проявляется очень слабо, и происходящая при этом потеря почвы полностью восстанавливается в течение года благодаря почвообразовательным процессам . Нормальная эрозия не сопровождается снижением плодородия; наблюдается в районах, поверхность которых покрыта естественной растительностью, не измененной хозяйственной деятельностью человека (распашкой, чрезмерным выпасом).
Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа. В этом случае потери почвы превышают темп почвообразовательного процесса, в результате чего снижается почвенное плодородие; наблюдается в районах с расчлененным и равнинным рельефом и соответствующими климатическими и почвенно-геологическими условиями, где использование земли без применения противоэрозионных мероприятий способствовало развитию разрушительных эрозионных процессов. Основными природными факторами, влияющими на интенсивность эрозионных процессов являются: характер осадков, температурный режим, ветровая активность, наличие (плотность покрытия) растительности, рельеф (крутизна, длина, экспозиция склонов), состояние почвы (гранулометрический состав, водопоглотительная способность, оструктуренность и др.) . Ускоренная эрозия развивается там, где естественная растительность уничтожена и территория используется без учета её природных особенностей, в результате чего процесс ускоряется во мнoгo раз.
По причинам возникновения выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.
В зависимости от факторов, обуславливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее вида: ветровую и водную.
Ветровая эрозия (дефляция) почв - выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром, т.е. это "выдувание и развеивание почв и пород под действием ветра" . Ветровая эрозия развивается на любых элементах рельефа, но наиболее разрушительной она бывает на равнинах.
Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемой выпас скота и т.д. Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лёссов, вспаханных почв, возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми твердыми частицами, поднятыми силой ветра. По климатическим условиям, при которых протекает ветровая эрозия, выделяют два ее вида:
повседневная (местная): "при поверхностном наблюдении незаметна, происходит при малой скорости ветра ежегодно на полях и пастбищах, медленно, но постоянно, разрушая почвы путем выноса мельчайших почвенных частиц, снижает урожаи, а на ветроударных склонах губя посевы" ;
пыльные, или черные, бури: возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, пустыни). Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека .
Ветровая эрозия относится к эоловым процессам, т.е. процессам разрушения, переноса и отложения почв и пород, связанным с деятельностью ветра. В результате выдувания верхнего слоя почв образуются эродированные (дефлированные) почвы. Эти процессы сильно развиты в Канаде, Индии, Австралии, в большинстве стран Африки, Европы и Азии. "В США, по подсчетам службы охраны почв, площадь земель, в различной степени затронутых эрозией, составляет 313 млн. га, в том числе полностью разрушенных или сильно поврежденных - 113 млн. га. Более половины обрабатываемых земель повреждено в Канаде, чрезвычайно сильно эродированы почвы в Китае" .
"Водная эрозия - смыв и размыв почвы, а иногда и почвообразующих пород поверхностным стоком временных водных потоков" . Водная эрозия развивается только при наличии склона (чем круче и длиннее склон, тем больше смыв и размыв почвы).
"Выделяют различные виды водной эрозии в зависимости от того, стоком каких вод она вызывается: талых, дождевых или оросительных (ирригационная эрозия)" . Кроме того, эрозия может возникать в результате сезонного выхода на поверхность грунтовых вод, а также в результате сброса на почвенный покров сточных вод в процессе неправильной эксплуатации различных инженерных сооружений.
Различают следующие формы водной эрозии:
плоскостная (поверхностная), или смыв почвы,
овражная (линейная, глубинная, вертикальная), или размыв почвы и подстилающих пород;
струйчатая (ручейковая),
береговая (абразия).
Поверхностная эрозия - процесс смывания, удаления наиболее плодородных верхних слоев почвы вследствие неурегулированного поверхностного стока . В результате поверхностной эрозии на пахотных склонах наблюдается или относительно равномерный смыв поверхностного слоя почвы или струйчатые размывы небольшой глубины, которые легко заравниваются при очередной обработке почвы (вспашке, культивации). Многократный смыв поверхностного слоя и образование струйчатых размывов, которые систематически заравниваются, постепенно приводят к формированию почв с укороченным профилем, так называемых смытых почв.
Зарождению линейной эрозии способствуют струйчатые размывы, которые систематически не заравниваются после очередного снеготаяния или ливня, становясь коллекторами, концентрирующими поверхностный сток вод, и перерастающими в типично линейные формы эрозии - сначала в промоины, а затем в овраги. Размывы глубиной от 0,3-0,5 м до 1,0-1,5 м и шириной от 0,5 м до 5 м носят название промоин. Последние являются своеобразными заготовками оврага, в который они, как правило, перерастают, не будучи своевременно засыпанными .
Последней стадией развития линейной современной эрозии является овраг. Все формы современной линейной эрозии относятся к размывам. В процессе развития эрозии формируется эрозионный рельеф, характер которого зависит от глубины базиса эрозии, т.е. от разности высот между высшими точками, с которых происходит сток воды, и базиса эрозии - горизонтальной поверхности, на уровне или ниже которой не происходит размыв земной поверхности стекающими водами. Глубина местного базиса эрозии - превышение водораздельных элементов рельефа над уровнем реки, долины или дна балок. Чем глубже местный базис, тем разрушительнее водная эрозия.
Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия. Экологический ущерб от оврагов огромен. Овраги уничтожают ценные сельскохозяйственные земли. Подсчитано, что ежедневные потери почв из-за развития оврагов достигают 100-200 га.
При эрозии, называемой абразией (обрушение берегов рек и других водоемов), сокращается площадь пашни и пастбищ, заиляются водоемы.
Также некоторые исследователи данного вопроса выделяют в отдельный вид водной эрозии - капельную, в ходе которой происходит разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель дождя и разбрасываются в стороны. "На склонах перемещение вниз происходит на большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во влажных тропиках и субтропиках" .
Подробная классификация и диагностика смытых почв различных типов разработана С.С. Соболевым. Подверженные разрушению почвы, в зависимости от степени эродированности, можно подразделить на следующие категории:
слабоэродированные (потеряно не более половины гумусового горизонта, припахивается его нижняя часть или подзолистый горизонт),
среднеэродированные (потеряно более половины или весь гумусовый горизонт, припахивается верхняя часть переходного или иллювиального горизонта, придающих почве буроватый оттенок),
сильноэродированные (утрачен частично переходный или иллювиальный горизонты, припахивается средняя или нижняя часть этих горизонтов, пахотный слой имеет бурую окраску и глыбистый),
очень сильноэродированные (полностью потерян переходный или иллювиальный горизонты, распахивается бесплодная материнская порода) [цит. по 3, с.98].
Чем почвы сильнее эродированы, тем больше они отличаются от своих "нормальных" аналогов по основным параметрам: химическому, гранулометрическому составу, физико-химическим свойствам, водному, воздушному и тепловому режимам, биогенности.
Таковы основные виды естественной, т.е. природной эрозии почв. Однако, помимо природы негативное влияние на плодородные земли в большей степени оказывает человек и его деятельность.
C темой водной эрозии связан и такой вид, как ирригационная эрозия. Она часто наблюдается в районах opoшаемого земледелия и проявляется даже на небольших уклонах при значительной величине поливной струи. При этом вымывается гумуc и доступные для растений элементы питания, в целом снижается плодородие почвы.
Промышленная эрозия возникает в результате разработок полезных ископаемых, особенно открытым способом, строительства жилых и производственных зданий, прокладки дoрожных магистралей, газо - и нефтепроводов. Механическая эрозия может возникнуть при широком использовании сверхтяжелых тракторов и другой техники без учета возможного предела ежегодного самовосстановления почвы применительно к каждой природной зоне. При этом разрушается структура почвы, ухудшаются ее водно-физические свойства и биологическая активность.
В связи с перегрузкой пастбищ скотом значительные площади подвергаются пастбищной (тропочной) эрозии. В хозяйствах следует строго регулировать выпас скота с учетом поголовья, вида животных и стравленности пастбищ.
Классификация видов эрозии почв у различных авторов различна. Все зависит от принципа классификации. Однако, нам удалось перечислить основные виды, выделяемые исследователями этой области.
Под эрозией почв понимают разрушение почвы стекающей по поверхности земли водой (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия).
Водную эрозию подразделяют на два вида: плоскостную (разрушение и смыв почвы носит площадной характер) и линейную (смыв почвы с образованием глубоких промоин и рытвин происходит локально по трассам поверхностных потоков).
При плоскостной эрозии уменьшается мощность плодородного слоя почвы на полях. Талые и дождевые воды, стекая по поверхности почвы, всегда увлекают какое-то количество почвенных частиц и в виде взвесей выносят их в ручьи и реки. По мере увеличения интенсивности стока уносятся все более мелкие и ценные для почвы частицы, остается песок. При этом ухудшаются водно-физические свойства почвы, она теряет структуру; ухудшаются агрохимические свойства почвы, она становится малоплодородной. Один сильный ливень на черноземах выносит до 600 кг азота, 400 кг фосфора и 500 кг калия с гектара. При высокой степени эродированности может быть смыт полностью почвенный слой вплоть до материнской породы и могут оголиться подпочвенные слои, состоящие из песков и галечников. Так образуются непригодные для сельского хозяйства эродированные почвы.
Плоскостная эрозия проявляется тем сильнее, чем больше уклоны поверхности (особенно при уклонах боле 0,025), меньше водопроницаемость подпочвенных горизонтов, интенсивнее ливни и больше площадь формирования склонового стока.
Интенсивность смыва зависит в решающей степени от состояния поверхности почвы: на залуженных и залесенных землях смыв во много раз меньше, чем на распаханных, особенно если вспашка выполнена вдоль склона. Интенсивность эрозии зависит от влажности почвы, степени ее распыленности: чем меньше влажность почвы, тем больше она смывается и сносится ветром. Поэтому склоны южной и западной экспозиций больше смыты, чем северные и восточные.
При линейной эрозии образуются овраги, которые уменьшают площади сельскохозяйственных угодий и порождают мелкоконтурность.
При формировании поверхностного стока концентрированные потоки, часто приуроченные к отдельным понижениям поверхности (борозда, рытвина), воздействие воды на почву возрастает. Сосредоточенные потоки ручейковой сети размывают почву, образуя рытвины и траншеи. Постепенно дождь за дождем вызывают их углубление, они превращаются в овраги. Каждый овраг, если его не закрепить, растет при паводках, продвигаясь вдоль по склону. Растут и его боковые отвершки. Возрастающий поток воды размывает дно, углубляет овраг, при этом откосы его из-за подмыва теряют устойчивость и разрушаются. Продукты эрозии со склонов и береговой эрозии выносятся в низовье оврага, где отлагаются в виде шлейфа.
Рост оврага в естественных условиях прекращается, если уменьшилось поступление воды или русло углубилось в плотные, неразмываемые грунты, а откосы каналов уположились до устойчивых для данного грунта. Такой овраг постепенно зарастает древесной и кустарниковой растительностью и травой он превращается в балку.
Овраги приносят большой вред сельскому хозяйству по следующим причинам: под ними пропадает большая площадь земель, вдоль оврагов не распахивают полосы шириной до 20 м - это дополнительная потеря земли; овраги рассекают поля, мешают производительно использовать сельскохозяйственную технику, возникает необходимость строительства мостов; овраги сильно дренируют территорию, вызывая понижение уровней грунтовых вод и иссушение почв; в зимний период в них сносится много снега, тем самым ухудшается влагообеспеченность полей; овражные воды с большой мутностью загрязняют и заиливают реки и поймы.
Особенно большой вред приносят овраги в районах Центральной Черноземной полосы (Курская, Липецкая и другие области). В Орловской области овраги занимают до 30% всей территории.
Водная эрозия распространена в Центральной Черноземной зоне, на Северном Кавказе, в Поволжье, в районах Прикарпатья, на Южном Урале, в Западной Сибири.
Особые виды водной эрозии - речная и береговая (размыв русла и берегов рек), а также ирригационная, которая может происходить при неправильном орошении (большие струи при поверхностном поливе, высокая интенсивность дождя при дождевании).
Ветровую эрозию подразделяют на повседневную (местную), выдувание почвы и пыльные бури. Повседневная эрозия происходит на незадернованной почве и развеваемых песках при скоростях ветра менее 12 м/с. Ветер поднимает частицы почвы и несет их над ее поверхностью. Выдувание почвы происходит в зимний период ветром, сдувающим с полей снег вместе с почвой.
Водную эрозию подразделяют на плоскостную и линейную.
Плоскостная эрозия представляет собой смыв верхних горизонтов почв на склонах при стекании талых и дождевых вод, образующих при движении сеть мелких струйчатых промоин и рытвин. Такая эрозия малозаметна, но имеет катастрофический характер из-за масштабности проявления.
Линейная эрозия - размыв почвы в глубину с образованием рытвин и глубоких промоин, перерастающих в овраги. Эту эрозию вызывают сконцентрированные на узких участках склона значительные водные потоки. Они приводят к полному уничтожению почв.
Ирригационная эрозия - разновидность водной эрозии. При ирригационной эрозии происходит смыв и размыв почв оросительной водой. В горных районах развиваются селевые потоки после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, при которых с гор на предгорные равнины переносится грязекаменная масса (мелкозем, щебень, камни разных размеров с водой).
По темпам развития эрозионных процессов различают нормальную (геологическую) и ускоренную (антропогенную) эрозию.
Нормальная эрозия протекает под естественной растительностью под влиянием геологических и других природных причин, когда потери почв не превышают темпа почвообразования, то есть потери восстанавливаются при почвообразовательном процессе. Такая эрозия практически не вредна. Ее иначе называют допустимой нормой эрозии. Вопрос о темпах эрозии рассматривали А. М. Бурыкин, М. Е. Бельгибаев, М. И. Долгилевич и другие ученые, которые рассчитали годовые допустимые нормы (величины) в мм: для дерново-подзолистых почв - 0,87, для черноземов - 0,28, для каштановых - 0,36 и для сероземов - 0,27. При средней объемной массе 1,25 г/см допустимая норма эрозии для дерново-подзолистых почв составляет 10,9 т/га, для черноземов - 3,5, для каштановых почв -4,4, для сероземов - 3,4 т/га. В США допустимая норма эрозии варьирует от 2,25 до 11,5 т/га в зависимости от водопроницаемости и мощности почв.
Ускоренная эрозия связана с хозяйственной деятельностью человека. Она проявляется при уничтожении естественной растительности и распахивании почв при крутизне склонов > 2°.
Для плоскостной эрозии установлены следующие градации по интенсивности годового размыва почв: незначительная (среднегодовой смыв до 0,5 т/га), слабая (0,5... 1 т/га), средняя (1...5т/га), сильная (5... 10 т/га), очень сильная (более 10 т/га).
Для линейной эрозии установлены следующие градации по интенсивности размыва: слабая (среднегодовой прирост оврагов менее 0,5м), средняя (0,5...1,0м), сильная (1...2м), очень сильная (2...5 м), чрезвычайно сильная (более 5 м).
Ускоренная эрозия наблюдается в зонах распространения серых лесных почв, черноземов, каштановых почв, в земледельческих районах таежно-лесной зоны, а также в горных областях. Наиболее распространена эрозия на правобережье Днепра, Волги, Дона, Северного Донца, Десны, Днестра и их притоков, на Среднерусской, Волыно-Подольской, Донецкой, Приволжской, Клинско-Дмитровской и Ставропольской возвышенностях, на Общем Сырте, в Высоком Заволжье, в зонах Оби и Иртыша, на Дальнем Востоке, в предгорьях и горах Крыма, Карпат, Кавказа, Урала, Средней Азии.
Эрозия наносит огромный вред сельскому хозяйству. Так, при слабой смытости почв урожай снижается на 20 %, при средней - на 40 % и сильной -на 60...80 %. Установлено, что при смыве 20-сантиметрового слоя чернозема на каждом гектаре теряется 150...200 т гумуса, 10...15т азота, 5...6 т фосфора, 40...60 т калия, 50...60 т кальция. Утрата 1 см слоя почвы равноценна возврату истории ее развития на 1000 лет. Следовательно, от степени смытости зависит уровень плодородия, так как в результате смыва изменяются реакция среды, состав обменных катионов, химический состав почв, уменьшаются запасы гумуса и питательных веществ, снижаются активность ферментов, численность микроорганизмов и мезофауны. Потери гумуса и кальция ведут к разрушению структуры почв, снижению их водопроницаемости и влагоемкости. Таким образом, водная эрозия приводит к значительному понижению плодородия почв или к полному их разрушению (линейная эрозия).
При развитии эрозии происходит обмеление рек, резко снижается урожайность ценных сельскохозяйственных угодий, нарушается дорожная сеть.
Основные причины развития водной эрозии - это уничтожение естественной растительности, несоблюдение противоэрозионных мероприятий, низкая культура земледелия, неумеренный выпас скота, неправильная прокладка дорог и др. На интенсивность развития эрозии влияют и природные условия: климат, рельеф, растительность, геологическое строение территории, свойства почв.
Из климатических условий большую роль в возникновении эрозии играют количество, режим, интенсивность, продолжительность выпадающих осадков и их распределение по сезонам года, а также температурный режим. Чаще подвергаются эрозии сухие, глубокопромерзающие почвы в регионах с ливневыми дождями, особенно на территориях, лишенных растительности. Сильную эрозию вызывают талые воды, если пересыщены водой маломощные оттаявшие слои почв.
В развитии водной эрозии особое значение имеет рельеф (глубина местного базиса эрозии, то есть разность высот самой высокой и самой низкой точек водосбора, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов). При большой глубине базиса эрозии возникает большая опасность ее проявления. В лесной зоне смыв почв происходит при крутизне склонов 1...1,5°, а в лесостепи - 2°. Чем круче склон, тем больше смыв почв.
Наиболее опасны в эрозионном отношении выпуклые склоны, так как нижняя, более, крутая, часть его смывается собравшейся вверху водой. На южных, юго-восточных и юго-западных склонах возрастает опасность проявления эрозии.
Влияние геологического строения территории на развитие эрозии связано с различной податливостью пород к размыву и смыву. Легко размываются лёссы и лёссовидные суглинки, хуже - покровные суглинки, значительно устойчивы к размыву моренные суглинки. Флювиогляциальные и древнеаллювиальные песчано-супесчаные отложения отличаются хорошей водопроницаемостью, а поэтому устойчивы к водной эрозии.
Почвенные условия (гранулометрический и минералогический составы, структура, мощность гумусового горизонта, влажность, плотность) в значительной степени влияют на развитие эрозионных процессов. Почвы легкие по гранулометрическому составу, хорошо оструктуренные, рыхлые, с мощным гумусовым горизонтом лучше противостоят водной эрозии. Почвы слабогумусированные, с разрушенной структурой обладают слабой противоэрозионной устойчивостью.
Растительность - эффективное средство защиты почв от эрозии, так как она принимает на себя ударную силу капель дождя. Корни растений скрепляют почвенные частицы, тем самым препятствуя смыву и размыву почв. Они также способствуют переводу поверхностного стока в почвы. Растения снижают скорость водного потока. Лесная подстилка и дернина препятствуют заиливанию пор. Растительность дает возможность накопить больше снега и таким образом ослабить промерзание почв, обеспечить лучшее впитывание воды в почву. Нарушение растительного покрова приводит к развитию эрозии. Наиболее интенсивно эрозия проявляется на склонах, лишенных растительности (чистый пар, где коэффициент эрозионной опасности - К = 1).
По степени смытости почвы подразделяют на слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. Ниже приведена диагностика почв для основных типов почв России.
| Тип почвы | Диагностика |
| Дерново-подзолистые | У слабосмытых почв смыто менее половины горизонта |
| и светло-серые лесные | А 1 , пахотный слой осветлен, имеет буроватый оттенок. |
| Эти почвы залегают на пологих склонах (уклон до 3°). |
|
| У среднесмытых почв полностью смыт горизонт А 1 |
|
| и большая часть подзолистого, распахана верхняя |
|
| часть иллювиального горизонта В 1 , пашня имеет бурую |
|
| окраску. Эти почвы залегают на склонах с уклоном 3...5° . |
|
| У сильносмытых почв частично смыт иллювиальный |
|
| горизонт В 1 распахана средняя или нижняя часть |
|
| горизонта В 2 , поверхность почвы бурая и глыбистая. |
|
| Почвы залегают на склонах с уклоном 5...8° |
|
| Серые и темно-серые | У слабосмытых почв гумусовый горизонт А 1 смыт |
| лесные почвы | менее чем на1/ 3 , распахан укороченный горизонт А 1 |
| У среднесмытых почв горизонт А 1 смыт более чем на |
|
| 1/3, в пашню вовлекается верхняя часть горизонта |
|
| В 1 , пашня имеет бурую окраску. |
|
| У сильносмытых почв горизонт А 1 полностью смыт, |
|
| распахан горизонт В, пахотный слой имеет бурую |
|
| Черноземы мощные | У всех подтипов мощность горизонтов А+АВ более |
| и среднемощные | |
| У слабосмытых почв горизонт А смыт на 30 %, окраска |
|
| такая же, как у несмытых. |
|
| У среднесмытых почв горизонт А смыт более чем |
|
| У сильносмытых почв частично припахан переходный |
|
| горизонт, а иногда и горизонт В 1 пахотный |
|
| слой имеет буроватую окраску |
| Черноземы типичные, | У всех подтипов мощность горизонтов А+АВ менее |
| обыкновенные и южные | 50 см. |
| У слабосмытых черноземов смыто до 30 % первоначальной | |
| мощности горизонтов А + АВ, в пашню | |
| вовлекается самая верхняя часть горизонта АВ. | |
| У среднесмытых черноземов смыто 30...50 % первоначальной | |
| мощности горизонтов А + АВ, в пахотный | |
| слой вовлекается значительная часть гумусового | |
| слоя, припахана часть горизонта В, пахотный слой | |
| имеет буроватую или бурую окраску | |
| Каштановые почвы | У слабосмытых почв смыто до 30 % первоначальной |
| мощности горизонтов А + В 1 в пашню вовлекается | |
| верхняя часть горизонта В 1 . | |
| У среднесмытых почв смыто 30...50 % гумусового | |
| слоя (А + В 1), при вспашке в пахотный слой часто | |
| вовлекается весь горизонт В 1 . | |
| У сильносмытых почв смыта большая часть гумусового | |
| слоя, под пахотным слоем находится горизонт В 2 или В к |
Борьба с водной эрозией включает целый комплекс противо-эрозионных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических с учетом зональных условий увлажнения, рельефа, степени проявления эрозии.
Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают прежде всего рациональное землеустройство территории, при котором разрабатывают планы противоэрозионных мер и их реализации.
Агротехнические мероприятия включают противоэрозионную обработку почв (обработка поперек склонов, бороздование, обвалование, лункование зяби и паров, вспашка с почвоуглублением, щелевание, кротование, устройство ливневых борозд, заравнивание промоин и рытвин), снегозадержание, регулирование снеготаяния, применение различных видов удобрений, использование полосного земледелия, регулирование выпаса скота. Особое внимание уделяют посевам почвозащитных культур, севооборотам, насыщенным многолетними травами, и буферным полосам, состоящим из однолетних и многолетних растений. Наибольшей почвозащитной эффективностью обладают посевы многолетних трав (коэффициент эрозионной опасности весьма низкий - 0,08...0,01).
Лесомелиоративные мероприятия в основном направлены на создание полезащитных, водорегулирующих лесных и кустарниковых полос, закладываемых поперек склонов, лесных насаждений (приовражных, прибалочных и на склонах балок и оврагов).
В задачу гидротехнических мероприятий входят задержание и регулирование поверхностного склонового стока с помощью различных гидротехнических сооружений: террас различного типа, валов, водоотводных каналов на склонах для перехвата и отвода стока талых и ливневых вод, вершинных водотоков, а также выпо-лаживание откосов оврагов, плотин в оврагах и балках и др.
В условиях орошаемого земледелия главное внимание уделяют предотвращению ирригационной эрозии. При этом важную роль играют приемы обработки почв и способы полива.
Эрозия почв - это процесс их разрушения . Различают водную и ветровую эрозию.
Водная эрозия происходит под воздействием временных потоков атмосферных вод (ливневые дожди, талые воды и т. д.). Различают плоскостную, или поверхностную, и линейную, или глубинную, водную эрозию.
Плоскостная эрозия проявляется в сносе поверхностными водами верхних, наиболее богатых гумусом и элементами питания горизонтов почвы. В результате этого процесса почва лишается самого плодородного слоя, а на поверхность выходит материнская порода.
Линейная эрозия - это размыв почвы с образованием вначале небольших промоин, развивающихся впоследствии в громадные овраги. Некогда ценные сельскохозяйственные угодья расчленяются многочисленными рытвинами и оврагами и переходят в разряд бросовых земель. Линейная эрозия развивается вслед за плоскостной и охватывает незначительную площадь, но более заметна, чем эрозия плоскостная.
Разрушение почвы текущими водами наблюдается и в условиях орошаемого земледелия. Здесь оно проявляется в систематическом выносе почвенных частиц оросительными водами, за что этот вид эрозии и получил название ирригационный.
Водная эрозия распространена в районах с сильнорасчлененным рельефом. У нас она наиболее выражена в лесостепной и степной зонах и в горных областях страны.
Ветровая эрозия , или дефляция , сопровождается выдуванием мелких почвенных частиц ветром и переносом их на значительные расстояния. В местах выдувания посевы гибнут из-за обнажения корневой системы растений, и засекания их движущимися с большой скоростью частицами, тогда как в зоне отложения мелкозема посевы оказываются погребенными под толстым слоем пылевидных наносов. В период сильных ветров в воздух на большую высоту поднимается такое громадное количество пыли, что становится темно, как в сумерки. Такие бури называют пыльными (или черными) они могут возникать в любое время года.
Пыльные бури не только губят посевы, но и сильно снижают плодородие почвы. Нередко на ветробойных участках, где сила ветра бывает максимальной, почвы в течение нескольких дней полностью теряют перегнойный горизонт. В то же время, по подсчетам X. Беннета, на восстановление гумусового слоя толщиной 2,5 см естественной растительностью требуется от 300 до 1000 лет.
Ветровая эрозия наиболее распространена в слабооблесненных и открытых для ветров степных районах .
Причин возникновения эрозии много . Основная из них - нерациональное использование сельскохозяйственной территории, выражающееся прежде всего в уничтожении естественной растительности.
Растительный покров предохраняет почву от чрезмерного иссушения, резко снижает скорость ветра у поверхности почвы, защищает почвенные агрегаты от механического разрушения каплями дождя. Корневая система растений не только скрепляет почвенные частицы, препятствуя их выдуванию и смыву, но и способствует образованию водопрочной структуры. Накапливающийся на поверхности почвы слой влагоемких органических остатков в виде лесной подстилки или дернины препятствует возникновению потоков текущих вод даже в период обильного увлажнения. Этому благоприятствует также хорошая водопроницаемость почв, которые под покровом растений меньше промерзают зимой и быстрее оттаивают весной.
Существенное влияние на интенсивность проявления эрозии почв оказывают также рельеф территории, климат, состав и свойства почв . Пересеченность местности, обилие ливневых осадков, высокая скорость ветра, сильное иссушение почвы и незначительное содержание гумуса в ней, содержание в почве большого количества пылеватых и песчанистых частиц, карбонатность материнских пород усиливают процессы разрушения почв.
Подробная классификация и диагностика смытых почв различных типов разработана С. С. Соболевым.
Подверженные разрушению почвы, в зависимости от степени эродированности, можно подразделить на следующие категории: слабоэродированные (потеряно не более половины гумусового горизонта, припахивается его нижняя часть или подзолистый горизонт), среднеэродированные (потеряно более половины или весь гумусовый горизонт, припахивается верхняя часть переходного или иллювиального горизонта, придающих почве буроватый оттенок), сильноэродированные (утрачен частично переходный или иллювиальный горизонты, припахивается средняя или нижняя часть этих горизонтов, пахотный слой имеет бурую окраску и глыбистый) и очень сильноэродированные (полностью потерян переходный или иллювиальный горизонты, распахивается бесплодная материнская порода).
При дальнейшем развитии эрозии почвы , когда бывают полностью смыты все почвенные горизонты и почвы настолько потеряли плодородие, что не распахиваются, на почвенных картах показывают выходы почвообразующих пород. Эти породы делятся на две группы: рыхлые, еще пригодные для пахоты, залужения и облесения, и каменистые плотные породы (выходы мела, опок, песчаников, известняков и т. д.), где обычная пахота невозможна.
Почвы, подверженные ветровой эрозии, по степени эродированности разделяют также на четыре категории: слабо-, средне-, сильно- и очень сильноэродированные, пользуясь описанными выше признаками для почв, подверженных водной эрозии.
Намытые почвы разделяют по мощности отложившегося слоя: слабонамытые - до 20 см, средненамытые - 20-50 см и сильнонамытые - более 50 см.
Намытые почвы отличаются повышенным плодородием, когда откладываются мелкоземистые продукты разрушения гумусовых горизонтов. Если на поверхности почвы откладываются значительные толщи продуктов разрушения подпочвы (глина, песок, щебенка) или более глубоких, но менее плодородных горизонтов, то такие намытые почвы отличаются резко сниженным плодородием. При определении намытых почв нужно указывать, на какую почву отложился водный или эоловый нанос. Классификацию намытых почв обычно составляют на месте, учитывая состав наносов.
Возможно, Вас так же заинтересует:
Одним из важных факторов, оказывающих негативное воздействие на урожайность почвы, является эрозия – это разрушение верхнего плодородного слоя грунта под воздействием природных и антропогенных сил. Чем интенсивнее используется земля, тем больше приходится прилагать усилий для сохранения ее плодородности. Нерациональное землепользование приводит к быстрому истощению грунта, что в итоге сделает его совершенно непригодным для сельского хозяйства.
Она преследует две цели – предотвращение размывания и выветривания плодородного почвенного слоя и повышение , эти цели неотделимы друг от друга. Сегодня уже разработан и успешно применяется широкий комплекс мер, позволяющий оберегать сельскохозяйственные угодья от истощения.
Естественная эрозия почвы во многом связана с климатическими особенностями данного региона, при этом деятельность человека по выращиванию сельскохозяйственных культур способна значительно ускорить естественные процессы.
На скорость повреждения поверхностного слоя влияют следующие факторы:
- Особенности климата. Развитие водной эрозии характерно для регионов с затяжными ливневыми дождями, а также с быстрым приходом весны, сопровождающимся резким таянием большого количества снега. Образовавшиеся талые воды размывают грунт и приводят к повреждению ценного плодородного слоя. Ветровая эрозия свойственна для равнинных зон с сухим климатом, из-за небольшого количества осадков грунт быстро пересыхает.
- Особенности рельефа. Скорость эрозии напрямую зависит от крутизны и протяженности склонов, кроме того, на выпуклых склонах деструктивные процессы развиваются быстрее, чем на вогнутых поверхностях. На равнинах эрозия развивается быстрее там, где растительный покров минимален.
- Свойства грунта также играют не последнюю роль в скорости эрозивных процессов. Наиболее устойчивыми считаются черноземы, такой грунт практически не выветривается и не размывается. Серозем, глинистый и песчаный грунт, напротив, характеризуется наименьшей устойчивостью и быстро разрушается при определенных условиях.
- Наличие растительного слоя. Корни растений гарантируют грунту надежную защиту от воды и ветра, кроме того, они обеспечивают быстрое впитывание влаги и препятствуют пересыханию грунта даже при жаркой погоде. Высокие стебли растений также препятствуют выветриванию грунта, так как скорость ветра возле земли снижается.
- Хозяйственная деятельность человека остается одним из наиболее разрушительных факторов. Бесконтрольный выпас скота на одних и тех же территориях, распашка земель с нарушением правил севооборота , разработка месторождений – все это приводит к повреждению почвенного слоя, и восстановить его крайне трудно.
Таким образом, при подборе методов для борьбы с теми иным видом эрозии нужно учитывать причины ее возникновения. Только при устранении причин удается добиться устойчивого результата и обеспечить защиту грунта.
Защита почвы от водной эрозии – это целый комплекс агромелиоративных и гидромелиоративных мероприятий, которые должны проводиться по заранее согласованному плану.
Комплекс работ по защите почв включает в себя следующие основные направления:
- Организационно-хозяйственные работы. В них входит периодическое обследование полей с составлением планов и карт, комплексная оценка процессов эрозии, разработка плана мероприятий и контроль их выполнения. Предварительное планирование – один из важных факторов успеха в борьбе с эрозией.
- Агромелиоративные мероприятия – это система севооборота с учетом защиты почвы. Она предполагает посадку многолетних культур, размещение культурных растений полосами на склонах, разработку и установку системы снегозадержания для предотвращения вымывания грунта талыми водами. Кроме того, в числе мероприятий внесение минеральных и органических . Основная задача на этом этапе – вести к минимуму вымывание грунта талыми водами и предотвратить обеднение почв.
- Лесо- и гидромелиоративная защита грунта. Она предполагает высадку лесных полос на склонах, обустройство каналов для отведения талых вод, террасирование склонов, создание плотин и искусственных водоемов. Эти меры позволяют направить водоотведение по строго ограниченным трассам и защитить основной земельный массив.
Работы по защите грунта от водной эрозии зависят также от уровня уклона. На участках с небольшим уклоном, не превышающим 2 градусов, поверхностный сток достаточно легко свести к минимуму, для этого достаточно проводить посев поперечными полосами или высаживать растения по контуру.
На полях, расположенных под уклоном до 6 градусов, применяется широкий спектр методов защиты грунта: в их числе ступенчатая вспашка, бороздование, лункование и другие приемы.
При более сильном уклоне на поле создаются защитные полосы из многолетних трав. На 40 метров посадки культурных растении ширина защитной травянистой полосы должна составлять не менее 7 м. Ширина защитной буферной полосы зависит от крутизны склона: чем она выше, тем более широкими должны быть полосы. На крутых склонах недопустима высадка пропашных культур.
Комплекс мер по борьбе с водяной эрозией позволяет получить хороший результат и обеспечить сохранность почвы на долгие годы. Периодически должен проводиться контроль состояния грунта с коррекцией применяемых защитных мер.
Защита почв от ветровой эрозии – комплекс мер, призванных предотвратить выветривание грунта и обеспечить сохранность верхнего плодородного слоя. Для этого используется почвозащитный севооборот, предполагающий размещение полосами зерновых культурных растений и многолетних трав. Кроме того, защита от эрозии требует мероприятий по накоплению влаги и созданию защитных лесных буферных полос.
Основным способом защиты земли от ветровой эрозии является создание плотного растительного покрова, препятствующего постепенному выветриванию частиц грунта.
Там, где ветровая эрозия несет серьезную угрозу сохранению урожайности, пол севооборота располагаются поперек господствующего направления ветров, кроме того, вдоль склонов нежелательно располагать дороги и лесные полосы.
Можно выделить несколько распространенных приемов борьбы с ветровой эрозией:
- Высадка кулис из высокостебельных культур. Такие растения становятся эффективным защитным барьером на пути ветра и значительно снижают его скорость и негативное воздействие на почву. Расширяется посев многолетних трав и озимых культур, улучшаются кормовые угодья.
- Мероприятия по влагонакоплению. Для этого высаживаются кулисы из высоких растений, таких как горчица или кукуруза . Высадка проводится в середине июля: в этом случае растения быстро вырастают, но уже не дают семян. Высадка кулис позволяет обеспечить равномерное распределение снега в зимний период и предотвратить негативное воздействие на грунт сильных ветров.
- Снегозадержание при помощи чересполосного уплотнения снега. Оно позволяет уменьшить промерзание грунта и обеспечить его интенсивное увлажнение весной. Это положительно сказывается на урожайности и защищает корни растений от промерзания.
Такие несложные агротехнические приемы позволяют получить хороший результат и сохранить плодородность грунта. Дополнительно для защиты от ветровой эрозии применяется высадка ветрозащитных лесных полос, их располагают на границах полей, отведенных под севооборот.
Большая часть методов борьбы с водяной и ветровой почвенной эрозией носит профилактический характер: эти меры направлены не на восстановление грунта, а на предотвращение его разрушения. Своевременное проведение профилактических мероприятий позволяет избежать возникновения очагов эрозии и ее дальнейшего распространения по сельскохозяйственным угольям.
В дополнение к вышеперечисленным в сельском хозяйстве также применяются еще несколько эффективных способов борьбы с эрозией грунта:
- Одним из эффективных методов борьбы с водной и ветровой эрозией является строительство противоэрозионных террас. Площади засеваются многолетними травами, ряды размещаются поперек склонов. Для этого активно применяются бобовые растения.
- Задернение (другое название – сидерация). Это методика запашки зеленой массы растений в грунт, сидераты запахивают в период цветения . Таким образом почва обогащается полезной органикой, кроме того, повышается ее устойчивость к размыванию и выветриванию.
- Полосная высадка поперек склона. Защитные полосы препятствуют и водной, и ветровой эрозии, они становятся надежным барьером на пути разрушения грунта. Лесные полосы также высаживаются на верхних границах склонов для их защиты от осыпания и размывания, а также на дне оврагов и на краях полей.
- Обустройство запруд, создание искусственных водоемов способствует повышению влажности почвы и защищает ее от пересыхания. Для поддержания влажности грунта также ранней весной проводится боронование, при этом в почву вносится защитный мульчирующий слой, также обогащающий ее органическими веществами.
- Корректирование процесса стока талых вод. Для этого применяются такие методы, как кротование, прерывистое бороздование и т. д.
Все эти методы позволяют значительно замедлить эрозивные процессы и сохранить плодородие грунта. Своевременное внесение в него комплексных способствует ускоренному росту растений, которых создает дополнительный мощный барьер для разрушения грунта. Забота о состоянии земли позволит сохранить высокую на долгие годы.
Больше информации можно узнать из видео.
