Основы защиты почвы от эрозии

Термин «эрозия почв» происходит от латинского слова разъединение, разрушение. Различают эрозию нормальную (естественную, геологическую), современную или ускоренную.

Нормальная эрозия возникает на поверхности почвы под влиянием природных факторов. Чаще этот процесс протекает медленно, незаметно. Большого вреда она не приносит, так как почва в естественных условиях скреплена корневой системой и остатками растений, что защищает ее от разрушения.

Современная, или ускоренная, эрозия почв связана с хозяйственной деятельностью человека. Распашка земель, вырубка лесов, интенсивный выпас скота, промышленное строительство и другие причины способствуют интенсивному разрушению почвенного покрова водой или ветром.

При ускоренной эрозии этот процесс превышает темпы почвообразования. Разрушительная эрозия возникает и развивается, когда почва не защищена или слабо защищена культурными сельскохозяйственными растениями от воздействия (ударов) дождевых капель, ливневых струй и талых вод.

В настоящее время ускоренная эрозия представляет собой тяжелейшее последствие вторжения человека в окружающую природную среду.

В зависимости от факторов, обусловливающих ее развитие, выделяют два типа эрозии — водную и ветровую.

Водная эрозия от стока талых и дождевых вод при определенном сочетании условий проявляется на склонах более 1° и даже при уклоне 0,3-0,5°.

К эрозионно опасным землям относятся такие, где среднемноголетний смыв почвы ниже темпа почвообразования, т. е. интенсивность смыва компенсируется наращиванием почвенного плодородия.

По форме проявления различают поверхностную (плоскостную) эрозию или смыв почвы, и овражную или размыв почвы.

Поверхностная эрозия мало заметна и поэтому очень опасна. Она наблюдается на выровненных склонах, характеризующихся равномерным распределением стока, и приводит к равномерному по территории смыву почвы. Обычно поверхностный смыв почвы происходит в виде струйчатых или ручейковых размывов, которые при очередной обработке заравниваются и засыпаются. После очередных дождей они снова заравниваются и т. д. Подсчитано, что с холмов ежегодно смывается слой почвы толщиной 2 мм, примерно 50 т/га. Это значит, что слой почвы мощностью 18 см может смываться меньше, чем за 50 лет. На образование же слоя почвы 2-3 см требуется 200-400 лет.

В зависимости от мощности смытого слоя выделяют почвы слабо-, средне- и сильносмытые.

*При потере почвами 3-6 т/га в год их считают слабосмытыми,

*при потере 6-12 т/га — среднесмытыми,

*при сносе мелкозема в количестве, превышающем 12 т/га в год, — сильносмытыми.

Овражная эрозия — форма линейной эрозии, когда промоины достигают глубины более 1 м и при их наличии поля сплошной сельскохозяйственной обработке не поддаются. Процесс линейного разрушения почвы и грунтов производится энергией движущейся воды, образовавшейся в результате выпадения ливневых дождей или бурного снеготаяния.

Продолжительность ее воздействия на почву измеряется часами и минутами. Однако количество смытой почвы при этом обычно больше, чем при снеготаянии, и достигает 10-100 т/га за год.

В большинстве случаев овражная эрозия следует за плоскостной, но иногда может развиваться самостоятельно.

Степень развития водной эрозии определяется природными и антропогенными факторами.

К их числу относятся: климат, рельеф, растительный покров, гранулометрический состав.

1. Климат. Наибольшее значение для проявления эрозии имеют осадки и характер их выпадения. При выпадении одного и того же их количества за более короткое время эрозия возрастает. За 1-2 дня иногда может выпасть вся среднемесячная норма осадков. Почва не успевает впитать такое количество воды, избыток воды начинает стекать по склонам.

Эрозионные процессы зависят также от степени континентальности климата, характера зим и длительности весеннего снеготаяния.

2. Рельеф местности — важнейший фактор развития водной эрозии. От его особенностей во многом зависит размер и скорость поверхностного стока и, следовательно, скорость разрушения и сноса почвы.

С увеличением крутизны возрастает смыв почвы, однако зависит это от разнообразного сочетания многих факторов (количество, интенсивность осадков, характер, состояние почвенного и растительного покрова, технология возделывания культур и т. д.). Чем длиннее склон, тем больше объем поверхностного стока, скорость течения. Значительный смыв проявляется приблизительно от середины склона.

На склонах южных экспозиций эрозия нередко бывает больше, поэтому южные склоны эродированы, как правило, сильнее, чем северные и северо-восточные.

3. Растительный покров уменьшает или полностью предупреждает развитие эрозии.

Сельскохозяйственные культуры по-разному защищают почву от ливней.

Наименьшую почвозащитную эффективность имеют пропашные культуры, затем идут горох, ячмень, овес.

Наилучшими почвозащитными свойствами обладают многолетние травы (люцерна, клевер, костер, ежа сборная). Создание необходимых условий для произрастания сельскохозяйственных культур не только обеспечивает получение высоких урожаев, но и защищает почву от эрозии.

4. Гранулометрический состав почвы существенно влияет на устойчивость ее к эрозии. С увеличением размеров частиц почвы ее противоэрозионная устойчивость обычно падает. Это объясняется тем, что на эрозию в большей степени, чем размер частиц, воздействуют прочность связи частиц между собой и фильтрационная способность почв. Чем сильнее частицы связаны между собой и выше водопрочность агрегатов, тем большую противоэрозионную устойчивость имеют почвы.

Ветровая эрозия (дефляция) — выдувание почвы.

Возникновение ветровой эрозии связано с действием воздушных потоков на частицы почвы, которые приходят в движение. Она происходит в том случае, когда скорость ветра достигает значения, при котором его разрушительная сила превышает силу противодефляционпой устойчивости почвы.

Ветровая эрозия чаще наблюдается в дневные часы суток. Начинается она обычно в утренние часы, в середине дня достигает максимума, а к вечеру постепенно ослабевает.

В некоторых случаях выдувание почвы продолжается и ночью, может наблюдаться в течение всего года. Однако сильнее проявляется она в период, когда поверхность почвы на значительной площади бывает взрыхлена и недостаточно покрыта почвозащитной растительностью.

В зависимости от интенсивности и формы проявления ветровая эрозия подразделяется на местную или повседневную, пыльные бури и выдувание почвы зимой вместе со снегом.

1. Местная (повседневная) эрозия проявляется в виде пыльных столбов, образующихся на пашне, и разбитых песках в результате подъема ветром почвенных частиц и поземки, при которой ветер передвигает частицы почвы вдоль поверхности земли, обычно в слое не более 1 м.

При этом виде эрозии частицы почвы не переносятся на большое расстояние. Она возникает на пашне при ветре скоростью меньше 12-15 м/с.

2. Пыльные бури — наиболее активный и вредоносный вид ветровой эрозии, при которой почва разрушается очень сильно. Под пыльной бурей понимается явление, когда сильным ветром (более 12-15 м/с) разрушается и выдувается верхний слой почвы. Вместе с почвой ветер может уносить с полей семена и всходы культур. Мелкие частицы воздушным потоком поднимаются вверх, а более крупные движутся над поверхностью земли. Поднятая в воздух масса пыли значительно снижает видимость.

Пыльные бури могут охватывать огромные пространства.

3. Выдувание почвы зимой выражается в сдувании с полей сильным ветром снега и верхних сухих слоев почвы, а иногда и выдувание озимых посевов. Она наблюдается при низких температурах воздуха, когда снег и верхние слои почвы рыхлые и легко переносятся ветром. При этом образуются сугробы из чередующихся слоев снега и почвы.

Факторы ветровой эрозии — климат, рельеф местности, растительность, свойства почв.

1. Из климатических факторов ветровая эрозия тесно связана с количеством осадков и темпера турой. С ростом засушливости климата и уменьшенной влажности дефляция почв возрастает.

2. Рельеф. В отличие от водной ветровая эрозия наблюдается на склонах и на совершенно выровненных участках. Ветер разносит продукты эрозии в различном направлении и даже вверх по склону. Однако в первую очередь ветровой эрозии подвергаются выпуклые участки поверхности и ветроудариые склоны. Чем круче встродувный склон, тем больше скорость ветра и разрушение почвы.

Микрорельеф также играет определенную роль в развитии ветровой эрозии. Особенно подвержены эрозии поля, например, прикатанные гладкими катками.

Скорость ветра непосредственно над гладкой прикатанной поверхностью становится в два раза больше, чем на шероховатой, и выдувание почвы резко возрастает.

Выдуванию наиболее подвержены посевы с мелкой заделкой семян, а также проведенные в распыленную почву в поздние сроки.

Иногда укоренившиеся молодые растения засекаются несущимися в воздухе частицами мелкозема или засыпаются ими.

При выдувании оголяются корни растений, что может привести к их гибели.

Большой вред причиняют бури полям при отложении песчаных наносов. Засыпанные песком поля в некоторых случаях превращаются в бросовые земли, так как при распашке таких участков происходит опесчаниевание почвы, снижающее ее плодородие.

Особенно большой ущерб сельскому хозяйству наносит совместное проявление водной и ветровой эрозии.

Водная и ветровая эрозия, действуя совместно, ведут к сильному разрушению почвенного покрова: уменьшению мощности гумусового горизонта, снижению содержания в почве гумуса и питательных веществ, ухудшению структуры и связанных с нею агрономически наиболее важных свойств почвы — водопроницаемости, порозности, влагоемкости, водоудерживающей способности, водного и питательного режимов.

Защита почв от эрозии заключается в предупреждении, ликвидации очагов и прекращении процессов их развития.

Сущность мероприятий по предотвращению водной эрозии состоит в уменьшении поверхностного стока, сохранении на поле максимального количества атмосферных осадков, переводе поверхностного стока во внутрипочвенный, в усилении противоэрозионной стойкости почв.

Мероприятия против ветровой эрозии следует направить на уменьшение скорости ветра и увеличение противодефляционной стойкости почв.

Защищать почву от ветровой и водной эрозий нужно комплексно.

Мероприятия эти можно объединить в 4 группы: землеустроительные, агротехнические, лесомелиоративные, гидротехнические.

1.Землеустроительные. При разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства с противоэрозионной организацией территории

определяется состав, соотношение, размещение и трансформация сельскохозяйственных угодий,

выделяются эрозионно опасные участки сельскохозяйственных угодий, на которых необходимо осуществить профилактические противоэрозионные мероприятия;

из оборота пашни исключаются сильно эродированные земли и отводятся под залужение или облесение;

выделяются площади под закладку многолетних насаждений, под полевые и другие культуры.

2. Агротехнические. Основу противоэрозионной организации территории составляют выращивание зерновых и особенно пропашных культур на выровненных землях, многолетних трав и озимых зерновых на склонах.

Почвозащитные севообороты выполняют определенную роль в защите почвы от водной эрозии.

Они исключают пропашные культуры как слабо защищающие почву от смыва, особенно весной и в начале лета и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разрушения в эрозионно опасные периоды и служат одним из лучших способов окультуривания эродированных почв.

Все сельскохозяйственные культуры по противоэрозионной эффективности можно подразделить на следующие группы:

многолетние травы — очень хорошо;

зерновые с подсевом трав — хорошо;

однолетние бобовые — средне;

пропашные культуры — плохозащищающие почвы.

В почвозащитных севооборотах многолетние травы занимают 50-70 % площади.

Севообороты применяют с более короткой ротацией.

Почвозащитная обработка почвы — наиболее простое мероприятие по регулированию стока талых вод, не требующее дополнительных затрат.

Основными приемами обработки почв, подверженных водной эрозии, являются:

вспашка поперек склона с одновременным рыхлением подпахотного слоя, обработка с сохранением на поверхности почвы стерни, растительных остатков, бороздование, валикованис, лункование, щелевание, кротование.

Применение удобрений на эродированных почвах относится к числу наиболее важных агрохимических приемов защиты почвы от эрозии.

Удобрения способствуют ускоренному и более дружному появлению всходов высеваемых культур, улучшают развитие надземной вегетативной массы растений, увеличивается густота стояния растений, лучше развивается корневая система, связывающая почву.

Особое значение на эродированных почвах имеет внесение органических удобрений.

Дозы внесения органических удобрений на слабоэродированных почвах увеличиваются на 20-50 %, на среднеэродированных — на 50100 %.

3. Лесомелиоративные противоовражные мероприятия используют для приостановления роста и закрепления действующих оврагов для перевода поверхностного стока во внутрипочвенный, увеличение противоэрозионной устойчивости почвы

Водорегулирующие лесные полосы располагают по горизонталям или поперек склона с уклоном стокоударных границ полос. Ширина водорегулирующих полос не должна быть менее 12,5 м, хотя в некоторых случаях она может быть и меньше.

Приовражные лесомелиоративные насаждения создаются вдоль бровок и над их вершинами в виде лесополос и сплошных насаждений для перехвата стоковых вод и скрепления почвенного грунта корневыми системами с целью замедления или полного прекращения роста оврагов. Ширина приовражных лесных полос — не менее 15 м на расстоянии 2-5 м от бровки оврага.

Сплошное облесение проводится на откосах оврагов крутизной 8° и более, а также на берегах лощин, мало пригодных для луговых и пастбищных угодий. Потухшие овраги, покрытые травянистой растительностью, также подвергаются облесению.

Для облесения откосов оврагов используются дуб, ель, лиственница, липа мелколистная.

Лесные насаждения на дне оврагов позволяют избежать дальнейшего его углубления. На ранней стадии развития дно оврага узкое, и облесение произвести трудно, поэтому первоначально устраивают запруды, а затем дно закрепляют влаголюбивыми быстрорастущими породами деревьев (тополь, древовидная ива, осина и др.).