5.Захист грунтів від ерозії
Комплекс протиерозійних заходів включає організаційно-господарські, агротехнічні і лісомеліоративні заходи.
Організаційно-господарські заходи припускають раціональний розподіл земельних угідь. Протиерозійній організації території передує вивчення типів місцевості, інтенсивності ерозійних процесів, складання картограм, категорій земель за інтенсивністю ерозії. Комплексні протиерозійні заходи проводять з урахуванням характеру ландшафту, з охопленням водозбірних басейнів. На рівнинних територіях схили крутістю до 9° використовують під звичайні польові культури, на схилах 9-15° розміщають грунтозахисні сівозміни. Більш круті схили вилучають з інтенсивного землеробства, використовуючи їх під посіви багаторічних трав на сіно і випас. У структурі посівів горбистих районів рекомендують збільшити площі багаторічних трав до 50% і скоротити площі просапних культур. На довгих схилах, де зростають маса, швидкість і несуча сила води, рекомендують землеробство смугами. Тут застосовуються сівозміни з приблизно рівними площами зернових, кормових культур і трав. Просапні культури чергують з грунтозахисними. Там, де ерозія особливо небезпечна, використовують постійні смуги з багаторічних трав, чагарників і дерев. Еродовані ділянки відводять під грунтозахисні лучно-пасовищні сівозміни, а сильно еродовані – для постійного залуження чи залісення.
Агротехнічні протиерозійні заходи спрямовані на ослаблення поверхневого стоку і переводу його у внутрігрунтовий. Обробіток грунтів по горизонталі, "контурне" землеробство зменшують змив грунту на 50% і поверхневий стік на 12-99%. На схилах крутизною понад 2° контурну оранку зябу і пар сполучають з обвалуванням, створюючи валики висотою 15-25 см. Обвалування з перемичками створює на поверхні мережу мікроводойм, що затримують талу воду. Для створення рівномірного сніжного покриву застосовують снігозатримання, снігозахисні заходи: оранку снігу, прикочування, щити та ін. Лісосмуги і куліси розміщають уздовж загального напрямку горизонталей, не допускаючи локальних концентрацій снігу. Кротування грунту сприяє регулюванню стоку, переходу поверхневого стоку у внутрігрунтовий, запобіганню змиву грунту, поліпшенню повітряного режиму. Для скорочення поверхневого стоку в ряді південних районів рекомендують безполицеву оранку зі збереженням стерні чи пожнивних залишків. У інших регіонах доцільна глибока зяблева оранка раз у 3-5 років. Вона збільшує запаси вологи і зменшує змив. У гірських умовах для запобігання й ослаблення водної ерозії проводять терасування схилів. Розмір і ухил терас регулюють так, щоб поверхневий стік можна було затримати в каналі чи скинути. Особливих заходів вимагає боротьба з ярами. За допомогою бульдозера яр виположують, попередньо знімаючи і селективно складуючи гумусовий шар. Переміщають грунт із прибровочної частини в яр. На сплановану поверхню повертають гумусовий шар. У вершині яру споруджують систему «канава» – вал для відводу поверхневого стоку. Одночасно з регулюванням стоку на водозборах проводять закріплення схилів яру і залуження балок стоку. Якщо яри розвинуті настільки, що загрожують шляхам сполучення чи населеним пунктам, то створюють спеціальні протиерозійні гідротехнічні споруди. Крім зміцнення вершин і схилів ярів та балок, для боротьби з водною ерозією використовують лісопосадки на прилеглих площах. Весь комплекс протиерозійних заходів приводить до регулювання снігового покриву, стоку талих і зливових вод, до переходу поверхневого стоку у внутрігрунтовий, до скорочення водної ерозії.
Комплекс заходів щодо запобігання й ослаблення дефляції грунтів включає також організаційно-господарські, агротехнічні і лісомеліоративні прийоми боротьби. Організаційно-господарські включають раціональний розподіл земельних угідь. У результаті детального обстеження виділяють площі пісків, що розвіваються, вітроударні схили і підвищені ділянки місцевості, де сильно розвинуті процеси дефляції. Такі території доцільно засіяти багаторічними травами чи відвести під посадку лісових і садово-ягідних насаджень. Запобіганню вітрової ерозії сприяють грунтозахисні сівозміни і смугове землеробство. При нарізці полів сівозміни довгі сторони варто орієнтувати поперек активних ерозійних вітрів. Це особливо важливо, якщо надалі по межах полів планують посадку лісосмуг. Агротехнічні заходи щодо боротьби з дефляцією грунтів передбачають безполицевий обробіток грунту, що дозволяє зберегти на поверхні полів до 85% стерні й інших рослинних залишків. У зимовий час стерня захищає поле від дефляції і сприяє рівномірному розподілу снігу, більш швидкому розвитку сходів і їхній стійкості до впливу вітру. На землях, підданих вітровій ерозії, чисті пари заміняють зайнятими, сидеральними і кулісними. Куліси з високостебельних рослин охороняють грунт від видування навесні і влітку, а взимку сприяють снігозатриманню. Для степових районів Казахстану і Сибіру рекомендують смугове розміщення парів, де чергуються пар і посів зернових. Силу вітру послабляє смугове розміщення культур, коли чергуються однолітні культури зі смугами багаторічних трав. Смуги розташовують перпендикулярно до активних вітрів. Ширина смуг залежить від ступеня схильності грунтів до ерозії та конкретних природних умов даної місцевості. Важлива роль у підвищенні протиерозійної стійкості належить структуроутворенню. Поряд зі своєчасним обробітком, яка щадить грунт, посівами багаторічних трав, для оструктурювання грунтів у останні роки стали застосовувати полімери-структуроутворювачі. Особливо ефективні вони на легких грунтах.
Лісомеліорація – важлива ланка в боротьбі з дефляцією.
Розміщення лісосмуг на полях роблять з урахуванням напрямку активних ерозійних вітрів і при ретельному обліку характеру рельєфу і грунтового покриву. Смуги розташовують у вигляді кліток. Дорослі 20-30-літні лісосмуги захищають 30-40-кратну територію. Лісосмуги не тільки захищають грунт від ерозії, але й створюють більш сприятливий мікроклімат і забезпечують збільшення врожаю на 3-4 ц/га. На пасовищах вітрова ерозія виникає від вибивання дерну худобою. На розбитих пісках необхідно заборонити випас худоби, влаштовувати скотопрогони і засівати ділянки цінними кормовими травами. Для запобігання вибиванню варто періодично виділяти ділянки зі збідненим і засміченим травостоєм для відпочинку і підсіву кормових трав. Бажано обводнювати пасовища і створювати лісосмуги – "парасолі" для запобігання перегріву і буранів.
На Україні найбільш небезпечні щодо виникнення вітрової ерозії степові та деякі лісостепові райони.Причини цих ерозійних процесів не лише в несприятливих погодних умовах, а й у знищенні в минулому грунто-закріплюючої рослинності, руйнуванні структури грунтів, зменшенні загальної лісистості.
Крім водної та вітрової ерозії, іноді на схилах різної крутості спостерігається спливна ерозія. Ґрунтовий покрив перенасичений ґрунтовими або талими водами, може поступово або й раптово спливати, внаслідок чого зносяться його родючі шари. Пізніше це може призвести до яружної ерозії.
Останнім часом у деяких районах зрошування спостерігається іригаційна ерозія від зрошування грунту напуском води й, зокрема, від його дощування. Неправильне зрошування може призвести до засолювання грунтів. Грунтові води піднімаються до поверхні. Після випаровування води розчинні солі, що містяться в ній, залишаються в приповерхневих шарах, що зумовлює їх засолення. Щоб запобігти цим явищам, треба проводити хімічний аналіз вод і відповідно визначати спосіб зрошування.
Завдання охорони грунтів полягають у втіленні в життя науково обгрунтованої системи організаційно-господарських, агротехнічних лісомеліоративних та гідротехнічних заходів, спрямованих на раціональне використання земельних ресурсів, збереження й підвищення родючості грунтів, відтворення їхньої продуктивності з метою найкращого використання всіх біологічних можливостей наземних екосистем. Ефективність цих заходів залежить від глибини якісних змін у ґрунтовому покриві, викликаних стихійним або антропічним впливом, а також від фізико-географічних і насамперед грунтово-кліматичних умов.
Організаційно-господарські заходи передбачають вирощування на крутосхилах лісів, які їх надійно захищають, або садів. Вздовж водних артерій виділяються спеціальні захисні ліси водорегулюючого значення. На схилах з малопотужним грунтом, що легко руйнується, не можна вирощувати просапні культури, не допускається випас худоби на легких, слабко закріплених дерниною грунтах.
Агротехнічні заходи визначаються видом ерозії грунтів і типом ландшафту. Так, на землях, які зазнають водної ерозії, оранку, сівбу, культивацію грунту проводять поперек схилу. Така оранка зменшує в 3—4 і більше раз поверхневий стік.
Ефективним способом боротьби з водною ерозією є розміщення борозен і рядів рослин під прямим кутом до поверхневого стоку. З цією метою в умовах слабо-розсіченого рельєфу застосовують контурний обробіток грунту. Добрі протиерозійні результати дають ґрунтозахисні сівозміни, розміщення сільськогосподарських культур смугами, поперек схилу, залуження грунтів на схилах. Дуже еродовані землі треба переводити з орних на луки.
У районах поширення вітрової ерозії застосовують ґрунтозахисні сівозміни, розміщують смугами посіви й пари, висівають буферні смуги з багаторічних трав, проводять снігозатримання, безвідвальний обробіток грунту із залишенням стерні на поверхні полів, залуження еродованих земель. Істотне значення для боротьби з вітровою ерозією має поліпшення структури грунту.
Для боротьби з водною або вітровою ерозіями з успіхом застосовують мульчування грунтів. Матеріалом для мульчі може бути стерня, післяжнивні та післязбиральні рештки, стружка, тирса, спеціальний папір, пластмасова плівка тощо.
Для охорони грунтів від вітрової ерозії останнім часом застосовують і хімічні методи, які полягають у захисті поверхневого шару спеціальними хімічними речовинами.
У гірських районах протиерозійні заходи полягають у терасуванні схилів, їх залуженні (в посушливих районах), будівництві протисельових споруд, регулюванні випасання худоби. Особливе значення має збереження лісових фітоценозів, вирощування мішаних насаджень, практикування вибіркових і насіннєво-лісосічних рубок лісу.
Агролісомеліоративні заходи мають важливе значення для поліпшення мікрокліматичних умов, снігозатримання та боротьби з вітровою ерозією. На роль полезахисного лісорозведення в боротьбі із засухою та ерозійними процесами вказував ще В. В. Докучаєв. За радянський період у країні створено систему полезахисних лісових смуг, яка захищає посіви від суховіїв і чорних бур, поліпшує водний режим грунтів і запобігає ерозії. Урожайність зернових на захищених смугами полях підвищується на 2—3 ц/га.
Щоб зменшити руйнівну дію зливових і талих вод на полях, що прилягають до балок і ярів, створюють прибалкові і прияружні лісові смуги. Яружні системи заліснюються кущовими породами, які своїм корінням захищають грунт від дальшого розмивання.
Гідротехнічні споруди для боротьби з ерозією грунтів застосовують у тих випадках, коли інші заходи не дають належного ефекту. Вони створюються в комплексі з протиерозійними насадженнями. Для перехоплення зливових вод споруджуються спеціальні колектори, які відводять поверхневий стік. У руслах річок, де швидка течія води руйнує береги, використовують берегозакріплюючі бетонні плити, блоки тощо.