1.2 Водна ерозія ґрунтів

Водна ерозія ґрунтів спричинюється стоком зливових, талих та іригаційних вод, під яким, як правило, розуміють рух води по поверхні і приповерхневому шарі ґрунту.

Ерозійні процеси, викликані стоком зливових вод, проходять кілька стадій. На початку зливи інтенсивно вбирається волога ґрунтом та інтенсивно руйнуються і розбризкуються ґрунтові агрегати краплями дощу. Інтенсивність вбирання в цей час перевищує інтенсивність зливи. Стоку не виникає. Удари дощових крапель ущільнюють грунт і закупорюють ґрунтові пори дрібнодисперсними часточками, які розбризкуються. Інтенсивність вбирання внаслідок цього значно знижується й інтенсивність дощу перевищує її. На поверхні ґрунту в мікропониженнях нагромаджується вода, яка не увібралась. Згодом мікро-пониження переповнюються, утворюється суцільний мікростік, що інтенсивно виносить зруйнований дощовими краплями грунт. Надалі стік концентрується по мікроулоговинах в струмочки, які вимивають звивисте русло вздовж найбільших ухилів [13].

Поступово дрібні струмочки перетворюються на більші струмки, що виносять багато ґрунту, формуючи при цьому русла. Ці русла зарівнюють при обробітку ґрунту сільськогосподарськими знаряддями, проте після повторної зливи на цих же місцях знову виникають русла, що зрештою призводить до утворення улоговин і змитих ґрунтів.

Спостереження за рідким стоком і змивом ґрунту в зимово-весняний період проводили по всій довжині (400--500 м) водозборів кожного варіанта з використанням самозаписувачів рівня води, на елементарних стокових майданчиках (50X20 м), розташованих між лінійними рубежами (валами-канавами), обємним методом, а також на мікромайданчиках (1 м²), ізольованих поліетиленовою плівкою від ґрунту, для визначення інтенсивності сніготанення та випаровування.

У зимовий період при вираженому вітровому режимі (західних і східних румбів) на водозборах відбувається перевідкладення снігу (рис. 1.1). При цьому найвідчутніше зменшуються водозапаси у снігу на навітрених схилах у середній їх частині, а в підвітрених -- у верхній та середній частинах.

Рис. 1.1. Запаси води в снігу на підвітреному (І) і навітреному (II) схилах:

1 -- озима пшениця; 2 -- зяб полицевий, гребенистий; 3 -- стерня ярого ячменю+еспарцет; 4 -- стерня еспарцету.

У вологонагромадженні велику роль відіграє мікрорельєф зябу і стерньовий фон на посівах. Так, на полях із стерньовим фоном (багаторічні трави) не спостерігалось перерозподілу снігу. Запаси води в снігу на еспарцеті другого року використання (висота стерні 15--16 см) були у верхній частині підвітреного схилу на 16,5 мм більші, ніж на озимих.

Створення на посівах озимих стерньового фону також запобігає видуванню й перерозподілу снігу. В досліді, проведеному в 1984--1985 рр., було відмічено, що в посівах озимого жита з підсівом ярого ячменю для осіннього використання видування снігу при випаданні його з вітром не було і запаси води в снігу майже в 2 рази вищі, ніж на контролі [19].

Вплив елементів комплексу протиерозійних заходів на розвиток ерозійних процесів та вбирання стоку талих вод можна прослідкувати за річними спостереженнями. Формування стоку відбувається двічі: 5--6 і 26--28 березня.

На початок сніготанення запаси води в снігу по варіантах досліду дорівнювали: 5 березня -- 10,5--12,6 мм, 26 березня -- 13,5--16,2 мм. Значні відмінності при цьому спостерігали в ступені покриття снігом різних агрофонів.

Максимальною площа галявин на травах і стерні ячменю (50 %), а мінімальною -- на озимих (10--12 %) і зябу (30 %). При цьому шар ґрунту, що відтанув, на галявинах на 3--4 см більший, ніж на ділянках під снігом (5--7 см). Ця особливість сприяє кращому вбиранню води на зябу і на фоні стерні ячменю з підсівом еспарцету.

Спостереження за промерзанням у водозбірній канаві (вал-канава) показали, що верхній шар свіжої соломи, зволожений осінньо-зимовими опадами, промерзав на 17--27 см, тому не виникало будь-яких перешкод для вбирання рідкого стоку, оскільки під стікаючою водою солома швидко відтавала. Грунт на дні канави також був відталим.

Інтенсивність сніготанення визначають на мікромайданчиках (1 м²) з ізоляцією ґрунту плівкою для запобігання вбиранню [19].

Найбільш стокоскидним фоном є озимі культури суцільного висіву і багаторічні трави, а найбільш ерозійно небезпечним -- вирівняна полицева зяблева оранка.

Величина зливового стоку й інтенсивність ерозії залежать від багатьох факторів: довжини й крутості схилів, вологості ґрунту, його водопроникності, агрофону, інтенсивності зливи тощо.