1. Водна ерозія

Водна ерозія – це процес руйнування ґрунтів та ґрунтових порід під впливом тимчасових водних потоків, що супроводжується порушенням ґрунту, переносом та відкладанням дрібнозему.

За генезисом тимчасових водних потоків, що спричиняють змив та розмив ґрунту, виділяють такі типи ерозії: ерозія від дощових та зливових опадів, ерозія від стоку талих вод, змішана ерозія, тобто обумовлена як опадами, так і сніготаненням. У поліській зоні переважає ерозія від стоку талих вод, у степовій — від стоку зливових вод, а в лісостеповій проявляються обидва ці типи.

Залежно від характеру дії на ґрунт стічної води виділяють два підтипи водної ерозії: площинний змив ґрунту та лінійний розмив (яружна ерозія).

Площинна ерозія проявляється у поступовому, часто візуально непомітному) більш-менш рівномірному видаленню з поверхні схилу дрібнозему ґрунту під дією потоків води. Яскраво вираженою формою прояву поверхневої ерозії є мілкі струмочкові розмиви і стрічкові змиви, що призводять до утворення слабо-, середньо- та сильнозмитих ґрунтів.

При лінійній ерозії відбувається концентрування стоку і розмив ґрунту у вертикальному напрямку. Внаслідок розмиву поверхні виникає промивина, яка при подальшому надходженні води з водозбірної площі перетворюється на яр. Межа переходу площинної ерозії в лінійну досить умовна: вважається, що якщо сліди ерозії на полі вдається зарівняти обробітком ґрунту, то це — площинна ерозія, а якщо не вдається — то лінійна.

Кількісну оцінку процесів ерозії здійснюють за інтенсивністю втрат ґрунту з одиниці площі за одиницю часу, тобто в т/га за рік або мм/рік. В таких же одиницях вимірюється і швидкість процесів ґрунтоутворення. Порівнюючи між собою інтенсивність втрат ґрунту зі швидкістю ґрунтоутворення, можна судити про міру небезпеки водної ерозії. Цілком зрозуміло, що якщо інтенсивність ерозійних процесів нижча, ніж швидкість ґрунтоутворення, то ерозія для даного ґрунту не є небезпечною.

Таке уявлення про ерозію покладено в основу поділу її на нормальну та прискорену. Нормальна (геологічна) ерозія відбувається під природною рослинністю, не зміненою дією людини (цілинні степи, ліси, луки та ін.). За своєю природою ця ерозія дуже повільна і, як правило, не призводить до утворення еродованих ґрунтів, тому що втрати ґрунту протягом року повністю компенсуються процесом утворення ґрунту.

Прискорена (антропогенна) ерозія розвивається там, де внаслідок господарської діяльності людини природну рослинність знищено, а територія використовується без урахування її природних властивостей. У даному випадку втрати ґрунту набагато перевищують його новоутворення, що призводить до різкого зниження родючості.

Підраховано, що для утворення шару ґрунту глибиною 2-3 см потрібно за сприятливих умов від 200 до 1000 років. Талі води та дощ здатні за 20—30 років знищити те, що природа створювала протягом тисячоліть. Тому дуже важливо мати науково обґрунтовану кількісну оцінку ерозійних процесів.

Для потреб практики рекомендується користуватися шкалою інтенсивності ерозії ґрунтів (Шикула та ін., 1973):

Інтенсивність втрат ґрунту, т/га за рік	Оцінка ерозії
Менша за швидкість ґрунтоутворення, що становить 2-3 т/га за рік	Ерозії немає
Більша за швидкість ґрунтоутворення, але менша за: 3—6	Слабка ерозія
6—12	Середня ерозія
12—24	Сильна ерозія
24—60	Дуже сильна ерозія
понад 60	Катастрофічна ерозія

Порівнюючи масштаби ерозійних процесів з даною шкалою, можна дійти висновку, що на більшій частині території України втрати ресурсів родючості головним чином спричинює ерозія: інтенсивність змиву в багатьох регіонах досягає 30—40 т/га за рік, а в багатоводні роки на посівах просапних культур, посіяних вздовж схилу, може становити 150-300 т/га і більше.

Оскільки така ерозія є результатом господарської діяльності людини, то саме людина і повинна потурбуватися про екологічну рівновагу в землеробстві. Слід мати на увазі, що попередити ерозію легше та дешевше, ніж боротися з її наслідками.

Внаслідок дії водної ерозії на полях та інших угіддях утворюються її осередки, що обумовлено високою розчленованістю рельєфу місцевості як давніми, так і сучасними елементами гідрографічної мережі. До давніх відносять улоговини, лощини та балки. Осередки ерозії – це ділянки зруйнованого ґрунтового покриву, що класифікуються таким чином.

Суцільний і стрічковий змив можна спостерігати весною на розорюваних схилах після зливових дощів. Найчастіше ці осередки з'являються на довгих схилах значної крутизни, на перегинах місцевості, по дну знижених елементів рельєфу. Їх появ значно підсилюють обробіток ґрунту вздовж схилу і слабка протиерозійна стійкість ґрунтів. Глибина змиву може бути різною, від 3—5 см до глибини орного шару (30 см).

Струмочковий розмив спостерігається у посівних борознах, слідах від борін, культиватора, по дну неглибоких знижень. Глибина розмиву від 3—5 до 30 см. Подальший обробіток ґрунту повністю або частково зарівнює струмочкові розмиви, тому їх відносять до площинної ерозії.

Промивини, які зарівнюються, — подальша стадія поглиблення знижень і перетворення їх у ярочки. Глибина цих проми­вин 30—50 см, найчастіше вони спостерігаються по дну борозен та знижень після сніготанення чи злив.

Промивини, що не зарівнюються, — подальша стадія поглиблення знижень і перетворення їх у ярочки. Глибина цих промивин 50—100 см. Вони непрохідні для сільськогосподарських машин і знарядь, тому їх виводять із складу ріллі. Такі промивини розчленовують поля на дрібні робочі, ділянки. їх віднесено до лінійної ерозії.

Ярочки — подальша стадія поглиблення дна западин і перетворення їх у яри. Ярочки зустрічаються і по дну балок. Їх глибина досягає 1-3 м. Ярочки теж віднесено до лінійної ерозії.

Яри — завершальна стадія розвитку лінійної ерозії. Їх глибина становить 3—50 і може досягати 100 м. Яри спричинюють виведення земель із сільськогосподарського користування, до того ж значних площ, що вдвічі перевищують площу самого яру. Конуси виносу ярів замулюють безплідною породою заплавні землі, перегороджують малі річки, обумовлюють заболочення заплав.

На відміну від промивини, яр має подовжений профіль і характерну зовнішню форму. Понад 80 % ярів завдовжки до 0,5 км віднесено до коротких. Значно менше поширені яри середньої довжини (0,5—2 км), а довгі (2—5 км) зустрічаються дуже рідко.

Типовою для яру є наявність вершини, відвершків, дна, русла, гирла, конуса виносу, схилів та брівки.

Вершиною яру називають ту його частину, через яку надходить найбільша частина поверхневого стоку. Як правило, це урвища, що мають різну глибину. На глинистих ґрунтах вона становить 3—6 м, а на лесових породах — 30 м і більше. Вершина інтенсивно росте в довжину, глибину та ширину. її ріст у довжину відбувається в напрямку, протилежному рухові стічної води. Багато ярів мають декілька вершин. Головною з них називають вершину найбільшого розміру, бо саме в неї потрапляє найбільша кількість води. Через бічні вершини вода в яр потрапляє менше. Ці вершини називають відвершками.

Нижня частина яру обмежується схилами. На ній осідають продукти виносу, вона і є дно яру. Дно має певний нахил і по ньому стікає вода. В старих ярах по дну проходить русло, по якому тече вода. В молодих ярах водний потік тече по всьому дну, тому поняття дна і русла тут збігаються. В яружно-балкових системах ділянки дна займають лише 0,1—2 % їх загальної площі.

Тирло яру — найстаріше за віком місце сполучення яру з річковою долиною або балкою. Це кінцева частина яру, що залягає нижче всіх інших його частин. У гирлі ярів схили найбільш пологі, нерідко покриті трав'янистою рослинністю, а дно має незначний нахил і найбільшу ширину, тому швидкість водного потоку тут знижується, внаслідок чого відкладається дрібнозем у вигляді віяла, або конуса виносу. До гирла ярів потрапляє значно більше продуктів виносу, ніж у гирла балок. Це пояснюється тим, що в яру відбувається розмив ґрунту і підґрунтя.

Схил яру — це похила площина землі між брівкою та дном яру, або бічна стінка яру, яка знизу обмежена дном, згори — прилеглим схилом. У молодих ярів в період їх інтенсивного росту схили досить стрімкі (20—30°), старі ж яри, що вже припиняють свій ріст, набувають природної стрімкості схилів, характерної для конкретної гірської породи.

Брівка яру — це перетин земної поверхні з бічними стінками яру.

Розвиток ярів відбувається у три стадії: вершинного розмиву, вироблення поздовжнього профілю і досягнення рівноваги та затухання росту.

На стадії вершинного розмиву під дією водного потоку в промивині з'являється вершинний перепад висот відносно до місцевого базису ерозії. Коли цей перепад досягає глибини 1,5— 3 м, під дією спадної води утворюється лійка розмиву, а також підмивання ґрунту, що спричинює зсув ґрунту назустріч стічній воді. Відвалена при цьому маса ґрунту і підґрунтя зноситься стічною водою. Ріст яру в довжину відбувається дуже швидко. Одночасно з ним руйнується і поглиблюється дно яру. Бічні схили набувають зривистої форми.

На цій стадії розвитку яр глибоко врізається в товщу ґрунту і його ріст здійснюється у багатьох напрямках, однак гирло ще не досягає місцевого базису ерозії. Воно неначе зависає на схилі, тому такі яри дістали назву "висячі".

На стадії вироблення поздовжнього профілю і досягнення рівноваги розширюється і поглиблюється донна частина яру, тобто формується поздовжній і розширюється поперечний його профілі. Русло яру перестає бути висячим, воно доходить до місцевого базису ерозії. Яр набуває поздовжнього профілю, що має форму увігнутої кривої, крутість якої рівномірно зменшується в напрямку від вершини яру до його гирла. Поперечний профіль яру розширюється через підмивання та обсипання схилів, що тривають до закінчення цієї стадії розвитку яру, після чого схили перестають обсипатися і заростають рослинами-піонерами (буркуном, свинориєм, підбілом та ін.).

Для стадії затухання росту характерні: повне припинення глибинної ерозії, зупинка процесів підмивання та завершення формування природної стрімкості схилу. Дно яру затягується делювієм і поступово вирівнюється. Яр остаточно досягає місцевого базису ерозії і на його схилах поселяються трав'янисті рослини та чагарники. Яр поступово перетворюється на балку.

Причинами затухання росту яру є досягнення профілю рівноваги та зменшення площі водозбору.

В межах одного яру можна спостерігати різні стадії його розвитку, при цьому кожній стадії відповідає і певна форма поперечного профілю яру.

До осередків ерозії відносять також ділянки акумуляції продуктів водної ерозії. Відкладання продуктів змиву та розмиву звичайно відбувається при зменшенні стрімкості схилів і біля їх підошов, у гирлах промивин, ярів, балок та в інших місцях зменшення швидкості стоку і його розпилення. При цьому утворюються намиті ґрунти, що можуть мати підвищену родючість.

На ґрунтах, що утворилися на елювії щільних порід, під дією змиву виникають і підсилюються щебенюватість та кам'янистість грунтів. Камені начебто ростуть з ґрунту. їх періодично збирають і виносять за межі полів. Ґрунт швидко втрачає свою родючість.