Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Адаптивные системы земледелия

Оценка эрозионной опасности и эродирования почв

Основные деструктивные процессы в почвах, их физическая деградация связаны, в первую очередь, с проявлениями водной и ветровой эрозии. При этом важно оценивать наряду с фактической эродированность почв потенциальную склонность к эрозионных процессов и условия проявления эрозии.

В Украине почти 16 млн га земель эродированы и эрозия продолжает наступать дальше на каждый пятый гектар из тех, которые пока что не получили ее. Однако потери гумуса на этих землях уже достигли 30-70%.

По подсчетам ученых, на землях склонов крутизной более 10° (их в составе пашни около 52%) в Украине без пользы для урожая, а то с вредом для окружающей среды и самого грунта теряется до 60% талых и ливневых вод, с которыми выносится в реки, озера и пруды 15-25% биогенных веществ, удобрений и пестицидов.

Водной и ветровой эрозией ежегодно выносится в среднем 15 т/га. а в Украине — 740 млн т почвы, содержащей 24 млн т гумуса, 0,7 млн т подвижного фосфора и другие элементы питания. Основной причиной такого положения является чрезмерная распаханность земель. По состоянию на 1 января 2010 г. удельный вес пашни в структуре сельскохозяйственных угодий Украины составляла 78%, тогда как Англии, Франции, Германии-28-32%, в сша — 15,8, в Канаде — 4,6. В среднем в странах ЕС распаханность сельскохозяйственных угодий составляет — 25,6%. Общие же нормативы составляют: распаханность территории 40-45 %, соотношение экологически устойчивых угодий (сенокосы, пастбища, леса) до пашни — не менее единицы.

Эрозионные процессы, разрушая почвы, влияют прежде всего на обеспеченность их органическим веществом. Так, содержание гумуса в слабоеродованих черноземах уменьшается на 5-10%, середньоеродованих — на 25-30% и сильноеродованих — на 35-40% по сравнению с их повнопрофільними аналогами. В таких почвах в гумусе пахотного слоя содержится относительно большее количество сульфокислот и меньше — гуминовых, снижается их біогенність, что ухудшает условия роста и развития сельскохозяйственных культур, а производительность эродированных почв снижается на 20-40% в зависимости от степени эродирования. В производственных условиях Полесья среднегодовые потери гумуса под влиянием эрозии составляют 24 млн т, в Лесостепи — 11, в Степи — 10,3 млн тонн.

Водная эрозия почвы — процесс разрушения под ударами капель дождя и под действием поверхностного стока воды. Она происходит вследствие размывания поверхности почвы, перехода смещенных частиц во взвешенное состояние и перенос их на другие участки. В местах, где скорость потока воды уменьшается, минеральные частицы оседают, образуя переотложен пролювіальні и делювіальні наноси на намытые почвы. До активного антропогенного воздействия на ландшафты интенсивность эрозии измеряли скоростью почвообразования. Такая эрозия называется нормальной. При включении земель сельскохозяйственного использования интенсивность этого процесса очень заметно выросла, что определило ее название — ускоренная или современная.

По форме проявления различают поверхностную эрозию, или смыв почвы; струменеву; размывание, или яружну ирригационную эрозию и при неправильном орошении. Результаты проявления этих форм эрозии можно видеть на отдельных массивах земель, однако они часто проявляются и совместимо.

Современная эрозия проявляется при сочетании природных и антропогенных факторов. Сочетание определенных природных факторов создает предпосылки для проявления ускоренной эрозии, а нерациональная хозяйственная деятельность является основной причиной ее развития.

В естественных факторов развития водной эрозии относятся климатические (толщина снежного покрова, глубина промерзания почвы и скорость таяния снега, количество осадков и их интенсивность), рельеф (расчлененность, базис эрозии, величина и форма водосбора, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов), свойства почвы (гранулометрический состав, структурное строение, водопроницаемость, влагоемкость), состояние защиты земель естественной растительностью.

Основные антропогенные факторы эрозии — уменьшение растительного покрова, дигресія пастбищ, ухудшение структурного состояния, недостаточная защита поверхности растительными остатками.

Почвы с признаками возможного проявления эрозии называются эрозионно опасными, а реально подвержены эрозии — эродированными (смытыми).

Растительный покров играет очень важную роль в защите почвы от эрозии. Грунт, заросший травой, как правило, по определению П А. Костичева, не размывается даже тогда, когда образовался овраг, и даже с самого края обрыва.

Влияние растительного покрова на скорость эрозии многозначен. Корневая система растений прежде всего скрепляет структурные элементы почвы и этим препятствует его размыванию и смыванию. Во многих растительных сообществ (степных, луговых, горно-луговых) корневая система развита значительно больше, чем надземная часть. На типичных черноземах, например, надземная масса в сухом состоянии составляет 3-4 т/га, а корневая — около 20 т/га, т. е. масса корней превышает массу надземной части в 5-6 раз. В сухой Степи это превышение достигает 10-12, на горных лугах — почти 100 раз.

У сельскохозяйственных культур (кроме многолетних трав) соотношение между надземной и корневой массами другое. В зерновых при урожайности зерна 3 т/га надземная масса составляет 6 т/га, а подземная — 2-3 т/га. За это корневая система большинства зерновых не может эффективно защищать почву от эрозии. Тем более этого можно ожидать на участках, занятых пропашными культурами, и на паровых полях.

Благодаря корневым системам растений увеличивается пористость и фильтрационная способность почвы. В почвах, густо пронизанных корнями, лучше впитывается влага, уменьшается эрозия. Благодаря корневой системе плотность дернины в 1,2-4,7 раза меньше, чем остальных гумусного горизонта.

Сельскохозяйственные культуры по-разному защищают почву от ливневой эрозии (табл.17).

Таблица 17. ВЛИЯНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА СТОК И СМЫВ ПОЧВЫ (ВИЛУГУВАНИЙ ЧЕРНОЗЕМ, СКЛОН — 5°, ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ — 18-20 %; Ю. С. ТОЛЧЕЛЬНИКОВ, 1990)

Показатель

Пар

Кукуруза

Пшеница озимая

Горох

Люцерна

Осадки, мм

66,2

49,5

56,5

62,6

41,5

Интенсивность дождя, мм/мин

1,7

1,8

2,3

2,3

1,8

Водопоглощение, мм

65,3

40,1

52,8

48,5

41,4

Интенсивность водопоглощения, мм/мин.

1,6

1,5

2,2

1,8

1,8

Сток, мм

0,7

9,5

3,7

14,2

0,1

Смыв почвы с 1 м2, кг

0,05

0,5

0,02

0,28

0,001

Мутность стока, г/л

61,3

52,1

3,7

15,8

0,77

Мутность стока от паровых стоковых участков, %

100

84,9

6,05

25,8

1,2

Ґрунтозахисна эффективность, %

0

15

94

75

99

самый Маленький ґрунтозахисний влияние имеют пропашные культуры, меньшую — горох, ячмень, овес. Пшеница и рожь лучше защищают почву от эрозии, чем ячмень и овес. В поле многолетних травосумішок эрозия также незначительна, как и на целинных участках.

Чем лучше развита надземная масса растений, тем выше их ґрунтозахисна действие, поскольку густой растительный покров ослабляет разрушительное воздействие капель дождя на почву. Кроме того, по большей надземной массы в одной и той же культуры большая масса корней, благодаря которой мелкие комочки почвы приобретают водоупорной структуры. Таким образом, при обеспечении земными и, по возможности, космическими факторами жизни в оптимальном количестве культуры не только формируют высокую производительность, но и защищают почву от эрозии.

Слабозмиті почвы, как правило, размещены на пологих склонах ( не более 3°). Середньозмиті почвы расположены на склонах с уклоном 3-5°.

Очень смытые почвы расположены на склонах с уклоном более 5°, характеризуются змитістю верхней части профиля.

Эрозия сопровождается потерей талых вод, расчленением полей, заиливанием рек, прудов, водоемов, оросительных и дренажных систем. Наиболее интенсивное развитие водной эрозии обнаружены на Полесье и в Лесостепи. Южнее проявление ее ослабляется, но усиливаются процессы ветровой эрозии, или дефляции.

Ветровая эрозия, или дефляция, т. е. процесс разрушения, перемещения и отложения почвы ветром, проявляется в виде развеивания почвы за небольших скоростей ветра и в виде пылевых бурь.

Основные факторы, которые определяют склонность почвы к дефляции: скорость ветра, степень распыленности и влажности верхнего слоя, наличие растительности или ее остатков. Опосредованное влияние на дефляцию проявляет общее количество осадков и распределение их в течение года, влажность и температура воздуха, рельеф.

Основные районы проявления дефляции — Степ и в меньшей степени Лесостепь. В условиях волнистого или расчлененного рельефа действия ветра подвергаются наиболее повышенные участки поверхности и вітроударні склоны. Высокой степенью дефляции отличаются почвы легкого гранулометрического состава. Разрушение тяжелых почв зависит от структурного состояния. Этому процессу способствует их переменное увлажнение и высушивание. Еще больше распадаются агрегаты при чередовании процессов промерзания и оттаивания почвы. Превращение воды в лед в переувлажненной почве сопровождается увеличением его объема и в связи с этим разрывом отдельных структурных образований на мелкие агрегаты. Этим объясняется усиление выдувания почвы от осеннего периода к весеннему.

Дефляция начинается с перемещения частиц почвы диаметром 0,1-0,5 мм, которые под давлением воздушного потока вырываются из приземного спокойного слоя и набирают вращательного движения с частотой 200-1000 об./с. При перекочуванні поверхностью почвы верхняя часть частиц движется быстрее, чем ветер, а нижняя часть движется в противоположном направлении. Так как воздух у поверхности частиц вращается вместе с ними, выше частиц создается относительное разрежение, а под ним воздух сжимается. Вследствие разности аэродинамического давления частичка подбрасывается вверх и попадает в слои с заметно большей скоростью ветра. По мере поднятия в воздух вращение вокруг оси замедляется. Потеряв вертикальный импульс, частица переносится ветром по знижуючій траектории. Под действием силы тяжести она возвращается к поверхности почвы под углом 6-12°. Ударяясь в комочки большего размера, она измельчает их, увеличивая этим количество плигаючих частиц, вследствие чего создается лавинный эффект. При этом частицы грунта диаметром менее 0,1 мм увлекаются ветром и переносятся на большое расстояние. Частицы диаметром 0,5-1 мм перемещаются поверхностью почвы перекатом.

Поэтому наиболее эрозионно опасными являются фракции размером 0,1-0,5 мм, вызывающие разрушение почвы, механическое повреждение и уничтожение растений. Устойчивость почвы против дефляции оценивают по грудочкуватістю поверхности, то есть по количеству вітротривких комочков (более 1 мм) в слое 0-5 см, выраженному в процентах от воздушно-сухой почвы. При содержании этих комков менее 50% наступает процесс выдувания. Порог устойчивости почвы к дефляции, когда на поверхности нет послеуборочных остатков, характеризуется степенью грудочкуватості в пределах 50-55%. Картина существенно меняется в зависимости от наличия на поверхности почвы пожнивных остатков.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее