Эрозия почвы: водная и ветровая эрозия почв | Борьба с эрозией почв

Что влияет на процесс эрозии?

Любая эрозия может произойти благодаря таким факторам:

• изменения климатических условий;
• особенности рельефа местности;
• природные катаклизмы;
• антропогенная деятельность.

Что такое эрозия почвы

Эрозию принято различать в зависимости от того, какие основные факторы оказывают разрушающее влияние. Считается, что их три. Это вода, ветер, сочетание первого и второго.

Что такое эрозия почв?

Эрозия (erosio) в переводе с латинского означает «разъедание». Сильные ветры и нерегулируемые стоки делают поля непригодными для обработки. Повреждение грунта бывает нормальным и ускоренным (антропогенным). Естественное разрушение земли протекает медленно. Ускоренная эрозия связана с обработкой земли, орошением, выпасом скота, строительством.

От плодородного слоя зависит жизнь человека, но понятию эрозии почв все равно не уделяют должного внимания. Распаханная земля без растений уязвима для воздействия воды и ветра.

Ветровая эрозия

Возникновение ветровой эрозии почв (дефляции) связано с движением потоков на частицы грунта. Пыльные бури охватывают большие территории. Ветер сносит почву, песок и пыль. Дефляция уничтожает земли пустынь и полупустынь в регионах с низким количеством осадков.

Факторы, провоцирующие ветровую деградацию почвы:

• бури (пылевые, песчаные, земляные, черные);
• выдувание ветром.

Размывание грунта возникает на поле без растительности и защитных лесополос. Выпас скота влияет на возникновение дефляции. Животные забивают землю копытами, изменяя структуру и увлажненность почвы.

Виды эрозии

Общепринятой классификацией считают водную и ветровую эрозию. Ветровая (дефляция) встречается в засушливых районах. Смывы водой бывают плоскостные, струйчатые, овражные; выделяют селевые потоки и оползни.

Влияние эрозии на загрязнение водоемов

Разрушение почв губительно воздействует на водоемы. Промышленные отходы, пестициды, минеральные удобрения заиливают и загрязняют воды. Мутность воды влияет на очистные сооружения. Ученые говорят о мероприятиях по защите почв от эрозии. Необходимо бороться с симптомами, а не с проблемой.

Водная эрозия

Водная эрозия образуется стоками дождевых или талых вод. В зависимости от характера повреждения выделяют три вида такого процесса:

Плоскостной смыв разрушает земли с разреженной растительностью, уничтожает сельскохозяйственные угодья. В водоемы попадают пестициды и минеральные удобрения с полей. Особенно сильно подвергаются водной эрозии почвы без растительности, расположенные на наклонной поверхности.

Крутизна и длина склона влияет на смыв породы. При плоскостной эрозии вода стекает равномерным слоем. Большой смыв происходит весной, когда земля перенасыщена влагой и залегает на мерзлом грунте. Плодородный слой сносится даже небольшим количеством воды.

Линейная эрозия размывает верхние и подстилающие породы. Ручейки захватывают материнские породы. В результате образуются глубокие промоины, которые разделяют пашни, подверженные водной эрозии.

Виды линейного разрушения:

Ирригационный процесс возникает в результате нарушения технологии орошения. При поливе по бороздам получается наибольший смыв. Вырубка растений по склонам приводит к образованию оврагов.

В Среднем Поволжье наибольшие масштабы как водной эрозии почвтак и снос породы ветром. Это происходит это из-за переувлажнения грунта, стоков, иссушения и выдувания.

Вред ветровой эрозии

Ветровая эрозия может нанести непоправимый вред, как за длительное время, так и всего за несколько часов. Пыльные (черные) бури довольно быстро сметают верхний слой почвы, унося его порой за многие сотни километров. Порой такая пыль, оседая, засыпает целые водоемы. Можно привести пример из 50-х годов прошлого века.

Тогда во время освоения целины в степях Казахстана и западной части Алтайского края была использованная отвальный вспашка земли. После посева началась засуха, а затем на территорию с Запада пришел сильный ветер. Он унес значительную часть плодородного слоя. Пыль казахстанских и алтайских степей оседала даже в Красноярском крае.

Защита грунта от ветровой эрозии

Чтобы предотвратить выветривание почвы и сохранить плодородный слой земли, нужно проводить определенные защитные работы. Для этого, прежде всего, проводят севооборот, то есть ежегодно меняют высадку типа культур: один год выращивают злаковые растения, потом многолетние травы. Также против сильных ветров высаживают полосы деревьев, которые создают природный барьер воздушным массам и защищают сельскохозяйственные культуры.

Против всех видов эрозии почвы помогут следующие действия:

• возведение специальных террас против эрозий;
• методика сидерации;
• высадка кустарников полосами;
• организация запруд;
• регулирование режима стока талой воды.

Все вышеуказанные методики имеют разный уровень сложности, но их нужно использовать в комплексе, чтобы защитить землю от эрозий.

Защита от смыва водой

Способы борьбы со смывами грунта:

1. Глубокая вспашка, которая сокращает поверхностный сток.
2. Применяют поперечную вспашку, которая эффективна только на пологих склонах. Если уклон склона более 5⁰, поперечная вспашка увеличит деградацию грунта.
3. Почвозащитный севооборот рекомендуют располагать полосами, чередуя многолетние травы и пропашные культуры.
4. Для укрепления оврагов используют гидротехнические сооружения (лотки, валы), деревья, кустарники.

Возведение террас способствует защите почв на возвышенностях от водной эрозии. Ступени плоских поверхностей строят на склонах под углом 12-40⁰. На таких участках выращивают виноград, фрукты, чай.

Защита почв от эрозии

При планировании защитных мероприятий учитывают влияние ветра и регулируют сток воды. Профилактические работы, предотвращающие этот процесс, могут быть различными.

1. Посев поперек склона эффективен. В результате таких работ задерживается влага, уменьшается сток воды.
2. Высаживают лесополосы.
3. Для задержания влаги используют буферные полосы из многолетних трав.
4. Одновременное применение «No-Till» технологии и высаживание покровных культур. Используя технологию «No-Till» (нулевой обработки), землю не рыхлят, а укрывают мульчей.

Методика сидерации— посев растений для восстановления пашни. В качестве удобрения используют крестоцветные и бобовые. После развития корневой системы растения подрезают. Корни зеленого удобрения разлагаются и превращаются в гумус. Скошенной зеленой массой покрывают землю.

Сидераты по эффективности гораздо выше минеральных удобрений. Зеленые удобрения высевают до или после основных растений.

• обогащают грунт;
• улучшают структуру;
• привлекают насекомых;
• уменьшают рост сорняков;
• защищают землю от перегрева.

Методика защиты почвы от водной эрозии

Такое явление, как эрозия, является опасным для почвы, поэтому требуется проводить комплексные действия, обеспечивающие защиту земли. Для этого нужно регулярно контролировать процесс эрозии, составлять специальные карты и правильно планировать хозяйственные работы. Агромелиоративные работы необходимо проводить с учетом защиты грунта.

Культуры нужно высаживать полосами и подбирать сочетание таких растений, которые будут защищать почву от вымывания. Отличным методом защиты земли будет высаживание деревьев, создавая несколько лесных полос, возле полей. С одной стороны древесные насаждения будут защищать сельскохозяйственные культуры от атмосферных осадков и ветра, а с другой укрепят грунт и предотвратят эрозию. Если на полях есть уклон, то высаживают защитные полосы многолетних трав.

Причины эрозии почв

Эрозия (от латинского слова erosio — разъедание) — это разрушение почвы и грунта струями и потоками талых, дождевых, ливневых и поливных вод (водная эрозия) или ветром (воздуш­ная эрозия — дефляция).

Виды водной эрозии: овражная (линейная, струйчатая), пло­скостная и ирригационная (поливная).

Эрозия почв наносит огромный вред мировому земледелию. Из-за эрозии на земном шаре уже выбыло из сельскохозяйствен­ного оборота 2 млрд. га сельскохозяйственных угодий, в том чис­ле 50 млн. га — пахотных земель.

Почва представляет собой самовосстанавливающуюся систему, однако для восстановления разрушенного эрозией слоя почвы в 2,5 см естественным путем до исходного состояния потребуется от 300 до 1000 лет, а в 18 см — до 2—7 тысяч лет.

Под влиянием эрозии образуются промоины, которые затруд­няют обработку почвы, развиваются овраги, в результате чего уменьшается площадь пахотных земель, разрушаются дороги, за­иливаются сельскохозяйственные угодья, а в нижних элементах рельефа — ручьи, реки, озера, пруды. На верхней трети коротких склонов уменьшается или вовсе смывается гумусовый горизонт и резко снижается урожайность сельскохозяйственных культур.

Причины эрозии почв. На интенсивность развития эрозионных процессов большое влияние оказывают климат, рельеф, противо- эрозионная устойчивость почв, растительность, хозяйственная деятельность человека и другие факторы.

Климат оказывает влияние на развитие эрозионных процессов в результате колебания температур, количества и интенсивности выпадающих осадков, силы ветра. От температуры зависят глубина промерзания почвы, интенсивность таяния снега и оттаивания почвы, сток талых вод, впитывание их в почву.

Если постоянный снежный покров устанавливается на непромерзшей почве, то в процессе его таяния весной вода хорошо впитывается в почву и отсутствуют сток воды, смыв и размыв почвы. Если со склонов зимой снег сносится ветром, то почва оголяется, глубоко промер­зает и талые воды мало впитываются, наблюдаются большой сток воды и разрушение почвы.

Наиболее интенсивное разрушение почв талыми водами на Украине происходит в северной части Лесостепи и на Полесье, а на остальной территории эрозия развивается преимущественно от ливневых дождей. В горных территориях — Донбасс, горная часть Карпат и Крыма — смыв почвы достигает наибольших раз­меров.

Ветер оказывает влияние на развитие водной эрозии, перерас­пределяя снег по элементам рельефа, сдувая его со склонов в балки, овраги и т. д.

В развитии дефляции ветру принадлежит ведущая роль. Эро­зионная сила ветра начинает проявляться при скорости 8—12 м/с на высоте 10 м от поверхности почвы, значительной она становится при 12—15 м/с, а сильной — при 16—25 м/с.

На скорость ветра оказывает влияние растительный покров, особенно лесных пород. На безлесных просторах степной зоны скорость ветра достигает 20—30 м/с, а в Лесостепи и Полесье она меньше.

Осадки значительно ослабляют ветровую эрозию, благодаря увлажнению почвы, но их обилие вызывает развитие водной эрозии.

Рельеф служит главной причиной развития водной эрозии. Длина и крутизна склона, величина водораздела, форма поверх­ности склона определяют степень развития эрозионных процессов. Чем протяженнее склон и больше его крутизна, тем на большей площади и с большей интенсивностью развивается эрозия.

Интенсивность смыва почвы зависит от формы склона. На вы­пуклых склонах она больше, на вогнутых — меньше. Часто склоны имеют сложную форму: в одном месте — выпуклую, в другом — прямую или вогнутую.

Степень размыва почвы и образование оврагов зависят от раз­мера, формы и крутизны склона.

Состояние и особенности самих почв оказывают большое вли­яние на интенсивность эрозии. Так, хорошо оструктуренные, гумусированные почвы легко- и среднесуглинистого механического со­става отличаются рыхлостью, хорошей водопроницаемостью, а потому смыв и размыв на них резко сокращаются. Напротив, на обесструктуренных, распыленных, уплотненных почвах тяже­лого механического состава вода медленно впитывается, накапли­вается на поверхности и стекает в пониженные места рельефа, вызывая смыв и размыв почвы.

Образование почвенной корки на поверхности и плужной по­дошвы, наличие мерзлого слоя затрудняют водопроницаемость, вызывают стоки воды, смыв и размыв почвы. По степени умень­шения противоэрозионной стойкости важнейшие типы обрабаты­ваемых почв Украины можно расположить в такой последователь­ности: черноземы, серые лесные, дерново-подзолистые, каштано­вые, солонцы.

Возникновение и развитие эрозии в значительной степени опре­деляется механическим составом почвы. В природных условиях дефляции больше подвержены почвы легкого механического со­става — песчаные и супесчаные. Тяжелые (глинистые) почвы воз­душной эрозии подвержены только в разрыхленном, распыленном состоянии или после разрушения верхнего слоя в результате вы­паса скота. Легко разрушаются под влиянием ветра карбонатные почвы — черноземные и каштановые. Солонцовые почвы и солон­цы — ветроустойчивые.

Растительный покров сильно уменьшает или полностью устра­няет развитие эрозии почв. Густая растительность препятствует прямому удару дождевых капель и разрушению почвенных агре­гатов. Часть воды удерживается кроной самих растений, а густой травостой резко замедляет скорость стока воды. Таким образом, растительность способствует впитыванию воды почвой, защищает поверхность почвы от разрушения и замедляет передвижение воды по поверхности.

Остающиеся растительные остатки (стерня) на поверхности почвы способствуют задержанию и накоплению снега на поле, уменьшению глубины промерзания почвы. Они препятствуют раз­витию водной и ветровой эрозии почвы.

Наиболее благоприятное влияние на снижение эрозии почвы оказывают многолетние травы. Их травостой защищает почвы от воздействия ветра и капель дождя, способствует улучшению фи­зических свойств почвы и повышению ее водопроницаемости.

Большое значение имеют кулисы из высокостебельных рас­тений.

Из возделываемых растений менее других сдерживают эрозию почвы пропашные культуры, особенно сахарная свекла. Уменьшая количество междурядных обработок почвы при индустриальных технологиях их возделывания, мы уменьшаем эрозионную опас­ность. Однако эффект получаем незначительный. Использование растений для защиты почв от эрозии получило название фитомелиорации.

Хозяйственная деятельность человека оказывает огромное влияние на эрозионные процессы. Так, повышение удельного веса посевов пропашных культур и чистых паров в севооборотах со­провождается увеличением интенсивности эрозии почвы. Специа­лизация хозяйства, например, на выращивании свеклы способст­вует усилению эрозии почвы.

На склоновых территориях интенсивная механическая обработ­ка с оборачиванием пахотного слоя способствует развитию эрозии почвы. Интенсивная механическая обработка почвы вызывает ее рас­пыление, обесструктуривание и усиление как ветровой, так и вод­ной эрозии. Под влиянием прохода по полю тяжелых тракторов и другой сельскохозяйственной техники почва сильно уплотняет­ся, снижается ее водопроницаемость, увеличиваются сток воды, размыв и смыв почвы.

Противоэрозионная устойчивость почвы в значительной степе­ни зависит от содержания гумуса в ней. Гумус способствует обра­зованию водопрочной структуры почвы, которая препятствует раз­витию эрозии.

Нерациональное использование земли с высоким насыщением севооборотов пропашными культурами, высокая интенсивность механической обработки почвы, отсутствие почвозащитных сево­оборотов и посевов многолетних трав способствуют развитию эрозии.

Эрозия почвы превратилась в одну из основных проблем человечества. Состав и строение грунта необратимо меняется, а интенсивное использование земли этот процесс ускоряет. Разрушается и сносится почвенный покров, вследствие чего происходит эрозия почвы. Вымываются питательные вещества, а грунты — истощаются. Породы, которые формировались сотни лет, могут быть уничтожены.

Районы распространения в россии и в мире

В России ветровая эрозия проявляется в определенных границах. По северу – это неправильной формы линия от Воронежа в направлении на Восток. Граница идет через Самару, Челябинск, Петрозаводск, Омск. Далее – к Новосибирску и затем в Восточную Сибирь, через Хакасию, Бурятию, Туву, Читинскую область. Из-за этого на землях сельскохозяйственного назначения, расположенных южнее, применяются меры для защиты от ветровой эрозии.