Причины эрозии почв, мероприятия по устранению эрозии
Эрозия почв – процесс разрушения верхних наиболее плодородных её слоев и подстилающих пород талыми и дождевыми водами (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия).
Эрозия распространена повсеместно, и в настоящее время на земном шаре безвозмездно потеряно более 50 млн. га плодородных земель. И с каждым годом эта цифра увеличивается.
Причины возникновения эрозии почв:
1. Неправильное использование змли человеком: вырубка лесов на склонах; ведение пропашных севооборотов на склонах, перевыпас скота.
2. Климатические условия: количество и режим выпадаемых осадков, интенсивность снеготаяния, мерзлота почвы.
3. Рельеф: крутизна, длинна, форма, экспозиция.
4. Почвенные условия: несоответствие водовместимости количеству осадков, несоответствие количества и объемов воды водопроницаемости почвы, отсутствие растительного покрова.
В системе противоэрозионных мероприятий ведущая роль принадлежит организации территории. При внутрихозяйственном землеустройстве устанавливают границы хозяйства и производственных подразделений; уточняют специализацию хозяйства, соотношение угодий, их трансформацию; выделяют участки под залужение, залесение; разрабатывают рациональную структуру посевных площадей; устанавливают типы и число севооборотов, состав и чередование культур. При введении и освоении севооборотов исходят из следующих условий: структура посевных площадей должна обеспечивать наиболее высокий выход зерна и продукции растениеводства с единицы площади, набор и чередование культур.
Противоэрозионные мероприятия, особенно защитные насаждения, в каждом хозяйстве проектируют во время внутрихозяйственного землеустройства в увязке с общей организацией территории, в единой системе мероприятий, направленных на повышение урожаев сельскохозяйственных культур.
Агротехнические мероприятия. Большинство агротехнических приемов является составной неотъемлемой частью технологии обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур.
Агротехнические противоэрозионные мероприятия осуществляют с целью: предупреждения или резкого сокращения возможности проявления эрозионных процессов; повышения сопротивляемости почв смыву, размыву и выдуванию; увеличения водопоглощающих свойств почвы и уменьшения скорости ветра в приземном слое; накопления и сбережения влаги в районах недостаточного увлажнения; восстановления и повышения плодородия почв. Это достигается: применением способов обработки почвы, улучшающих водопоглотительную способность и устойчивость почв к смыву, размыву и выдуванию ветром, созданием на значительной части пашни сплошного растительного покрова с почвозащитным чередованием сельскохозяйственных культур; проведением мероприятий по задержанию и регулированию поверхностного стока; применением органических и минеральных удобрений.
Наиболее эффективным и простым агротехническим приемом защиты почв от водной эрозии является глубокая зяблевая вспашка поперек склона на глубину 25-35 см. Глубина вспашки зависит от мощности гумусового слоя и экспозиции склона. При этом приеме запас воды в метровом слое почвы увеличивается на 20-25 мм, в 2-3 раза сокращается смыв почвы и на 2-2,5 ц/га повышается урожай зерновых культур. При этом приеме все последующие обработки (боронование, культивация, посев) проводят поперек склона.
На пологих односкатных склонах крутизной до 4° применяют поперечное обвалование зяби и паров плугом с удлиненным отвалом, который одновременно со вспашкой создает валики высотой 0,20...0,25 м, чередующиеся с бороздами (через 1,4...1,7 м).
Наряду с обвалованием применяют прерывистое бороздование навесным чертырехкорпусным плугом (или пятикорпусным прицепным плугом со снятым пятым корпусом), оборудованным специальной крыльчаткой, которая образует перемычки. Иногда борозды нарезают окучниками.
На сложных склонах крутизной до 6° более эффективным способом является поделка микролиманов плугом «Пахарь» со специальным приспособлением УМЛ-1-90. Можно применять лункообразователь ЛОД-10 или специальные приспособления к лущильникам ЛД-10 и ЛД-5.
При такой обработке почвы на поверхности пашни образуются понижения глубиной до 0,10-0,15 м, длиной 1,10-1,20 м и шириной 0,3-0,9 м, которые задерживают на каждом гектаре от 250 до 350 м3 воды.
Вспашку почвы с почвоуглублением, обвалование, поделку микролиманов применяют на позднеосенней зяби.
При обработке ранней зяби и ранних паров, обрабатываемых в течение лета, наиболее эффективно лункование, которое выполняют теми же орудиями, что и поделка микролиманов. При обработке почвы лункообразователем на поверхности пашни получаются лунки глубиной 18-20 см, шириной до 30 см и длиной до 120 см, которые весной задерживают на каждом гектаре 250- 300 м3 воды. Этот прием обработки повышает урожай сельскохозяйственных культур на 2-3 ц/га.
Эффективными агротехническими приемами являются кротование и щелевание почвы. Кротование проводят навесным кротователем КНА-100, который создает на глубине 40-50 см от поверхности цилиндрические пустоты диаметром 5-6 см на расстоянии 1-1,5 м одна от другой. Кротование способствует задержанию до 150 м3 воды на каждом гектаре и увеличивает урожай зерновых культур на 2-3 ц/га.
Щелевание почвы применяют для предотвращения образования на поверхности пашни водонепроницаемой корки. Оно заключается в поделке специальными орудиями узких (3-5 см), но глубоких (до 60 см) щелей с расстояниями между ними 1-1,5 м. Щелевание почвы способствует уменьшению поверхностного стока и повышению урожая сельскохозяйственных культур.
На крутых склонах и в районах распространения ветровой эрозии применяют полосное земледелие и буферные полосы. Сущность полосного земледелия состоит в том, что посевы сельскохозяйственных культур по-разному защищают почву от эрозии. Наибольшее защитное действие проявляется на посевах многолетних трав и озимых зерновых, меньшее – при возделывании пропашных культур.
При полосном земледелии сельскохозяйственные культуры размещают полосами поперек склона, хорошо защищающими почву от смыва и выдувания с менее устойчивых к эрозии почв. Ширину полос устанавливают в зависимости от агроклиматических условий и делают кратной четному числу проходов посевных сельскохозяйственных машин (на склонах до 8° – 20-40 м, на равнине – 50-150 м).
На длинных и крутых склонах, занятых под сады и пропашные культуры, применяют буферные полосы в виде узких лент из многолетних трав или кустарника, расположенных поперек склона. Ширина полос берется 4 – 6 м с расстоянием между ними 30-40 м на склонах 6-8° и 8-10 м с расстоянием между полосами 20-30 м на склонах крутизной 10-12°.
Большое значение для уменьшения интенсивности эрозионных процессов имеет регулирование местного стока (снегозадержание, регулирование таяния снега и др.) и применение системы удобрений, улучшающих структуру и физические свойства почвы.
Используют также способы минимальной обработки почвы, при которых значительно сокращается число механических обработок.
Хорошо себя зарекомендовала система мелиоративного земледелия с контурно-полосной противоэрозионной организацией территории. При такой организации территории площадь водосбора делится на ряд полос по горизонталям, начиная от водораздела до гидрографической зоны.
Регулирование поверхностного стока осуществляется валами, совмещенными с водопоглощающими канавами глубиной 60-70 см, заполненными органическими материалами (виноградная лоза, солома). Валы и канавы располагают строго по горизонталям. Ширину полос принимают в зависимости от агроклиматических условий и рельефа. По контуру каждой полосы сажают лесные или плодовые деревья строго по горизонталям.
Органические материалы, заполняющие канавы, в сочетании с лесными полосами способствуют водопоглощению и восполняют отсутствие лесной подстилки и степного войлока, что предупреждает промерзание почвы даже при сильных и длительных морозах.
Лесомелиоративные мероприятия. Лесные полосы размещают в соответствии с существующими инструкциями по полезащитному лесонасаждению. В зависимости от защитной роли и места размещения на склонах противоэрозионные лесные насаждения делятся на:
· приводораздельные, размещаемые на водоразделах. Они способствуют накоплению снега на водоразделах и защите прилегающих склонов от ветров;
· водорегулирующие, размещаемые на перегибах склона от водораздела до бровки гидрографической сети. Они способствуют задержанию поверхностного стока и уменьшению его разрушительной силы;
· прибалочные и приовражные, размещаемые по границам полей севооборотов на 3-5 м выше бровок балок и оврагов. Они предотвращают рост оврагов и укрепляют их берега, регулируют поверхностный сток на вышележащем склоне и уменьшают эрозию почв;
· насаждения на берегах балок речных долин и откосах оврагов, способствующие их закреплению и предотвращению размывов. Они также задерживают склоновый сток на вышерасположенном склоне;
· донные лесные насаждения, размещаемые в днищах балок и оврагов и предотвращающие их размыв.
Расстояния между лесными полосами на склонах устанавливают с учетом формы, крутизны, экспозиции и протяженности склонов и водопроницаемости почв. Ширина лесных полос принимается минимально необходимой для более полного задержания поверхностного стока. Для водорегулирующих лесных полос она равна 12-20 м, для прибалочных – 20-30 м.
В равнинной местности для защиты почв от ветровой эрозии закладывают продольные полезащитные лесные полосы, располагаемые поперек направления господствующих ветров (основные), и поперечные (вспомогательные).
Лесные полосы совмещают с границами полей севооборотов.