Эрозия почвы – процесс разрушения почвенного покрова и сноса его частиц потоками воды (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия – дефляция).
В США, например, эрозия почвы приобрела масштабы национального бедствия. В результате эрозии в этой стране ежегодно смывается 4 млрд. т верхнего, наиболее богатого питательными веществами, слоя почвы, в котором содержится более 90 млн.т. основных элементов питания растений.
В странах Латинской Америки эрозия почвы охватывает 75% пашни. Это происходит вследствие применения палов, вырубки лесов, подсечно-огневой системы земледелия и монокультуры.
Эрозия сильно развита в странах Запада, в Китае, Индии, Иране, Африке. За одно столетие площадь обрабатываемой земли на земном шаре вследствие эрозии уменьшилась на 20 млн. км.кв., что составляет примерно 15% всей суши.
1 Макевнин С.Г. Охрана природы.- М.: «Колос».- 2003.- С.67.
Большой ущерб причиняет эрозия почвы. Она свидетельствует о неправильном использовании земельных угодий, низкой агротехнике. Выпас скота без соблюдения нагрузки (площадь угодий на 1 голову) по склонам балок и оврагов, вспашка почвы и обработка междурядий вдоль склонов, непродуманное строительство дорог и т.д. – всё это способствует появлению и быстрому росту новых очагов эрозии.
В результате смыва и размыва почв заиливаются водоёмы, мелеют реки, засоряется оросительная сеть. Потери несут также рыбное хозяйство, транспорт, энергохозяйство, жилые и производственные помещения, страдают животные и растительные сообщества и т.д. Ущерб, причиняемый нашему сельскому хозяйству засухой, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур и т.д., значительно меньше, чем от эрозии почвы. На формирование из материнской породы слоя почвы всего лишь 2-3 см требуется 200-500 лет. Естественно, борьба с эрозией почвы является одним из ведущих звеньев высокой культуры земледелия.
Разрушение почв водой проявляется в виде плоскостной (смыв) и вертикальной (размыв) эрозии. Плоскостная эрозия наименее
заметная, на неё чаще не обращают внимания, но она наиболее опасна. Смыв почвы зависит от талых вод в период снеготаяния, дождей, агротехнического фона, крутизны склонов, физико-химических свойств почвы, мощности снежного покрова и т.д. Когда почва покрыта снегом и коркой льда, эрозионная деятельность талых вод незначительна. По мере оттаивания почвы смыв усиливается. Особенно опасны дожди высокой интенсивности, когда выпадает большое количество осадков за короткий период. В это время выносится много мелкозёма, гумуса и разрушаются почвенные агрегаты.
С плоскостной эрозией почвы тесно связана вертикальная (овражная, или линейная) эрозия. В результате этой эрозии формируются промоины, переходящие в донное эрозионное образование – овраги, которые достигают большой длины и глубины. Наблюдения за ростом оврагов показывают, что прирост их может достигать 5-10 м в год и более.
Для предотвращения и ослабления эрозионных процессов необходимо применять мероприятия, способствующие задержанию осадков на пахотных склонах. Сохраняя влагу, необходимую растениям, можно предотвратить сток дождевых и талых вод, а следовательно, остановить смыв и размыв почвогрунтов.
В противоэрозионном комплексе важное место принадлежит организационно-хозяйственным мероприятиям. Правильная организация территории требует прежде всего расположения полей таким образом, чтобы обработку на них можно было производить поперёк склонов. Важно выделять поля с учётом однородности почвы по степени смытости и проявления эрозионных процессов. Это позволяет проводить одинаковые противоэрозионные мероприятия на каждой выделенной категории земель, устанавливать для каждого поля соответствующую технологию возделывания сельскохозяйственных культур, исходя из его эродированности. Склоны могут быть многоскатными, поэтому на отдельных полях севооборотов приходится применять контурную обработку (по горизонталям) и такое же размещение сельскохозяйственных культур.
Все культуры по степени защиты ими почвы от эрозии принято делить на три группы: слабого смыва – многолетние травы; среднего смыва – яровые зерновые и озимые; сильного смыва – пропашные. На землях, сильно подверженных водной эрозии, расположенных на
крутых склонах, необходимо применять почвозащитные севообороты. Склоны с крутизной 8 – 16 следует отводить под залужение в системе лесных полос, а склоны, расчленённые густой сетью оврагов, - под сплошное облесение.
Основным агротехническим приёмом, способствующим аккумуляции и задержанию влаги на склонах 1,5 – 3, является поперечная вспашка.
На более крутых склонах (до 6 – 10) поперечная пахота не обеспечивает задержания дождевых и талых вод. Поэтому её дополняют поделкой водозадерживающего микрорельефа (лункование и прерывистое бороздование), для чего используют различные приспособления.
При увеличении глубины вспашки только на 5см сток весенних талых вод уменьшается в среднем на 10%. Эффективным приёмом защиты почв от эрозии является оставление на полях стерни, которая хорошо задерживает снег. Благодаря созданию мощного снежного покрова уменьшается глубина промерзания почвы, что способствует впитыванию талых вод и значительному уменьшению их стока с полей.
Очень эффективно на эрозионно-опасных участках щелевание почвы. Щели, расположенные поперёк склона, перехватывают значительную часть поверхностного стока. На склонах эффективны перекрёстные способы посева.
В борьбе со стоком эффективна и плоскорезная обработка.
Мульчирование почвы на склонах некондиционной соломой снижает эрозию в 3-5 раз. Кроме того, мульча уменьшает глубину промерзания почвы, а значит, весной почва быстрее оттаивает и делается способной раньше поглощать воду.
Улучшению снегораспределения на полях, снижению эродирующей энергии отдельных струек воды, а значит, и уменьшению в целом эрозии почвы способствует создание кулис из высокостебельных растений (подсолнечника, горчицы, кукурузы).
Для сокращения эрозионных процессов на зяби поперёк склона снегопахами создают снежные валы на расстоянии 1- 20 м друг от друга. С этой же целью проводят полосное уплотнение снега поперёк склона водоналивными катками. Уплотнение снега рекомендуется также на озимых и многолетних травах. Прикатывание снега на склонах позволяет увеличить запас продуктивной влаги в среднем на 50 мм. Эффективно применение удобрений на эродированных землях, так как они способствуют лучшему развитию растительности, скрепляющей корнями верхние слои почвы.
Эрозионно-опасные ложбины отводят под залужение. На склоновых землях вводят почвозащитные севообороты с чередованием многолетних трав с однолетними культурами (полосное земледелие). На крутых склонах сомкнутый растительный покров способен полностью предотвратить эрозию. Такой покров ослабляет весенний поверхностный сток, предохраняет поверхность почвы от бомбардирующих ударов крупных капель дождя, способствует впитыванию вод ливневых осадков. Кроме того, корни трав механически скрепляют почву. На крутых склонах, используемых как пастбищные угодья, следует строго соблюдать норму выпаса.
Большое значение в борьбе с эрозией почв имеет создание водорегулирующих, приовражных и прибалочных лесных полос.
Водорегулирующие лесные полосы создают по горизонталям местности выше зоны размывов.
Прибалочные и приовражные лесные полосы создают шириной 12 – 21 м. Водорегулирующие и прибалочные лесополосы должны быть ветропроницаемыми, но с наличием кустарника, а приовражные – плотными. В прибровочных крайних рядах приовражных лесных полос высаживают корнеотпрысковые кустарники, способствующие лучшему закреплению откосов оврагов.
Незадернованные откосы и вершина оврага хорошо закрепляются посевом клёна ясенелистного, акации белой, абрикоса и др.
По днищам гидрографической сети создают илофильтры из лесных культур (тополей, кустарниковых ив). Илофильтры целесообразно сочетать с сооружением земляных запруд.
Мероприятия по борьбе с эрозией почвы эффективны в том случае, если их осуществляют в комплексе (организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные, лугомелиоративные, гидротехнические) на фоне высокой культуры земледелия, систематически и на всей площади водосбора.
При высокой расчленённости территории возникает необходимость в создании простейших противоэрозионных гидротехнических сооружений. К ним относятся распылители стока, водонаправляющие валы-канавы, водозадерживающие валы, быстротоки, запруды, террасы.
В борьбе с оврагами эффективна своевременная их засыпка с созданием на поверхности верхнего слоя плодородного гумусного слоя.
Разрушительное действие ветряной эрозии огромно. Она проявляется в виде пыльных бурь. Например, только за 1 день – 12 мая 1934 г. с территории Великих Равнин (США) было выдуто 200 – 300 млн. т почвы.
В Российской Федерации пыльные бури могут отмечаться в степных районах Южного Урала, Северного Кавказа и Нижнего Поволжья. Весной 1969 г. и 1972 г. в Ростовской области, в Ставропольском и Краснодарском краях возникали сильные пыльные бури. С полей был унесён наиболее плодородный верхний слой почв, уничтожено много посевов сельскохозяйственных культур.
Пыльным бурям особенно подвержены лёгкие и карбонатные почвы. Пыльные бури могут возникать в течение всего года. Особенно опасны бури в весенний период, когда почва не покрыта растительностью, усиленно рыхлится и делается податливой для ветровой эрозии.
Если засуха длится 2-3 года, растительность истощается и при сильном ветре начинается выдувание почвы. Иногда выдувание почвы начинается и на неправильно обработанных полях. Несущиеся частицы почвы срезают зелёные растения или заносят их песком и пылью.
Устойчивой против выдувания является почва, имеющая в верхнем пятисантиметровом слое более 60% почвенных частиц размером более 1 мм.
Ветровой эрозии в нашей стране подвержено около 40 млн. га лёгких почв. Дефляции податливы и более тяжёлые по механическому составу карбонатные, каштановые и чернозёмные почвы.
На эродируемых почвах важное значение имеет создание обработкой ветроустойчивого поверхностного слоя. Для этого применяют безотвальную обработку почвы с оставлением стерни на поверхности почвы, посев специальными стерневыми сеялками, полосное размещение сельскохозяйственных культур и трав.
На почвах, подверженных выдуванию, оправдали себя почвозащитные севообороты с посевом буферных полос из многолетних трав.
Уменьшению ветровой эрозии способствуют ранние сроки посева сельскохозяйственных культур.
В борьбе с ветровой эрозией важное значение имеют узкорядные и перекрёстные способы посева, обеспечивающие надёжную защиту почвы, а также глубокобороздковые посевы, проводимые поперёк направления эрозионно-опасных ветров.