Что Такое Эрозия Почвы И Каковы Ее Последствия?
Эрозия почвы является формой ее деградации. Она определяется как разрушение верхнего слоя земли под влиянием антропогенных и природных факторов. Это процесс, который удаляет верхний слой поля вместе с питательными веществами, а, следовательно, пагубно влияет на плодородие сельскохозяйственных угодий.
Что Такое Эрозия Почвы?
Термин “эрозия почв” охватывает широкий спектр физических и химических воздействий, таких как удаление растворимых веществ, химические изменения, разрушения из-за мороза или быстрые изменения температуры, стирание под действием ветра, заряженного пылью.
Более того, вследствие постоянного роста плотности населения люди вносят значительный вклад в возникновение эрозии из-за обработки полей, чрезмерного обезлесения, а также таких промышленных операций, которые неизбежно влияют на урожайность, например, строительство дорог.
Эрозия Почвы И Ее Причины
Определение причин эрозии поможет нам объяснить, что такое эрозия почвы и ее виды. Можно выделить естественную эрозию почв на полях и ускоренную. Эти два типа значительно отличаются скоростью протекания. Естественная эрозия почв отмечается длинным процессом и может длиться от двух до семи тысячелетий. Антропогенные факторы, в частности нерациональная сельскохозяйственная деятельность человека, значительно ускоряют процесс деградации до 10-30 лет. Основными факторами здесь является неправильная работа с полями, чрезмерные удобрения, бесконтрольный выпас скота, осушение болот, некорректная обработка и орошение угодий.
Естественные (Природные) Причины
Разные типы грунтов подвергается физическим, химическим и биологическим изменениям в зависимости от фактора, вызывающего деградацию. Ключевыми элементами, которые ускоряют деградацию, являются следующие: вода, ветер, снег и движение льда.
- Ветровая эрозия почвы возникает тогда, когда порывы ветра поднимают мелкие частицы с поверхности поля и обнажают его. Толщина снимаемого слоя с поверхности грунта и скорость эрозии зависит от силы ветра. Очень сильные пыльные бури могут отнести слой земли за много километров и превратить плодородное угодье в пустыню.
- Водная эрозия почвы вызвана осадками, которые формируют водные потоки и имеют свойство смывать частички земли. Промоины могут создаваться очень быстро. Сначала в результате осадков формируется небольшая полынья с водой, но впоследствии она может достичь размеров карьера.
- Снежная эрозия почв связана с интенсивным таянием снежного покрова. Это приводит к избыточного увлажнения и разрыхления верхнего слоя почвы. Как результат – питательные органические вещества вымываются быстрее, что снижает плодородие.
Существует множество форм деградации почвы, но для сельскохозяйственной деятельности наиболее важными из них являются следующие: эрозия, засоление и закисление. Из-за быстрой урбанизации и чрезмерные методы ведения сельского хозяйства (обработка полей, использование пестицидов и несоответствующие методы орошения) уровень засоления и кислотности грунта повышается до такой степени, что полям больше не свойственно желаемое для сельского хозяйства плодородие.
Одной из причин негативных изменений является климат, ведь большое количество обильных осадков может напрямую влиять на эрозию почв. В результате ливневых дождей районы со слабой растительностью и корнями особенно уязвимы для дождевых потоков, поэтому здесь истощение полей будет неизбежным. Ветровая эрозия происходит из-за порывов ветра; в основном ветер представляет собой серьезную угрозу, поскольку грунт сухой и, следовательно, является чувствительным к изменениям.
EOS Crop Monitoring
Спутниковые снимки с высоким разрешением для аналитики полей – контролируйте здоровье посевов дистанционно!
Антропогенные Причины
Техногенная эрозия почвы может быть вызвана строительством карьеров или зданий, неправильными грунтовыми работами и обработкой земли, которая блокирует естественные препятствия для стока воды.
Небрежность при проведении сельскохозяйственных операций, в частности при обработке полей, разбивает поверхность грунта на мелкие кусочки. Эта проблема усугубляется использованием новейшего технологического оборудования. Интересно отметить, что обработка земли влияет на ветровую эрозию почвы – в результате обезвоживания земли образуются более мелкие куски, которые легко подбираются ветром.
Вырубка лесов – еще одна распространенная практика, которая приводит к эрозии. Деревья помогают удерживать землю на месте, поэтому, когда они вырываются с корнем, ветры и дожди выталкивают рыхлый слой и камни в ручьи и реки, что опять-таки ведет к нежелательной седиментации.
Аналогичный эффект наблюдается вследствие промышленных процессов (например, строительства сооружений) и развития транспортной инфраструктуры, которые ослабляют прилегающие сельскохозяйственные угодья.
Последствия Эрозии Почвы На Полях
Эрозия почв может развиваться с разным темпом в зависимости от определенных обстоятельств. Несмотря на то, насколько быстро она развивается, она неизбежно влияет на производительность земель, плодородие, ухудшает качество воды и нарушает водоотведение.
Загрязнение Водных Потоков
Фермеры со всего мира считают влагу важным фактором плодородия. Истощение и эрозия почвы, в свою очередь, способствуют процессу загрязнения грунтовых вод, а затвердевшая структура препятствует протеканию воды в более глубокие слои земли. Эффект плохого дренажа усиливает эрозию из-за плотной засыпки, поэтому производительность земли может быть утеряна из-за недостаточного уровня влажности грунта.
Закисление Почвы
Еще одним губительным эффектом деградации является повышенный уровень кислот в почве из-за нарушения его биологической структуры. После того как органические массы удаляются из верхних слоев грунта, он уже не может поддерживать приемлемый уровень pH. Значение pH выше или ниже желаемых диапазонов подрывают способность растений и интенсивных сельскохозяйственных культур к росту.
Уменьшение Плодородия
Понятно, что эрозия почв является серьезной угрозой для фермеров и пагубно влияет на плодородие. Этот процесс удаляет верхний слой земли вместе с питательными веществами, которые способствуют урожайности. В основном он вызван ветром и водой или обработкой полей.
Стоит отметить, что два наиболее распространенных фактора эрозии почв – вода и ветер – всегда действуют одновременно. Тогда цикл отрицательного влияния на поля воспроизводится следующим образом: весенние осадки размывают земли, впоследствии они становятся сухими и легче разносятся ветром на большие расстояния, а летом пыль опять же размывается из-за дождей, что может даже приводить к образованию оврагов. Чтобы этот цикл прервать, важно не обрабатывать сухие поля и применять почвозащитные меры.
Эрозия Почвы И Меры Борьбы С Ней
Существует множество способов предотвращения эрозии. Они же подходят для борьбы с уже имеющейся деградацией. Эрозию почвы можно замедлить при помощи следующих средств:
- использование технологий снегозадержания, такие как No-Till и Strip-Till
- высадка деревьев, трав и кустарников, которые защищают территорию от ветров, смывов и предотвращают подкисление
- севооборот (чередование различных культур на полях) с короткой ротацией и отказ от паров
- использование современных систем обработки полей
- отказ от чрезмерной обработки полей, особенно сухого грунта
- регулирования выпаса скота на пастбищах
- использование системы CTF (системы контролируемого передвижения техники по полю)
- контроль за незаконной вырубкой лесов
Понятно, что большинство таких мероприятий приносят владельцам угодий дополнительные расходы. Однако следует помнить, что последствия эрозии почв также негативно влияют на урожайность полей, а, следовательно, и на их доходность, поэтому важно стараться предотвращать это явление.
Эрозия Почвы И Борьба С Ней С Помощью Crop Monitoring
Crop Monitoring позволяет получать актуальную информацию об уровне растительности, сравнивать изменения значений растительности за последние 5 лет на основе исторических данных и отслеживать тенденции эрозии почвы. Благодаря разнообразию функций Crop Monitoring фермеры экономят ресурсы, время и деньги, особенно при работе с крупномасштабными полями. Принимать решения по срокам урожая, типам удобрений и другим прогнозам становится гораздо проще.
Вместе с тем, что Crop Monitoring предоставляет доступ к детальным данным, эта платформа еще и проста в использовании. Вы просто сохраняете поле, применяете зонирование и ждете сообщений о колебаниях NDVI (нормализованного вегетационного индекса) по электронной почте, как только будут добавлены новые изображения для вашего поля. Еще никогда фермеры не могли так просто получить такую информацию! Дистанционное зондирование – очень эффективный инструмент для поддержки производительности ваших полей круглый год.
Источник
Как предупредить эрозию почвы
Submission Preview
Ф едеральное Г осударственное Б юджетное У чреждение
К расноярский Р еферентный Ц ентр Р оссельхознадзора
г. Красноярск , ул. Марковского, д. 45, О фис: 5-02
М ногоканальный т елефон.: (391) 227-20-10
И спытательная лаборатория: (391) 266-90-72 , +7 9135143957
Эрозия почвы и меры предупреждения
Эрозия (от лат. erosio – разрушение, разъедание, размывание) – это совокупность взаимосвязанных процессов отрыва, переноса и отложения почвы (иногда материнской и подстилающей пород) поверхностным стоком временных водных потоков или ветром. В соответствии с этим эрозию подразделяют на водную и ветровую.
Водная эрозия происходит под влиянием стока дождевых, талых, поливных и сбросных вод. Она проявляется в виде плоскостного смыва почв рассеянными струями воды и линейного размыва почво-грунтов (оврагообразование). Водная эрозия приводит к уничтожению почвенно-растительного покрова на склонах. Смытые почвы содержат меньше илистых и глинистых фракций, в них накапливаются грубые частицы, главным образом песок. С увеличением смытости почв возрастает их бесструктурность, ухудшается водопроницаемость и аэрация, снижается скважность. Если процесс беспрепятственно продолжается длительное время, то коренные породы, в конечном счете, оказываются на поверхности.
Для ветровой эрозии существует специальный термин – дефляция (от лат. deflare – сдувать), развитию процессов которой способствуют: сильные ветры, отсутствие растительного покрова, песчано-супесчаная литология, засушливый климат.
Для предупреждения развития эрозионных процессов существует ряд, так называемых противоэрозионных мероприятий:
Организационно-хозяйственные мероприятия.
Направлены главным образом на противоэрозионную организацию территории с учетом эродированности и эрозионной опасности почв, обеспечивающую правильное сочетание и размещение всех мер защиты почв от эрозии на водосборной площади.
При определении структуры посевных площадей в каждом конкретном хозяйстве необходимо учитывать тип почвы и ее смытость, особенности рельефа и развитие водноэрозионных процессов. Чем выше удельный вес пашни с уклоном до 3°, тем при прочих равных условиях должно быть больше зерновых и пропашных культур и меньше многолетних трав, и наоборот.
Чтобы избежать концентрации поверхностного стока и создать условия для обработки почвы и посева культур, линейные рубежи (границы хозяйств, полей, рабочих участков, лесополос) должны располагать преимущественно по водораздельным линиям или поперек склона по направлению основных горизонталей.
Чередование культур в севообороте.
Эффективное использование влаги в севообороте возможно только при чередовании культур, имеющих глубокую и мелкую корневую систему. Влагооборот под однолетними культурами осуществляется в слое почвы
0-150 см, а под многолетними в слое почвы 0-300 см. Чистый пар хорошо сохраняет влагу к посеву озимых. В районах достаточного увлажнения экономически обосновано введение занятых паров вместо чистых. На пашне, где смыв почвы составляет более 12 т/га, организуются специальные почвозащитные севообороты с многолетними травами
и культурами сплошного сева.
Степень защищенности полей севооборота от ветровой эрозии в течение года будет закономерно изменяться в соответствии с биологическими особенностями возделываемых культур. Самым эффективным
и распространенным способом решения проблемы является введение в состав севооборота многолетних трав, чередуемых с полосами других культур, которые располагают перпендикулярно направлению наиболее опасных ветров.
Обработка почвы.
Приемы обработки почвы условно можно разделить на две группы: обычные виды (вспашка, боронование, культивация, междурядное рыхление) и специальные – мероприятия по регулированию стока и смыва почв.
Вспашка, культивация, боронование и посев в направлении, близком к горизонталям, являются наименее трудоемким способом защиты почв от эрозии. При этом гребни и борозды располагают перпендикулярно
к направлению склонового стока, что способствует увеличению поглощения воды почвой. Увеличение глубины обработки почвы приводит к повышению водопроницаемости почвы и соответственно к уменьшению стока воды
и смыва почвы. В целях экономии средств вместо сплошной глубокой обработки рекомендуется обычная вспашка с последующим глубоким рыхлением полосами.
Среди специальных приемов обработки почвы особое внимание заслуживают лункование, щелевание, кротование. Данные способы водозадерживающей обработки почв проводят на склонах крутизной более
2-3°, где эффективность поперечной обработки почв снижается. Для уменьшения поверхностного стока и смыва на зяби и парах применяют также обвалование, которое обычно производится со вспашкой. Во избежание стока вдоль валиков применяют фигурное обвалование.
Окультуривание почв и внесение удобрений.
Основными путями окультуривания почв, особенно эродированных, улучшения их структуры, водно-физических и других свойств являются:
— культура многолетних трав и применение сидератов;
— внесение органических (навоз, торф, солома) и минеральных удобрений, а в случае необходимости – проведение известкования
и гипсования;
— применение полимеров (К-4, К-9, ГИПАН, ПАА, полиакриламид).
На смытых почвах высокоэффективна сидерация. В качестве зеленого удобрения целесообразно использовать однолетний и многолетний люпин, однолетний и двухлетний донник, люцерну, клевер, горох, рапс, горчицу, вику. При запашке зеленой массы растений на 25-30 % уменьшается плотность сложения и увеличивается водопроницаемость почвы, вследствие чего снижается поверхностный сток.
Мульчирование – покрытие обнаженной поверхности почвы измельченной соломой, стеблями кукурузы, подсолнечника, а также материалами нерастительного характера (полиэтиленовая пленка, бумага) уменьшает промерзание почвы в 1,5-2 раза и увеличивает запасы влаги
в корнеобитаемом слое. Весьма эффективным противодефляционным приемом является мульчирование почвы жидким навозом. Он существенно улучшает не только физико-механические свойства поверхностного слоя почвы, но и ее питательный режим.
Удобрения на эродированных почвах следует вносить дифференцированно, с учетом степени их смытости. Скорость впитывания воды в почву под влиянием минеральных удобрений возрастает до 10 %, а под воздействием органических – до 60 %. Водорастворимые полимеры улучшают водно-физические свойства эродированных почв.
Снегозадержание и регулирование снеготаяния.
В степных районах снегозадержание проводится там, где высота снежного покрова достигает 10 см и более. Для полей площадью 15-20 га снегозадержание дает превышение снегозапасов по сравнению с открытым пространством на 60-70 %, для полей площадью 25-50 га – 40-60 %, а для полей площадью 55-100 га только 20-40 %. По причине переноса снега ветром для снегозадержания нужно создавать кулисы из высокостебельных растений: подсолнечника, кукурузы, сорго, горчицы, а также снежные валики.
Одним из наиболее эффективных приемов снегозадержания является снегопахота, которую начинают при высоте снежного покрова 8-12 см, преимущественно во время оттепелей. С помощью снегопаха формируют снежные валы с наклонными стенками высотой от 40 до 70 см, располагая их поперек господствующих ветров или перекрестно на расстоянии 5-10 м один от другого на нижних частях склонов южной и западной экспозиции и 15-20 м – на верхних частях этих склонов, а также на склонах северной и восточной экспозиции.
Зачернение снега производится золой, смешанной с землей, торфяной крошкой, фосфоритной мукой. Сущность способа заключается в том, что непосредственно перед началом устойчивого таяния снега снежный покров зачерняется полосами, что способствует разновременному сходу снега и большему впитыванию талых вод в почву. Снегозадержание и регулирование снеготаяния препятствует образованию ледяной корки на озимых.
Агролесомелиорация.
Основное назначение полезащитных лесных полос на водораздельных пространствах – снижение скорости ветра и турбулентного обмена в приповерхностном слое атмосферы. Кроме того, они способствуют уменьшению вредного воздействия суховеев, а также накоплению и равномерному распределению снега на полях.
На приводораздельных склонах помимо опасности ветровой эрозии почв возникает опасность смыва и размыва почв. Поэтому лесные насаждения на склонах помимо почвозащитных должны выполнять и функции по перехвату поверхностного стока дождевых и талых вод и переводу его полностью или частично во внутрипочвенный сток. На склонах круче 2° ленточные лесные насаждения ориентируют в направлении, перпендикулярном линии стока, без учета направления ветра, такие насаждения называют стокорегулирующими лесными полосами.
На землях, прилегающих к оврагам и балкам, существует повышенная опасность концентрации поверхностного стока и связанная с ней опасность роста оврагов. Лесные полосы, расположенные вдоль бровки балки, называют прибалочными, а полосы, расположенные вдоль бровки оврага или его вершины, называются приовражными.
Днища оврагов и балок, на водосборах которых сток не зарегулирован, являются местом переноса и отложения почвы, смытой с полей на водосборах. Защитные лесные насаждения по дну и склонам оврагов, балок, ложбин, предназначенные для задержания наносов, называются кольматирующими лесными насаждениями.
Гидротехнические сооружения.
Гидротехнические противоэрозионные мероприятия применяют в тех случаях, когда агротехнических и агролесомелиоративных мероприятий недостаточно, это касается крутых склонов и сильно заовраженных земель.
К гидротехническим сооружениям самостоятельного действия на пашне относятся напашные валы-террасы (водозадерживающие, водорегулирующие), представляющие собой земляные сооружения высотой 40-50 см, рассчитанные на задержание стока 10%-ной обеспеченности.
Помимо валов-террас, к простейшим гидротехническим сооружениям на водосборной площади относятся траншейные террасы, распылители стока, валы Борткевича, водоотводные валы-канавы.
Источник