Разрушение верхнего плодородного слоя почвы под воздействием ветра

Эрозия почвы

Каждый фермер старается заботиться о плодородности своего земельного участка, ведь от этого зависит урожайность выращиваемых культур. Зачастую этого бывает недостаточно: верхний слой земли беднеет, а урожайность снижается. Причиной этому является разрушение плодородного слоя земли из-за перемещения ее частиц в результате воздействия воды и ветра.

Описание явления

Эрозия почвы (с лат. «erosio» — разъедание) – это разъедание почвенных слоев посредством воздействия сильных ветров, воды, антропогенных факторов. Микрочастицы земли по воздуху или вместе с водным потоком с одного места перемещаются в другое, где оседают.

Существует два основных вида явления.

Ветровая

Ветровая эрозия или дефляция – это природное явление, возникающее на любых типах почв, возникающее как за счет сильных, так и слабых, но постоянно дующих, ветров. Также она может происходить при пониженной влажности почвенного слоя и окружающей его воздушной среды. Другими словами – это перенос земли с одного участка с последующим ее отложением на другом посредством ветров. Основными территориями, подверженными данной разновидности явления, считаются засушливые степные регионы, где обширные территории не защищены от ветров вспомогательной растительностью: пашни, луга, сенокосные угодья.

Весной ветровая эрозия возникает вследствие воздействия сельскохозяйственных агрегатов на почву. Вспашка, рыхление, боронование – это самые главные причины возникновения пыли, которая переносится на несколько метров и оседает уже в другом месте.

Выдувая почвенный слой, эрозия уничтожает дороги, оросительные каналы, хозяйственные постройки, посевы сельскохозяйственных культур, засыпая их, приводит к снижению плодородности пашни.

Весной по краям полей можно наблюдать образование черных барханов. Это результат работы зимних ветров, когда с одного места, где нет снежного покрова, земля переносится и оседает на высоких сугробах около лесозащитных полос.

Водная

При водной эрозии происходит перемещение частиц почвы вместе с талыми водами. Данный вид явления наиболее характерен для земельных участков со склонами. Также может наблюдаться во время ирригационного орошения посевов. В результате действия воды на земельном участке появляются расщелины, овраги, промоины. Верхние слои могут сползать целыми пластами, а могут уходить со струйками воды. Почвы, регулярно подвергающиеся действию воды, через несколько лет становятся непригодными для возделывания.

По характеру проявления водная эрозия бывает:

Капельная — когда происходит перемещение почвы за счет энергии падающих на землю капель дождя. Наиболее заметно проявляется на склонах, где перемещение может происходить на значительные расстояния.
Поверхностная — когда происходит размыв только верхнего плодородного слоя потоками воды.
Линейная — это более серьезная проблема, когда разрушение почвы уходит вглубь. Происходит вымывание подстилающих пород.

По характеру происхождения водная эрозия делится на:

Естественная — возникает под воздействием природы и менее всего влияет на плодородие.
Антропогенная — возникает в результате нерационального землепользования и несоблюдения агротехнических норм ведения сельского хозяйства.

Причины

Главными причинами разрушения земель являются естественные климатические факторы и хозяйственная деятельность человека.

На скорость развития явления влияют следующие факторы:

Климат. Водная эрозия характерна для регионов с длительными обильными ливневыми дождями либо ранним обильным снеготаянием. А вот ветровая, наоборот, характерна для засушливых районов с минимальным количеством осадков и сильными ветрами.
Рельеф. Скорость разрушения зависит от угла и протяженности склонов. Кроме того, на возвышенностях процесс протекает быстрее, чем в низинах и впадинах. Если территория ровная, то эрозия происходит быстрее там, где растительность развита в меньшей степени. Ветровой эрозии наиболее значительно подвержены степные районы.
Свойства и состав почвы. Менее всего подвержены разрушительным процессам черноземные земли. Они практически не вымываются и не выветриваются. Пески и суглинки меньшей плотности, напротив, сильно разрушаются под действием негативных факторов.
Наличие растительности. Высокие травы, дерн, корни больших деревьев, густые кустарники очень хорошо защищают слой земли от размывания и выдувания.
Вредители. Грызуны, а также землеройные насекомые оказывают пагубную роль на верхний плодородный слой. Делая свои норы и ямы, они разрушают грунт. Кроме того, многие вредители питаются корнями мелкой травы, грызут древесные корни, уничтожая растительность, которая препятствует эрозии. Норы являются удачным местом для прохождения воды. Протекая по поверхности, вода просачивается внутрь, продолжает свое движение по отверстиям, которые проделали вредители, соединяя их воедино.
Антропогенные факторы. Именно хозяйственная деятельность человека в значительной мере способствует разрушению плодородного слоя земли. Длительный выпас скота на одной и той же территории, нарушение севооборотов, разработка новых месторождений угля — все это нарушает экосистему и снижает плодородие земли.

Последствия

Значительное эродирование почвы негативно влияет на развитие целых экосистем: могут исчезать растения, а значит и популяции животных, птиц, насекомых, питающихся этими растениями.

Помимо разрушения сельскохозяйственных земель, эрозия наносит ущерб хозяйству в целом: размываются дорожные и коммунальные системы, выдуваются культурные насаждения, используемые для озеленения городов и сел.

Эрозия также несет опасность для водных ресурсов. Земельные потоки загрязняют глубинные грунтовые воды, а те объемы талых вод, которые необходимы для наполнения озер, под воздействием эрозии могут пойти в другое русло. При переносе твердых частиц водным потоком на дно рек, может происходить их обмельчание.

Эрозия может негативно отразиться и на здоровье человека, когда пыль во взвешенном состоянии опускается в его легкие. Также страдает авиация, ведь именно обильные пылевые бури приводят к быстрому износу двигателей самолетов.

Защита почв

Для борьбы с разрушением почв разрабатываются планы мероприятий, которые в той или иной мере помогают сохранить плодородие земель.

Защита от водной эрозии

Меры по защите земель от негативного воздействия воды включают следующие работы:

На территориях, где уклон составляет 1-2 градуса, обработку почв (вспашку, боронование, рыхление) проводят поперек склонов, по контуру рельефа.
На почвах с уклоном от 2 до 6 градусов разрушение замедляют с помощью специальных агротехнических приемов: поперечная безотвальная вспашка почвы гребнями, на глубину, ступенями. Дополнительно применяют ступенчатое бороздование, щелевание, кротование, вспашку с вырезными отвалами, плоскорезную обработку почвы.
Если уклоны составляют более 6 градусов, то лучшим методом защиты является создание почвозащитных буферных полос. Ширина полос из посевов многолетних трав должна составлять от 3 до 7 метров. Если градус уклона более 8, то ширина этих насаждений должна быть увеличена до 10 метров, а ширина полосы посадки сельскохозяйственных культур уменьшена до 25 метров.
Дополнительная распашка склонов препятствует развитию водной эрозии почв.
Гидромелиоративные методы – создание водоотводных каналов и стоковых траншей.
Предотвратить водное разрушение поможет посадка лесополос по периметру обрабатываемой территории.
Подбор растительности с более крепкой корневой системой, которая менее подвержена воздействию воды.
Зимой устанавливают системы для снегозадержания, а также производят прикатывание снега, чтобы весной уберечь земли от воздействия талых вод.
Создание плотин для водозадержания и искусственных водоемов. Создание специальных трасс позволит направить воду в нужное русло и уберечь земли от вымывания.

Защита от дефляции

Задача защиты почв от выдувания заключается в сокращении скорости ветра, движущегося непосредственно над поверхностью земли.

В связи с этим к защитным мерам от ветровой эрозии можно отнести:

Создание специальных защитных кулис из растений с высокими стеблями. Высота растений подбирается с учетом рельефа местности. Если сельхозугодья расположены в низинах, то высаживаются высокие растения, такие как кукуруза, подсолнечник, рапс, горчица. Такие кулисы зимой задерживают снег, а летом и осенью уберегают посевы от ветров.
Ведение почвозащитных севооборотов, при которых растительность высевается поперек господствующих ветров.
Использование плоскорезной обработки земель, при которой стерня остается на пашне.
Лесомелиоративные мероприятия, то есть посадка лесополос по границам посевов, а также приовражные насаждения вдоль рек и оврагов.

В результате разрушительного действия воды и ветра гибнут большие земельные массивы, на восстановление которых потребуются десятилетия. Для предотвращения глобальной катастрофы человеку в процессе своей хозяйственной деятельности необходимо применять все имеющиеся средства для защиты почвы от разрушения.

Источник

Как можно защитить почву от выдувания ветром: способы борьбы с эрозией почвы

Плодородных земель в мире не так уж и много. Они считаются основным богатством любого государства. При наличии плодородного слоя можно выращивать различные сельскохозяйственные культуры и собирать хорошие урожаи, чтобы население могло питаться отечественными продуктами, а не закупать их из-за рубежа по высоким ценам и сомнительного качества.

Для повышения урожайности используются разнообразные методы: внесение в почву удобрений или химических добавок. Но главными врагами, которые в состоянии разрушить верхний слой грунта – это ветер, сильные потоки воды, которые приводят к появлению эрозии. Для минимизации негативных последствий предпринимаются все возможные меры по восстановлению структурной целостности покрова. Для этих целей привлекаются высококлассные специалисты в этой области.

Что такое ветровая эрозия почв

Ветровая эрозия представляет собой негативное воздействие на верхний слой грунта, в процессе которого он выдувается, а частички почвы разносятся на дальние расстояния. Если сказать доступным языком, то порывы ветра сдувают плодородный слой, оголяя корневую систему растений. Это отрицательно влияет не только на тот участок, откуда выносятся частички почвы, но и на места, куда они приземляются, покрывая собой находящиеся там посевы, что плохо сказывается на будущем урожае.

Этот вопрос очень серьезный и над ним постоянно работают специалисты в области сельского хозяйства. Существуют регионы, в которых достаточно часто дуют сильные ветра, поэтому в течение нескольких дней там может исчезнуть перегнойный горизонт плодородного грунта. А естественное восстановление плодородного слоя хотя бы на пару сантиметров может происходить сотни лет.

Последствия от ветровой эрозии могут быть следующими:

полное уничтожение плодородного слоя пыльными бурями;
ухудшается состояние атмосферы;
заносятся шоссейные дороги и железнодорожные полотна;
повреждаются посевы на близлежащих территориях;
происходит ухудшение водного режима естественных водных источников;
негативное воздействие на слизистые оболочки людей;
ухудшение экосистемы.

Враги плодородного слоя почвы

Не только ветра и дожди наносят вред почве. Они, конечно, ее разрушают, но изначально природой придуманы способы защиты от пагубного воздействия стихий. Эффективным барьером от уничтожения плодородного слоя служит естественная растительность. Ее корневая система хорошо скрепляет частички грунта, не давая им переноситься на другое место.

В настоящее время основным врагом плодородия, как не странно, является сам человек, а конкретнее – его бесхозяйственность. Если неправильно вести сельскохозяйственную деятельность, то можно за считанные годы полностью разрушить плодородный покров. Этому способствует чрезмерное внесение удобрений, которые приводят к высушиванию грунта и дальнейшему понижению содержания гумуса.

Мероприятия по защите почв от ветровой эрозии

Основные задачи всех мероприятий при борьбе с ветровыми эрозиями – это предупредить такие негативные явления, ликвидировать очаги, а также прекратить процессы их развития. Все проводимые действия должны быть направлены в сторону уменьшения скорости движения воздушных масс и увеличению противодефляционной стойкости грунта.

Все проводимые мероприятия разделяют на 4 группы:

агротехнические;
гидротехнические;
лесомелиоративные;
землеустроительные.

Каждое из них в отдельности способно минимизировать негативные последствия ветровой эрозии.

Способы защиты почвы от выдувания ветром

Защита покрова от ветровой эрозии – главная задача всех аграриев. Чтобы сохранить верхний плодородный слой зачастую применяют почвозащитный севооборот. Это означает, что высадка всех растений, зерновых культур и многолетних трав происходит полосами. Более того, делается все возможное, чтобы в почве накапливалось достаточное количество влаги, а также повсеместно создавались защитные лесные буферные полосы. Хорошо защищает от выветривания плотный растительный покров.

В регионах, где бушуют сильные ветра, которые несут угрозу урожаю, половину культур высеивают поперек по направлению к порывам ветра. При наличии склонов не желательно располагать там лесные полосы и дороги. Основные приемы борьбы с выветриванием выглядят следующим образом:

Высадка кулис	Речь идет о высокостебельных культурах. Такие растения не дают порывам ветра сильно разгоняться, что способствует сохранению почвы. При этом происходит расширение посева многолетних растений и озимых, улучшается состояние кормовых угодий.
Влагонакопление	Этому способствует высадка кулис из кукурузы и горчицы. Период посадки – конец июля. Растения стремительно растут и не дают семена. Этот способ помогает задерживаться снегу зимой на полях, минимизируя негативные последствия сильных ветров в отношении грунта.
Задержание снега	Применяется чересполосное уплотнение снега. При таких действиях грунт глубоко не промерзает, поэтому при наступлении весны интенсивное таяние снега приводит к отличной увлажненности почвы. Этот способ позволяет сохранить будущий урожай, не дав корневой системе замерзнуть.

Использование пожнивных остатков

Пожнивные остатки — это корни, нижние части стеблей, опавшие листья, которые остаются от жатвы на полях.

Данный вариант защиты почты считается самым простым и надежным способом минимизации последствий ветровой эрозии. Остатки растений способны улавливать движущиеся частички почвенного покрова. Такая технология обработки грунта, которая позволяет пожневым остаткам остаться на поверхности, благополучно предотвращает чрезмерное измельчение почвы до образования пыли. Если остатки имеют вертикальное положение, то это достаточно эффективный способ уменьшить скорость ветра.

Если у почвы преобладает грубая структура, то растительные остатки желательно сохранить в больших количествах. Такой грунт чрезмерно наполнен кальцием и карбонатом и малым содержанием органических веществ, глины и ила. Это может стать причиной образования хрупких комочков и фракций, больше всего подверженных эрозии. Чем устойчивее комочки, тем они больше противостоят эрозии. Поэтому в процессе обработки грунта большое внимание стоит уделять размеру комков: чем они больше, тем лучше.

Неровность почвы также является эффективным способом борьбы с сильными ветрами. Возвышенности и впадины способны поглотить часть энергии ветра, а также остановить движущиеся частички грунта. Самыми эффективными гребнями считаются высотой от 10 до 33 сантиметров.

Способы борьбы с ветровой эрозией почв

В настоящее время проводятся большое количество разнообразных мероприятий, направленных на сохранение плодородного слоя почвы. На некоторых из них остановимся более подробно:

Щелевание	Агромелиоративный способ, благодаря которому улучшаются водно-физические свойства грунта со слабой проницаемостью. Основная его задача – прорезать в почве щели шириной в 3 сантиметра и глубиной от 30 до 60 сантиметров на расстоянии около полутора метров. Когда происходит нарезка, стенки почвы становятся плотными, а в пустоты осыпается рыхлая почва. Это способствует скапливанию влаги, предотвращающей выветривание почвы. Время проведения работ – осень.
Кротование	Этот способ предполагает создание в почве цилиндрических пустот. Для этого используется такой механизм, как кротователь, который способен создать выемки глубиной до 40 сантиметров и диаметром до 8 сантиметров. Кротование улучшает качество грунта.
Удобрение	Метод используется на эродированных грунтах и считается одним из самых действенных защит от выветривания. Благодаря внесенным удобрениям культуры растут лучше, быстрее появляются всходы, развивается сильная корневая система, которая тщательно связывает почву. При внесении таких удобрений можно получить отличный урожай.
Лесомелиорация	Способствует закреплению существующих оврагов, увеличению противоэрозийной устойчивости грунта. При этом происходит высадка приовражных лесных насаждений в виде лесополос или бровок, которые сводят на нет сильные порывы ветра, тем самым уберегая плодородный слой от выветривания.
Лункование зяби	Относится к категории простых агротехнических противоэрозийных приемов, но с достаточной эффективностью. Оптимальный вариант – когда лункованию подвергаются склоны незначительной крутизны (максимум 6 градусов). Этот способ применяется одновременно с пахотой. Лунки делаются с использованием специальных лункообразователей, благодаря которым создаются пустоты глубиной до 15 см и длиной в 1,2 м. На площади в 10000 кв.м. количество лунок может достигать 13,5 тысяч штук.
Вспашка с рыхлением	Это относится к подпахотному слою грунта. Способствует увеличению мощности пахотного горизонта, дает возможность влаге хорошо напитывать почву, при этом уменьшается возможность воздушным массам переносить частички грунта на дальние расстояния.
Культивация	Является основным способом борьбы с эрозией почвы и заключается в своеобразной обработке верхнего слоя. Оптимальная глубина вспашки – 22 сантиметра. Она считается заглубленной и применяется наряду с обычной культивацией. Такие мероприятия проводятся каждые 2-3 года. Помимо такого способа обработки земли используется безотвальная и плоскорезная обработка, а также полосное рыхление. Все эти действия защищают плодородный слой от выдувания, при этом не изменяют рельеф местности. Культивирование используется как крупными сельскохозяйственными предприятиями, так и обычными фермерами. Причем для этих целей дорогостоящая специализированная техника не нужна.

Подведем итоги

На качественность почвы оказывают влияние многие факторы: от климатических условий до состояния экологии в определенной местности. Чтобы сохранить плодородие, и, как следствие, хороший урожай культур, необходимо проводить агротехнические, лесомелиоративные и иные мероприятия. Но, как показывает практика, выбор только одного способа защиты слоя грунта не приведет к желаемым результатам. Необходимо использовать все доступные методы в комплексе.

Источник