Пастбищная эрозия


Почва – поверхностный слой суши, состоящий из последовательно расположенных пластов (горизонтов), образовавшихся в результате преобразования горных пород под воздействием ряда факторов, а именно: животного и растительного мира, микроорганизмов, рельефа, климата и, конечно же, времени. Существует и такое понятие, как «эрозия почв». Предлагаем познакомиться с ним подробнее.

Плодородие – уникальное свойство почвы

Данное природное тело обладает таким ценным качеством, как плодородие (способность обеспечивать рост и формирование растений), зависящим от запаса питательных веществ и воды. Именно это уникальное свойство почвы успешно используется человеком на протяжении десятков тысяч лет, причем все чаще во вред обеим взаимодействующим сторонам. Небрежная и безответственная деятельность обуславливает возникновение эрозии.

Понятие «эрозия»

Что такое эрозия? В переводе с латинского это слово обозначает — «разъедать», «выгрызать».


Эрозия (фото некоторых последствий которой представлены в нашей статье) – это разрушение поверхностного почвенного слоя. Конечно, данный процесс является природным, но на 60 – 80% его провоцирует и ускоряет именно людской фактор. Эрозия – это страшное явление, при котором могут быть утеряны целые регионы, приспособленные под ведение сельского хозяйства. Поэтому ее предотвращение является одной из важнейших задач, стоящих перед современным человечеством.

Виды антропогенной эрозии

Эрозия, причины которой в большинстве своем спровоцированы людской деятельностью, называется антропогенной и включает в себя следующие типы разрушения почвенного покрова:

  • Механический. Заключается в обеднении плодородного слоя в результате многократной механической обработки почвы (вспашка, боронование, культивация).
  • Строительный. Нарушение травяного покрова происходит вследствие строительных работ, включающих подготовку площадок под застройку и механическое воздействие на почвенный покров специализированной техникой.
  • Транспортный. В данном случае на поверхностный слой происходит постоянное воздействие транспортных средств.
  • Пастбищный. Массированный выпас скота вызывает ослабление травяного покрова в связи с его вытаптыванием и поеданием; трава уничтожается быстрыми темпами и не успевает восстанавливаться. В результате происходит ее отмирание, обнажение почвы и эрозия. Это негативное явление вывело из обращения 10 миллионов квадратных километров пастбищных земель при общей площади в 46 миллионов, сделав их непригодными к использованию.
  • Химический. Обусловлен накоплением отдельных химических компонентов (удобрений, минеральных элементов), разрушающих структуру почвы.

Виды природной эрозии

Безжалостная нерациональная человеческая деятельность в состоянии за ограниченное время разрушить сложную и уязвимую систему, формировавшуюся на протяжении длительного периода. Вышеперечисленные виды эрозии представляют собой далеко не полный список методов воздействия людей на почвенный покров, провоцирующих и усиливающих эрозию под действием природных факторов (дождей и ветра). Рассмотрим и другие виды этого процесса.

Эрозия водная

Данный процесс обусловлен действием дождевых капель, являющихся лишь косвенной причиной смывания верхнего слоя. Основное же воздействие является следствием того, что уносимые водными потоками мелкие частицы забивают поры более крупных, а это снижает влагопоглощательную способность почвы, увеличивая ее подверженность эрозии. Плодородный слой либо смывается в расположенный рядом водоем, либо оседает в низинном месте, где скорость потока идет на спад. Если при вымывании образуется много маленьких ручейков, то эрозия называется струйной, если возникают большие русла – овражной. Особенно активно эрозия водная с образованием оврагов проявляется в период таяния снегов, причем наиболее подвергаются этому склоновые пастбища с изреженным травостоем. Расходясь веером от центрового стержня, балки, длина которых может достигать десятков километров, овраги разрушают луга и поля, прорезают дороги. Не остановленное своевременно разрушительное явление увеличивается в размерах в ширину и глубину, захватывая все больше земли, теряющей вследствие этого плодородие и превращающейся в пустыню.

Ветровая эрозия


Данный вид разрушения поверхностного слоя земли связан с рельефом местности и может наблюдаться даже на ровных площадках.

Эрозия ветровая вызвана пыльными бурями, чаще всего охватывающими легкие почвы. Верхний плодородный слой толщиной до 25 см поднимается ветром ввысь до 3 км и уносится, оседая толстым слоем далеко в других местностях. Высота наносов может достигать 2–3 метров.

Последствия

Провоцирует появление ветровой эрозии вырубка лесов в горных областях, приводящая к тому, что ставший незащищенным верхний слой почвы уносится с первыми сильными дождями. Не адаптированные к определенным климатическим условиям агротехнические приемы также способствуют разрушению поверхностного слоя. Ярким примером этому служит применение поселенцами из Европы привычных методов возделывания земель в засушливых регионах либо тропиках, спровоцировавших негативные последствия. Эрозия повлекла значительную утерю больших плодородных площадей. В Китае, казахстанской степи и североамериканских прериях стали возникать пыльные бури, уносящие с собой огромные количества плодородных почвенных слоев.


енно эти природные явления были зарегистрированы в 30-ых годах 20 века в Северной Америке при освоении Запада с помощью механизации сельского хозяйства и железнодорожного сообщения, обеспечивавшими возможность обработки огромных территорий. Ветровая эрозия спровоцировала перемещение тысяч тонн почвы, которые достигли Бостона, Чикаго, Нью-Йорка. В Новой Англии в этот период было зарегистрировано выпадение красного снега и появление черных ураганов, полностью закрывавших солнце. Многие фермеры по причине больших потерь плодородного почвенного слоя почувствовали на себе, что такое эрозия, так как были обречены на нищенское существование и поиски счастья в других регионах.

Средиземноморье и тропики, помимо сильнейших ветров, ощутили на себе мощные ливни, смывающие почву. Эрозия, последствия которой оказались ужасны, вынудила местное население приспосабливаться к обновленным условиям и возделывать земли в горах. Хотя и в тех местах верхний слой земли уносился или смывался под действием природных факторов.

В период Второй мировой войны эрозия, причины которой заключались в масштабных боевых действиях, поразила 17% всей поверхности Земли, покрытой растительностью. И по сей день эта цифра растет, неуклонно приближаясь к 23%.

Влияние эрозии на загрязнение водоемов

Эрозия распространяется с быстротой, превышающей скорость естественного образования и восстановления поверхностного слоя.


довой прирост поврежденных почв составляет до 1,5 млн. гектаров. Снижение урожаев, происходящее вследствие уменьшения количества гумуса (около 0,62 тонн/га), доходит до 50%. Помимо ощутимого вреда на суше эрозия губительно действует на водоемы, заиливая и загрязняя их продуктами разрушения почвы, что равносильно воздействию сброса вредных промышленных отходов. В некоторых случаях за десяток лет водоемы полностью заиливаются. А это, помимо мутности воды, пагубно отражается на работе систем водоснабжения, электростанций, водного транспорта. Число наносов, перемещаемых рекой, зависит от силы почвенной эрозии и может достигать огромной величины. Наибольшей мутностью выделяются реки Янцзы и Хуанхэ (до 40 кг/м3), очистка которых требует значительных капиталовложений. При стоке воды с пашни смывается до трети вносимых удобрений, которые не только безвозвратно теряются, но и наносят огромный экологический вред, отражаясь на качестве воды. В США на очистку воды ежедневно тратится около 1 млн. долларов.

Растения как сдерживающий эрозию фактор

На торможение процессов эрозии положительное влияние оказывают растения, мелкие корни которых укрепляют почвенную структуру, придают ей водопрочность. Также они изменяют гидрологический и биологический режим почв.

Надземная часть представителей флоры сокращает смыв почвы в десятки, а то и сотни раз. От ударов дождевых капель поверхностный слой суши оберегает развитый растительный покров. Он увеличивает водонепроницаемость почвы и создает оптимальную поверхностную шероховатость, уменьшающую скорость склонового стока. Листья и стебли задерживают примерно от 20 до 53% дождевых осадков, выпадающих за год. Несколько миллиметров водных потоков задерживает лесная подстилка и мох.

Наибольшее влияние растений на противоэрозийную стойкость проявляется во время их максимального развития, а именно в летне–осенний период.

Как противостоять разрушению почв?


Борьба с эрозией включает следующие мероприятия:

  • Почвозащитные севообороты, подразумевающие правильное применение агротехнических приемов и грамотное чередование возделываемых культур. К примеру, после уборки пропашных культур, слабо защищающих поверхностный слой от смыва, требуется высеивать многолетние травы, защищающие почву и обогащающие ее необходимыми микроэлементами.
  • Агротехнические мероприятия, которыми может быть успешно побеждена эрозия. Это регулирование потоков талых вод, нацеленное на защиту поверхностного слоя, которое производится при помощи вспашки, культивации и посева поперек склона культур, желательно параллельно направлению горизонтальных рядов. Также на склоновых землях отвальную вспашку заменяют почвенной обработкой без оборотов пласта.
  • Лесомелиоративные мероприятия, основными из которых является создание водорегулирующих лесополос в районах с малым количеством насаждений, а также вокруг водоемов и на сильноэродированных крутосклонных землях, забракованных для использования в сельском хозяйстве.
  • Противоовражные мероприятия, направленные на остановку роста и закрепление действующих оврагов, перевода поверхностных стоков во внутрипочвенные и укрепления почвенного грунта.
  • Гидротехнические сооружения, с помощью которых производится удержание, отвод и сброс той части осадков, которую не получается удержать лесозащитными насаждениями и агротехническими приемами.

Под силу каждому

Практически каждый человек способен поддерживать почву в идеальном состоянии, не допуская, чтобы на ней появилась эрозия. Это предусматривает применение таких методов, как качественное разрыхление, предотвращающее образование поверхностной корки и способствующее увеличению водопоглощающей способности, обогащение перегноем, обеспечение необходимой влажностью, хорошая вентиляция. Эффективен метод мульчирования, направленный на противоэрозийную защиту и заключающийся в оставлении на поверхности почвы мульчи — остатков растений, смягчающих силу удара дождевых капель, увеличивающих просачивание воды под почву, что уменьшает ее поверхностное стекание.

Актуально использование щадящих методов механической обработки, не уплотняющих почву и придающих ей оптимальную рыхлость с небольшими многочисленными ходами для проветривания и быстрого отвода воды после сильных осадков. Бережная механическая обработка способствует впитыванию влаги землей в больших количествах и отведению ее излишков, что защищает почву от вымывания и выветривания. Для тракторов – достаточно тяжелой техники — разработаны специальные шины низкого давления, минимально травмирующие поверхность.


Источник: www.syl.ru

Эрозия почв (от лат. erosio ¾ разъедание) ¾ разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.

К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и при разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.

Однако настоящим бичом земледелия у нас в стране и в мире остаются водная эрозия (ей подвержены 31% суши) и ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34% поверхности суши. В США эродировано, т. е. подвержено эрозии, 40% всех сельскохозяйственных земель, а в засушливых районах мира еще больше ¾ 60% от общей площади, из них 20% сильно эродированы.

Эрозия оказывает существенное негативное влияние на состояние почвенного покрова, а во многих случаях разрушает его полностью. Падает биологическая продуктивность растений, снижаются урожаи и качество зерновых культур, хлопка, чая и др.


Ветровая эрозия (дефляция) почв. Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром.

Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Различают местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури.

Первая проявляется в виде поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра.

Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни).

Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно влияют на все компоненты окружающей природной среды, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.

В нашей стране пыльные бури неоднократно возникали в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, в Башкирии и в других районах.

Опустошительная пыльная буря отмечалась в апреле 1928 г., когда пострадало почти 1 млн км2 земель от Дона до Днепра. Ветер поднял более 15 млн т черноземной пыли до высоты 400-700 м, выдувание почвы достигло 10-12 см, а местами 25 см, т. е. практически почва была унесена на ту глубину, на которую она была вспахана.


Старожилы на Северном Кавказе хорошо помнят пыльную бурю, охватившую в марте — апреле 1960 г. значительную часть Северного Кавказа, Нижнего Дона и южную Украину. С огромной территории был снесен слой плодородной почвы толщиной до десяти сантиметров, повреждены озимые, засыпаны многие оросительные каналы. Вдоль полезащитных лесонасаждений, железнодорожных насыпей образовались земляные валы высотой до двух — трех метров.

В настоящее время крупнейший источник пыли ¾ Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала на сотни километров. Общая масса переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т/г. Другой крупный пылевой очаг ¾ Черные земли Калмыкии.

Водная эрозия почв (земель). Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека. В частности, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы, ¾ одна из причин активизации водной эрозии в последние десятилетия. Другие негативные антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.

Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия.

Экологический ущерб от оврагов огромен. Овраги уничтожают ценные сельскохозяйствнные земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова, заиливают малые реки и водохранилища, создают густорасчлененный рельеф (рис. 15.1).

Пастбищная эрозия

Рис. 15.1. Овражно-балочная система

Площадь оврагов только на территории Русской равнины составляет 5 млн га и продолжает увеличиваться. Подсчитано, что ежедневные потери почв из-за развития оврагов достигают 100-200 га.

Загрязнение почв

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений ¾ токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных ¾ лишь в течение двух — трех суток.

Основные загрязнители почвы:

1) пестициды (ядохимикаты);

2) минеральные удобрения;

3) отходы и отбросы производства;

4) газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5) нефть и нефтепродукты.

В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов, при общем годовом объеме их производства ¾ 100 тыс. т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются Краснодарский край и Ростовская область (в среднем около 20 кг на 1 га). В России на одного жителя приходится около одного килограмма в год пестицидов, во многих других развитых промышленных странах мира эта величина существенно выше (Лосев и др., 1993). Мировое производство пестицидов постоянно растет.

В настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения многие ученые приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. Достоверно установлено, что при применении пестицидов, наряду с некоторым увеличением урожайности, отмечается рост видового состава вредителей, ухудшаются пищевые качества и сохранность продукции, утрачивается естественное плодородие и т. д.

По мнению ученых, подавляющая часть применяемых пестицидов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет проблему.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения (ДДТ, ГХБ, ГХЦГ), которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья и будущих поколений. Вот почему применение наиболее опасного из них ¾ ДДТ в нашей стране и в ряде других стран запрещено.

Таким образом, можно с уверенностью констатировать, что общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения.

Воздействие пестицидов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Растительный покров оказался очень чувствительным к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения, но и в местах достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ ветром или поверхностным стоком воды (рис. 15.2).

Пастбищная эрозия

Рис. 15.2. Движение пестицидов в биосфере. Значительная часть пестицидов
не достигает обрабатываемой территории, сносится и оседает в более или менее
удаленных экосистемах (по Rudd, 1971, c изменениями)

Пестициды способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных.

Работами отечественных и зарубежных исследователей неопровержимо доказано, что загрязнение почв пестицидами вызывает не только интоксикацию человека и большого числа видов животных, но и ведет к существенному нарушению воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым демоэкологическим последствиям. С длительным применением пестицидов связывают также развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1975) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов. Экологические последствия этого нарушения в наибольшей степени проявляются в водной среде, в частности при формировании эвтрофии, которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов.

В последнее время выявлен еще один неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов ¾ закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека. Так, при поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота.

Неумеренное употребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов и нежелательное подкисление почв.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др., которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.

Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий.

По данным многочисленных исследований, почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы (табл. 15.1). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации в сотни раз, превышающих допустимые.

Таблица 15.1

Последствия воздействия некоторых тяжелых металлов на здоровье человека

Пастбищная эрозия

Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Результаты анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов (Загрязнение воздуха…, 1988).

По данным агрохимической службы России (1997), почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы.

Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения ¾ аварии на магистральных и внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т. д. В результате, например, в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150-250 раз. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т. е. на 6 млн га, замазученными оказались 30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено свыше 20 тыс. га, загрязненных нефтью, толщина слоя которой не менее пяти сантиметров (Государственный доклад…, 1995).

Значительную угрозу для здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами, которые могут проникать в организм человека следующим образом (Розанов,1984):

¨ во-первых, через цепь человек ¾ почва ¾ человек. Патогенные организмы выделяются зараженным человеком и через почву передаются другому либо через выращенные на зараженной почве овощи и фрукты. Таким способом человек может заболеть холерой, бациллярной дезинтерией, брюшным тифом, паратифом и др. Аналогичным путем в организм человека могут попадать и черви-паразиты;

¨ во-вторых, через цепь животные ¾ почва ¾ человек. Существует ряд заболеваний животных, которые передаются человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных;

¨ в-третьих, через цепь почва ¾ человек, когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).

Источник: helpiks.org

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , к мелиорации пастбигп с почвами тяжелого механического состава и защите их от водной эрозии. Цель изобретения — повышение водорегулирующей способности щелей при щелевании пастбища и сохранение дернового покрова пастбища. Пласт дернины с растения.ми, прощедщими фазу кущения, подрезают с двух сторон дисковыми ножами, а снизу — лемехом с образованием пласта щириной 15-18 см на глубину развития корневой системы травосмеси (10-12 см). Грунт из-под пласта удаляют рабочим органом типа окучника с открылками на глубину, равную высоте травостоя (общая глубина щели 35-40 см), укладывают пласт дернины на дно щели стеблями растений вверх. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU „„1435171 (д11 4 А 01 В 13/16, 79 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4237514/30-15 (22) 27.04.87 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Уральский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (72) Г. Н. Кулева (53) Л 633.2.033:632.125(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1072828, кл. А 01 В 13/16, А 01 В 79/02, 1982. (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С ВОДНОЙ ЭРОЗИЕЙ ПОЧВЫ НА ПАСТБИЩАХ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, к мелиорации пастбищ с почвами тяжелого механического состава и защите их от водной эрозии. Цель изобретения— повышение водорегулирующей способности щелей при щелевании пастбища и сохранение дернового покрова пастбища. Пласт дернины с растениями, прошедшими фазу кущения, подрезают с двух сторон дисковыми ножами, а снизу — лемехом с образованием пласта шириной 15 — 18 см на глубину развития корневой системы травосмеси (1Π— 12 см). Грунт из-под пласта удаляют рабочим органом типа окучника с открылками на глубину, равную высоте травостоя (общая глубина щели 35 — 40 см), укладывают пласт дернины на дно щели стеблями растений вверх. 3 ил.

1435! 71

Формула изобретенич

1

Изобретение относится к способам борьбы

,с водной эрозией почвы в сочетании с ме роприятиями по мелиорации пастбищ.

Цель изобретения — повышение водорегулирующей способности щелей и сохранение дернового покрова пастбища.

На фиг. 1 показан подрезанный пласт ,дернины; на фиг. 2 — схема удаления грун та из-под пласта дернины; на фиг. 3 — укладка пласта дернины на дно щели.

Способ осуществляют следукнцим образом.

Пласт дернины I с вегетирующими растениями 2 подрезают с двух сторон и снизу на ширину, равную ширине щели 3, и отделяют от монолита почвы 4. Почву из-под пласта дернины 1 удаляют. Пласт дернины 1 укладывают на дно щели 3 стеблями растений вверх.

Способ осуществляют после кущения трав на пастбище. Связано это с тем, что дальнейшее развитие стеблестоя растений зависит от температурных условий в фазу кущения.

Минимальная температура для кущения трав не ниже 5 — 6 С. Температура почвы на поверхности поля в этот период 9 — 12 С, а на, .дне борозды 1 — 3 С. Поэтому растения должны сначала пройти фазу кущения на поверхности поля, создать прочную дернину, а потом их укладывают на дно щели стеб; :лями вверх.

Пласт дернины с растениями, прошед- 30 шими фазу кущения на поверхности поля, подрезают с двух сторон дисковыми ножами, а снизу — лемехом с образованием полосы шириной 15 — 18 см. Ширина полосы дерни, ны равна ширине щели. Толщина пласта со, ответствует глубине развития корневой сис- 35 темы травосмеси. На тяжелых минеральных почвах корневая система растений прижата к поверхности и основная масса корней расположена в слое до 15 см, поэтому толщина подрезаемого пласта дернины 10—

12 см.

Грунт удаляют из-под пласта дернины рабочим органом типа окучника с открылками, который выводит грунт на две стороны щели. Общая глубина щели после удаления грунта 35 — 40 см. Укладывают пласт 45 дернины на дно щели и создают контакт дернины с почвой (напримср, легким катком в щели) . После укладки пласта дернины глубина щели 25 — 30 см. Высота растений на пастбиц е (кострец, безостый, овсяница луговая, ежа сборная) в фазу кущсния 26 — 34 см, поэтому после пересадки пласта зернины на дно щели стебли растений заполняют все щелевое пространство. Они достаточно освещены. Влажность почвы на дне щели при укладке пласта дернины 39 — 43 г . ПомещеHная на дно щели дернина хорошо приживается. Через 10 дней после пересадки высота растений выпив уровня поверхности пастбища на 13—!6 см, через 20 дней иа 35—л7 см.

Таким образом, закрепление щели происходит сра:y же после ее образования, при гем::но щели закрепляется корнями перссаж<, нных растсний, стенки щели — корнямн растений. !растущих на поверхности пастоища, а щелевое пространство -- стеблями перссаженных растений. Увеличивается продолжительность действия щелей. Так, в

1984 г. ширина щели 20 см, глубина щели после пересадки 26 см; в 1985 — 20 и 25 см соответственно, в 1986 — 18 и 22 см.

По сравнению с известным способом эффективность достигается за счс! исключения затрат на посев дополнительных культур в щель, устранения операции многократного пересева культур в и ель после разрушения слабой дернины в щели. увеличения надежности закрепления вцлей, удлинения срока их действия, сохра)к пия щелей и дернового покрова пастбища от вытаптывания копытами животных.

Способ борьбы с вод! ой эрозией почвы на пастбищах, включающий щелевание и закрепление щелей растениями путем их посадки на дно щели, от.шчаюшийся тем, что, с целью повышения водорегулирующей способности щелей и сохранения дернового покрова пастбища, дно щели закрепляют пластом дернины, который подрезают после кущения трав, удаляют из-под него грунт на глубину, равную высоте травостоя, и укладывают на дно щели стеблями растений вверх.

1435171

Составитель Г. Мамаева

Редактор О. Юрковецкая Тех ред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 5575/! Тираж 66! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, УК вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ борьбы с водной эрозией почвы на пастбищах Способ борьбы с водной эрозией почвы на пастбищах Способ борьбы с водной эрозией почвы на пастбищах 

Источник: findpatent.ru

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.

Овраг

Виды

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.

Ветровая

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.

Водная

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.

Поверхностная

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.

Смыв

На скорость развития явления влияют следующие факторы:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Наличие растительности. Высокие травы, дерн, корни больших деревьев, густые кустарники очень хорошо защищают слой земли от размывания и выдувания.
  5. 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.
  6. 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.

Дорога

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.

Самолет

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:

  1. На территориях, где уклон составляет 1-2 градуса, обработку почв (вспашку, боронование, рыхление) проводят поперек склонов, по контуру рельефа.
  2. 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.Вспашка
  3. 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.
  4. Дополнительная распашка склонов препятствует развитию водной эрозии почв.
  5. Гидромелиоративные методы – создание водоотводных каналов и стоковых траншей.
  6. Предотвратить водное разрушение поможет посадка лесополос по периметру обрабатываемой территории.Лесополоса
  7. Подбор растительности с более крепкой корневой системой, которая менее подвержена воздействию воды.
  8. Зимой устанавливают системы для снегозадержания, а также производят прикатывание снега, чтобы весной уберечь земли от воздействия талых вод.
  9. Создание плотин для водозадержания и искусственных водоемов. Создание специальных трасс позволит направить воду в нужное русло и уберечь земли от вымывания.

Источник: TainaPrirody.ru

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.

Причины

Факторы, влияющие на разрушение грунта:

  • климатические особенности;
  • свойства грунтов;
  • рельеф местности;
  • наличие растительного слоя;
  • воздействие человека.

Изменения климата — являются причинами возникновения деградации грунтов. Плохие погодные условия и ливневые дожди разрушают пашни. В результате потепления климата происходят аномальные явления — засуха, наводнения, ливни, штормы.

В местах произрастания леса отмечают естественные изменения. Интенсивность изменений грунта зависит от его структуры. Подзолистые земли — малоплодородные. Дерново-подзолистые содержат до 3,5% гумуса.

Черноземные земли — плодородные, содержат до 10% гумуса. Для получения высоких урожаев на каштановых грунтах надо вносить органические удобрения, бороться со смывами и дефляцией. Черноземы при смыве теряют меньше плодородия, чем каштановые и лесные земли.

Причина развития водной эрозии почв на возвышенностях — вырубка деревьев. В лесу грунт переплетен корнями и не подвергается смыву. Если на склоне уничтожают лес, достаточно быстро происходит износ земли. На таком участке вымывается весь грунт. Чем круче склон, тем быстрее идет разрушение. Даже небольшое вмешательство человека на крутом склоне приводит к деградации породы. Мелколесье разрешают вырубать только на покатых склонах. Наличие лесополос надежно защищает поля от разрушения.

Хозяйственная деятельность человека вызывает антропогенную эрозию почв. Технологические процессы обработки земли включают оборачивание, перемешивание, уплотнение. Агротехнические работы — такие как орошение, осушение — уничтожают плодородный слой. Использование минеральных удобрений и пестицидов ускоряют разрушение грунта. Также в землю попадают отходы промышленности.

Урбанизация и рост городов сокращает количество земель в сельском хозяйстве.

Виды

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

Водная эрозия

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

  • плоскостная;
  • ирригационная;
  • линейная.

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:

  • глубинные;
  • боковые.

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 почв так и снос породы ветром. Это происходит из-за переувлажнения грунта, стоков, иссушения и выдувания.

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.

Последствия почвенной эрозии

В черноземной зоне РФ ежедневно исчезают пашни, а количество гумуса — уменьшается. В России подвержено деградации 80% земли, в Европе — 46 %.

Пригодные земли в мировом земледелии

Почвы Миллионы гектар % общей площади суши
Малопродуктивные 1937 13
Умеренно продуктивные 894 6
Высокопродуктивные 447 3
Итого: пригодные земли 3278 22

К последствиям эрозии почв относят:

  1. Ущерб, причиненный сельскому хозяйству. Смываются породы, а посевы заносятся в поймы рек и луга.
  2. Дефляция сносит гумусовый горизонт. В пустынных районах слой земли выдувает из-под линий электропередач и нефтепроводов.
  3. Дефляция несет серьезную угрозу авиации.
  4. Загрязняются каналы, реки, озера и грунтовые воды.

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.

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.

Преимущества сидератов:

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

Защита от дефляции

Существуют меры, направленный на защиту почв от ветровой эрозии. Севооборот положительно влияет на перегной в земле. При этом сочетают злаковые культуры и многолетние травы.

Дефляция почвы и меры борьбы с ней:

  • защита от ветра;
  • сохранение влаги;
  • восстановление структуры почвы.

В лесостепной зоне высаживают полосы из березы, дуба, сосны, лиственницы. Для степных районов используют акацию, тополь, вяз, дуб. Формируют два ряда защитных полос. Высокостебельные культуры высаживают в виде кулис. Кукуруза, подсолнечник и горчица защищают почвы от выдувания.

Используя лесополосу в борьбе с эрозией почв в зоне степей, увеличивают урожайность. При этом в грунте накапливается влага.

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.

Источник: bezotxodov.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.