14. Оцінка ерозійної безпеки і еродованості ґрунтів.

Основні де­структивні процеси в ґрунтах, їх фізична деградація пов'язана в пе­ршу чергу з проявами водної і вітрової ерозії. При цьому важливо оцінювати поряд з фактичною еродованістю ґрунтів потенціальну можливість до ерозійних процесів і умови проявів ерозії.

В Україні понад 15 млн. га земель еродовані й ерозія продовжує наступати далі на кожний п'ятий гектар з тих, які поки що не зазна­ли її. Проте втрати гумусу на цих землях уже досягли 25—35 %.

За підрахунками вчених, на землях схилів крутизною понад 10° (їх у складі ріллі близько 52 %) в Україні без користі для врожаю, а то із шкодою для навколишнього середовища і самого ґрунту втрачається до 60 % талих і зливових вод, з якими вино­ситься в річки, озера і ставки 15—25 % біогенних речовин, доб­рив і пестицидів.

Водною і вітровою ерозією щороку виноситься в середньому 15 т/га, а в Україні — 740 млн. т ґрунту, що містить 24 млн. т гу­мусу, 0,7 млн. т рухомого фосфору та інші елементи живлення. Основною причиною такого становища є надмірна розораність земель (81—82% усіх сільськогосподарських угідь, або близько 58 % усієї території). Загальні ж нормативи становлять: розора­ність території 40—45 %, співвідношення екологічно сталих угідь (сіножаті, пасовища, ліси) до ріллі — не менше одиниці.

Ерозійні процеси, руйнуючи ґрунти, впливають насамперед на забезпеченість їх органічною речовиною. Так, вміст гумусу в слабоеродованих чорноземах зменшується на 5—10 %, середньо-еродованих — на 25—30 % і сильноеродованих — на 35—40 % порівняно з їх повнопрофільними аналогами. У таких ґрунтах у гумусі орного шару міститься відносно більша кількість фульвокислот і менша — гумінових, знижується їх біогенність, що погі­ршує умови росту і розвитку сільськогосподарських культур, а продуктивність еродованих ґрунтів знижується на 10—40 % за­лежно від ступеня еродованості. У виробничих умовах Полісся середньорічні втрати гумусу під впливом ерозії становлять 24 млн. т, у Лісостепу — 11, у Степу — 10,3 млн. т.

Водна ерозія ґрунту — процес його руйнування під ударами ка­пель дощу і під дією поверхневого стікання води. Вона відбувається внаслідок розмивання поверхні ґрунтів, переходу зміщених части­нок у завислий стан і перенесення їх на інші ділянки. У місцях, де швидкість потоку зменшується, мінеральні частинки осідають, утворюючи перевідкладені пролювіальні й делювіальні наноси на намиті ґрунти. До активного антропогенного впливу на ландшафти інтенсивність ерозії вимірювалась швидкістю ґрунтоутворення. Та­ка ерозія має назву нормальної. При включенні земель в сільського­сподарське використання інтенсивність цього процесу дуже поміт­но зросла, що визначило її назву — прискорена або сучасна.

За формою прояву розрізняють ерозію поверхневу, або змиву ґрунту; струменеву; розмивання, або яружну ерозію та іригаційну при неправильному зрошенні. Результати прояву цих форм ерозії можна бачити на окремих масивах земель, проте вони часто спо­стерігаються і сумісно.

Сучасна ерозія проявляється при поєднанні природних і ан­тропогенних факторів. Поєднання певних природних факторів створює передумови для прояву прискореної ерозії, а нераціона­льна господарська діяльність є основною причиною ЇЇ розвитку.

До природних факторів водної ерозії відносяться кліматичні (товщина снігового покриву, глибина промерзання ґрунту і швидкість танення снігу, кількість опадів та їх інтенсивність), рельєф (розчленованість, базис ерозії, величина і форма водо­збору, крутизна, довжина, форма і експозиція схилів), власти­вості ґрунту (гранулометричний склад, структурна будова, во­допроникність, вологоємність), міра захищеності земель при­родною рослинністю.

Основні антропогенні фактори ерозії — зменшення рослинно­го покриву, дигресія пасовищ, погіршення структурного стану, недостатня захищеність поверхні рослинними залишками.

Ґрунти з ознаками можливого прояву ерозії звуться ерозійно не­безпечними, а реально піддані ерозії — еродованими (змитими).

Рослинний покрив відіграє дуже важливу роль, у захисті ґрун­тів від ерозії. Ґрунт, що заріс травою, як правило, за визначенням П. А. Костичева, не розмивається навіть тоді, коли утворився яр, і навіть з самого краю обриву.

Вплив рослинного покриву на швидкість ерозії багатосторонній. Коренева система рослин передусім скріплює структурні елементи ґрунту і цим перешкоджає його розмиванню і змиванню. У багатьох рослинних угрупувань (степових, лугових, гірсько-лужних) корене­ва система розвинена значно більше, ніж наземна частина. На типо­вих чорноземах, наприклад, земна маса у сухому стані становить З—4 т/га, а коренева — близько 20 т/га, тобто маса коріння переви­щує масу наземної частини в 5—6 разів. У сухому Степу це пере­вищення досягає 10—12, на гірських лугах — майже 100 разів.

У сільськогосподарських культур (крім багаторічних трав) співвідношення між надземною і кореневою масами інше. У зер­нових при врожайності зерна 3 т/га надземна маса становить 6 т/га, а підземна — 2—3 т/га. Через це коренева система більшо­сті зернових не може ефективно захищати ґрунт від ерозії. Тим більше цього не можна очікувати на ділянках, зайнятих просап­ними культурами, та на парових полях.

Завдяки кореневим системам рослин збільшується пористість і фільтраційна здатність грунтів. У ґрунтах, густо пронизаних ко­рінням, краще вбирається волога, зменшується ерозія. За рахунок кореневих систем щільність дернини в 1,2—4,7 рази менша, ніж решти гумусового горизонту.

Сільськогосподарські культури по-різному захищають ґрунт від зливової ерозії (табл. 17).

Найменшу ґрунтозахисну дію мають просапні культури, мен­шу — горох, ячмінь, овес. Пшениця і жито краще захищають ґрунт від ерозії, ніж ячмінь і овес. На багаторічних травосумішах ерозія також незначна, як і на цілинних ділянках.

Чим краще розвинена надземна маса рослин, тим вища їх ґрунтозахисна дія, оскільки густий рослинний покрив послаблює руйнівну дію капель дощу на ґрунт. Крім того, при більшій над­земній масі в однієї і тієї самої культури більша маса коріння, за­вдяки якій дрібні грудочки ґрунту набувають водотривкої струк­тури. Таким чином, при забезпеченні земними і, по можливості, космічними факторами життя в оптимальній кількості культури не тільки формують високу продуктивність, а й захищають фунт від ерозії.

Слабозмиті ґрунти, як правило, розміщені на пологих схилах (кут не більше 3°). Середньозмиті ґрунти мають місце на схилах з ухилом 3—5°. Дуже змиті ґрунти розміщені на схилах з ухилом понад 5°, характеризуються змитістю верхньої частини профілю.

Ерозія супроводжується втратою талих вод, розчленуванням полів, замуленням річок, ставків, водоймищ, зрошувальних і дре­нажних систем. Найбільш інтенсивний розвиток водної ерозії спостерігається на Поліссі та в Лісостепу. Південніше прояв її послаблюється, але посилюються процеси вітрової ерозії, або де­фляції.

Вітрова ерозія, або дефляція, тобто процес руйнування, пере­міщення і відкладання ґрунту вітром, проявляється у вигляді роз­віювання ґрунту при невеликих швидкостях вітру і у вигляді пи­лових бур.

Основні фактори, що визначають піддатливість ґрунту дефля­ції: швидкість вітру, ступінь розпиленості і вологості поверхне­вого шару, наявність рослинності або її решток. Опосередкова­ний вплив на дефляцію проявляє загальна кількість опадів і розподіл їх протягом року, вологість і температура повітря, рельєф.

Основні райони прояву дефляції — Степ і в меншій мірі Лісо­степ. В умовах хвилястого або розчленованого рельєфу дії вітру найбільш піддаються підвищені ділянки поверхні та вітроударні схили. Високим ступенем дефляції відрізняються ґрунти легкого гранулометричного складу. Руйнування важких ґрунтів залежить від структурного стану. Цьому процесу сприяє поперемінне їх зволоження і висушування. Ще більше розпадаються агрегати при чергуванні процесів промерзання і відтаювання фунту. Пе­ретворення води в лід у перезволоженому ґрунті супроводжуєть­ся розширенням його об'єму і в зв'язку з цим розривом окремих

структурних утворень на мілкі агрегати. Цим пояснюється поси­лення видування ґрунту від осіннього періоду до весняного.

Дефляція розпочинається з переміщення часток ґрунту діаме­тром 0,1—0,5 мм, які під натиском повітряного потоку вирива­ються із приземного спокійного шару і набирають обертальний рух з частотою 200—1000 об./с. При перекочуванні по поверхні ґрунту верхня частина часток рухається швидше, ніж вітер, а ни­жня частина рухається в протилежному напрямку. Так як повітря біля поверхні часток обертається разом з ними, вище часток створюється відносне розрідження, а під ним повітря стискуєть­ся. Внаслідок різниці аеродинамічного тиску частина підкидаєть­ся вверх і попадає в шари з помітно більшою швидкістю вітру. В міру підняття в повітря обертання навколо осі уповільнюється. Втративши вертикальний імпульс, частка переноситься вітром по знижуючій траєкторії. Під дією сили тяжіння вона повертається до поверхні ґрунту під кутом 6—12°. Ударяючись об грудочки бі­льшого розміру, вона дрібнить їх, збільшуючи цим кількість плига­ючих часток, внаслідок чого створюється лавинний ефект. При цьому частини ґрунту діаметром менше 0,1 мм захоплюються віт­ром і переносяться на великі відстані. Частини діаметром 0,5—1 мм переміщаються по поверхні ґрунту шляхом перекочування.

Тому найбільш ерозійно небезпечними є фракції розміром 0,1—0,5 мм, що викликають руйнування ґрунту, механічне по­шкодження і знищення рослин. Стійкість ґрунту проти дефляції оцінюють по грудочкуватості поверхні, тобто по кількості вітро­стійких грудочок (понад 1 мм) у шарі 0—5 см, вираженому у від­сотках від повітряно-сухого ґрунту. При вмісті цих грудок менше як 50 % наступає процес видування. Поріг стійкості ґрунту до дефляції, коли на поверхні немає пожнивних решток, характери­зується ступенем грудочкуватості в межах 50—55 %. Картина іс­тотно змінюється в залежності від наявності на поверхні ґрунту пожнивних решток.