4.3 Почвенные и литологические факторы

4.3.1 Агрегатный состав

Свойства почв, оказывающие влияние на процесс ветровой эрозии:

1) непосредственно влияющие на противодефляционную стойкость;

2) опосредованно влияющие на их противодефляционную стойкость и интенсивность процесса ветровой эрозии.

К первой группе относятся агрегатный состав, плотность агрегатов, межагрегатное сцепление. Ко второй группе относятся комплекс физических, химических и физикомеханических свойств, которые определяют количественные характеристики свойств почв, составляющих первую группу. Такое разделение свойств почв на две группы полезно тем, что позволяет проследить влияние любого свойства на процесс ветровой эрозии и на противодефляционную стойкость почв.

Как уже указывалось выше, силовое воздействие потока на почвенную частицу, а вместе с ним и критическая скорость потока, при которых частица переходит в движение, прямо пропорциональны корню квадратному из произведения размера частицы на ее плотность. Различия между частицами в их устойчивости к действию ветра объясняются в первую очередь различиями в размере и плотности, хотя влияние формы частиц и плотности упаковки их в поверхностном слое также имеют значение. Большое значение может иметь и сила межагрегатного сцепления, обусловленная водными пленками, корнями растений, а также клеящими органическими веществами - продуктами жизнедеятельности живых организмов.

В условиях одинаковой системы механической обработки почв и при прочих равных условиях различия между почвами в агрегатном составе и устойчивости их к ветру будут определяться комплексом свойств второй группы. На практике комплекс свойств почвы, отнесенных ко второй группе, оказывает существенное влияние на выбор системы земледелия и системы механической обработки. Поэтому выделить влияние свойств почв, отнесенных ко второй группе, в чистом виде практически невозможно. Следовательно, различия между почвами в противодефляционной стойкости обусловлены комплексным влиянием свойств почвы, отнесенных ко второй группе, и характером их обработки. Тем не менее представляется возможным оценить влияние каждого из свойств, отнесенных ко второй группе, на противодефляционную стойкость почв и на ход процесса ветровой эрозии.

4.3.2 Гранулометрический состав

Гранулометрический состав - один из главных факторов, определяющих структурное состояние почвы и ее противодефляционную стойкость. По данным В.С.Чешша среди пахотных степных почв сильнее всего подвержены ветровой эрозии наиболее легкие и наиболее тяжелые по гранулометрическому составу. Легким почвам не хватает цементирующего материала (ила и мелкой пыли) для формирования достаточно крупных и механически прочных структурных отдельностей. В тяжелых по гранулометрическому составу почвах цементирующего материала достаточно, однако эти почвы, в силу своего генезиса характеризуются относительно пористой мелкокомковатой или комковатозернистой структурой имеющей низкую противодефляционную стойкость.

Гранулометрический состав оказывает влияние не только на противодефляционную стойкость, но и на характер развития процесса ветровой эрозии. В ходе переноса частиц почвы ветром происходит их разрушение, а также истирание почвенной поверхности скачущими частицами. Оба процесса приводят к увеличению содержания в зоне дефляции мелких, легко перемещаемых ветром частиц, и оба зависят от прочности (связности) почвенных агрегатов.

Е.И.Шиятым и А.БЛавровским (1971) разработана эмпирическая зависимость для оценки устойчивости несолонцеватых почв северных областей Казахстана к абразии в почво-воздушном потоке по их гранулометрическому составу:

S=34,7+0,9X₁ — (0,ЗХ₂ — 0,4Х₃)

S - показатель связности искусственно приготовленных почвенных блоков, представляющий собой отношение массы блока после экспозиции в почво-воздушном потоке к исходной, %;

Х₁ - содержание ила (частиц мельче 0,001 мм), %;

Х₂ - содержание гранулометрических элементов размером от 0,05 до 0,25 мм, %;

Х₃ ~ содержание гранулометрических элементов размером от 0,25 до 3,0 мм, %.

Особую, весьма распространенную группу, составляют песчаные почвы и пески. Пески характеризуются очень низкой противодефляционной стойкостью, обусловленной относительной узостью диапазона размеров слагающих их гранулометрических элементов и слабой способностью к агрегированию. Первое в нашей стране инструментальное измерение критических скоростей ветра проведено Н.А.Соколовым (1884) на сестрорецких песках. Под критической понималась скорость ветра на высоте 10 см от поверхности, при которой ' начиналось определяемое визуально передвижение песчинок (табл. 4.7). Визуальное определение критической скорости приводит к завышению результатов. В настоящее время принято, что критическая скорость ветра для песков составляет не более 5 м/с (на высоте флюгера).