Тема 4

ТЕМА Моніторинг ерозійної небезпеки ґрунтів

Моніторинг ерозійної небезпеки ґрунтів – це спостереження за ерозією ґрунтів, її видами і чинниками та умовами виникнення. Ерозія ґрунту – це руйнування, перенесення і відкладення продуктів руйнування ґрунту під впливом води, вітру, механічної дії ґрунтообробних знарядь та інших технічних засобів. Розрізняють водну, вітрову, технічну, агротехнічну, пасовищну ерозію. Залежно від чинників розрізняють геологічну та антропогенну ерозію.

Геологічна або нормальна ерозія (денудація) минає повільно, не знижує родючості. Втрачений ґрунт постійно поповнюється у результаті ґрунтотворного процесу і тільки катастрофічні явища (повені, селі, зсуви і таке інше) порушують природну рівновагу.

Антропогенна або господарська ерозія пов’язана з вирощуванням культурних рослин, знищує природний рослинний покрив (вирубка і спалення лісу, розорювання ґрунту тощо), порушує природну рівновагу між денудацією і ґрунтоутворенням. У цьому випадку відбувається прискорена або інтенсивна ерозія ґрунту, яка завдає значних збитків сільськогосподарському виробництву.

Водна ерозія зумовлена руйнівною енергією опадів, їх стоком та станом поверхні ґрунту. При цьому відбувається поверхнева (змиви) і лінійна (розмивання ґрунту) ерозії. Під час поверхневої ерозії розрізняють різну ступінь змитості ґрунтів – слабо-, середньо- і сильно змиті, а у випадку лінійної ерозії – промивини та яри.

Вітрову ерозію, або дефляцію, залежно від інтенсивності та форм прояву поділяють на місцеву (локальну) і пилові або чорні бурі. Якщо вітрова ерозія відбувається у зимовий період, то її іноді називають «чорними зимами». Процес вітрової ерозії відбувається під впливом вітру на поверхні грунту, коли сила повітряного потоку надає частинкам та агрегатам ґрунту руху. Для України характерна не тільки зональна але й провінціальна специфіка ерозійних процесів, що пов’язано з характером атмосферних процесів, геологічних та ґрунтово-кліматичних умов.

Важливим чинником, що характеризує ерозійні процеси, є стан ґрунтового покриву або властивості ґрунтів. У процесі моніторингу ерозії ґрунтів використовують такі основні діагностичні зміни властивостей ґрунтів – ущільнення, структурноагрегатний склад, вміст гумусу і його якісний склад. Під час моніторингу ерозії ґрунтів особливу увагу надають стану структури (розпиленню у верхньому шарі), утворенню переущільнення прошарків і шарів (плужна підошва) та інше. Висока щільність і твердість ґрунту знижують схожість насіння, перешкоджають розвитку кореневих систем, погіршують водний, повітряний і тепловий режим. Показником деградації структури ґрунту є брилуватість, водотривкість, перерозподіл структурних агрегатів у ґрунті.

Важливим чинником в утворенні та збереженні міцної структури ґрунту є гумус. Його загальний вміст визначають стандартним методом за Тюріним, а зміну якісного складу – експрес-методом за Харгітаі (1974).

Індекс стабільності гумусових речовин (Іст.) є показником ступеня конденсованості або ущільнення активних гумусових речовин і визначається за формулою

де ENaF – щільність стабільної фракції гумусових речовин; Н – вміст гумусу, %. Коефіцієнт стабільності (Кст.) характеризує умови гумусоутворення у ґрунті й обчислюється за формулою

Де ENaOH – щільність сирого нестабільного гумусу.

Заходи щодо охорони земель від водної та вітрової ерозії

Ці заходи передбачають протиерозійну організацію території та комплекс агротехнічних, лісомеліоративних і гідротехнічних заходів.

Протиерозійна організація території

Протиерозійна організація території передбачає диференційоване використання сільськогосподарських угідь залежно від крутизни схилів, виділення і закріплення за цією ознакою в натурі трьох еколого-технологічних груп (ЕРГ) земель.

До першої групи земель належать ділянки ріллі, розташовані на рівній частині території і схилах до 30 з не еродованими та слабо еродованими ґрунтами. На них без обмеження можна вирощувати всі культури на яких спеціалізується господарство.

До другої групи земель належать ділянки ріллі на схилах крутизною 3 – 7 0 з переважанням середньоеродованих ґрунтів, частково слабо- і середньо еродованих, рідше не еродованих. Їх використовують під зерно-трав’яні сівозміни (без просапних культур), які в цих умовах не тільки мають високу продуктивність, а й ефективно захищають ґрунт від ерозії.

До третьої групи земель належать ділянки ріллі на схилах крутизною 7 0 з переважанням сильноеродованих ґрунтів, які використовують для тривалого залуження високопродуктивними бобово-злаковими травосумішами.

Протиерозійну організацію території узгоджують із розміщенням сівозмін, внутрішньо польовим виділенням робочих ділянок, визначенням місця для полезахисних і водорегулювальних лісосмуг, польових доріг, польових станів.

Для раціонального використання с/г техніки найбільш придатні прямокутні поля збільшеної площі та робочі ділянки. Тому на рівних ділянках і на схилах не більше 10 нарізують прямокутні поля довгими сторонами впоперек панівних вітрів. На межах полів проектують полезахисні лісові смуги ажурної та продувної конструкції.

На ділянках із пересіченим рельєфом на схилах понад 10 поля нарізають довгими сторонами впоперек схилу по лініях, наближених до горизонталей. Допускається відхилення тільки на коротких відрізках (50 – 100 м) з нахилом не більше 1 – 1,5 0 по лінії межі поля. У такому випадку на межах полів проектують дворядні водорегулювальні лісові смуги, посилені в міжрядді валом-канавою із земляними перемичками.

Після нанесення полів проводять внутрішньопольову організацію, тобто виділяють ділянки, які за можливості повинні бути однорідними, компактними і зручними для роботи посівної та ґрунтообробної техніки, мати зв’язки з польовими станами і виробничими центрами.

У протиерозійних заходах велику роль відіграє організація території сівозмін, у процесі якої проводять взаємно узгоджене розміщення полів сівозмін, робочих ділянок, польових станів, захисних лісових насаджень.

Кількість, розміри і розміщення полів сівозмін, робочих ділянок та інших елементів організації території повинні забезпечувати умови для найкращої організації виробничих процесів за високого рівня механізації польових робіт, правильної організації праці, мінімальних транспортних затрат, запровадження передової агротехніки, запобігання ерозії ґрунтів, ефективного використання еродованих земель.

Поля кожної сівозміни повинні бути компактними, зручними для механізованого обробітку ґрунту, рівновеликі, якщо дозволяє рельєф і контурність. Збільшувати площу полів за рахунок дорізування дрібних ділянок не рекомендують, тому площі окремих полів сівозмін можут мати відхилення від середнього розміру поля в межах: у польових сівозмінах – до 10 % ( у складних умовах – до 15 %), у спеціальних – до 5 %, у кормових – до 15 %, у ґрунтозахисних – до 20 %, з відповідним обґрунтуванням.

Під час проектування сівозмін не слід долучати до них ділянки, які сильно відрізняються за агровиробничими властивостями ґрунтів і особливо – різні за умовами еродованості, щоб можна було забезпечити запровадження єдиної агротехніки вирощування тієї або іншої культури в кожному полі сівозміни.

Якщо польова сівозміна, як виняток, закріплена за декількома бригадами (землевласниками чи землекористувачами), одночасно з розміщенням полів сівозміни проектують бригадні ділянки для кожної бригади.

Розміщення бригадних ділянок повинно забезпечувати порівняно однакові умови роботи для кожної бригади, скорочення до мінімуму непродуктивних затрат на переходи і переїзди, високопродуктивне використання сільськогосподарських машин, правильну організацію праці тощо.

У разі розміщення кормових сівозмін (прифермерських, лукопасовищних і таке інше) враховують вимоги правильної організації випасання худоби почергово на штучних і природних пасовищах.

В умовах складного розчленованого рельєфу і строкатого ґрунтового покриву, коли в кожному полі сівозміни треба диференціювати застосування різних протиерозійних заходів, проводять внутрішньо польову організацію території шляхом розбивки полів на окремі робочі ділянки. Розміри і конфігурація робочих ділянок повинні бути зручними для проведення механізованих робіт.

Якщо на деяких ділянках орних земель вимагається будівництво протиерозійних гідротехнічних споруд (валів-терас, валів-канав, загат) для зарегулювання поверхневого стоку, межі полів сівозмін і робочих ділянок проектують за взаємного погодження з можливим будівництвом аналогічних споруд. При цьому, щоб уникнути утворення незручностей під час механізованого обробітку ґрунту на ділянках, розміщуючи гідротехнічні споруди, треба забезпечувати їх паралельність.

Дорожню мережу проектують з таким розрахунком, щоб разом з магістральними дорогами і дорогами населених пунктів були створені найкращі умови для переміщення вантажів, людей і сільськогосподарських машин, а також для найкращої організації виробничих процесів на полях і зручного зв’язку між усіма виробничими центрами і ділянками.

Польові дороги розміщують на тих межах полів сівозмін, де найбільш зручно проводити обслуговування агрегатів і перевезення вантажів. Ширина польових доріг повинна бути рівною 3 – 5 метрів, залежно від інтенсивності руху.

Під час проектування польових доріг необхідно забезпечити, щоб вони не сприяли концентрації поверхневого стоку і скиданню води на еродовані схили, вершини балок і яри.

Вздовж лісових смуг дороги розміщують, за можливості, з південного боку (південь, південний захід, південний схід). Поряд з меридіально розташованими лісовими смугами дороги розміщують переважно з не вітрового боку.

Агротехнічні протиерозійні заходи

Агротехнічні протиерозійні заходи розробляють на основі зональних рекомендацій що поліпшення використання земель та охорони ґрунтів від ерозії.

В умовах впливу водної ерозії комплекси агротехнічних заходів, разом з організаційногосподарськими, лісомеліоративними і гідротехнічними протиерозійними заходами, повинні забезпечувати повне призупинення або максимальне зменшення ерозійних процесів і підвищення водостійкості ґрунтового покриву протягом року й особливо навесні і в період зливових дощів.

Урайонах вітрової ерозії комплекси протиерозійних агротехнічних заходів повинні забезпечувати підвищення стійкості ґрунтів від видування, зниження швидкості вітру в приземному горизонті, зменшення пилозбірних площ і збільшення запасів вологи у ґрунті.

Укомплексах агротехнічних заходів у проектах внутрішньогосподарського землеустрою необхідно передбачити:

а) водозатримуючі споруди – вали-канави, вали-тераси, тераси, вали-дороги, перемички в улоговинах для призупинення росту ярів і для регулювання стоку та зменшення ерозійних процесів на схилах і в улоговинах;

б) водоспрямівні споруди – вали і нагірні канави, вали-розпилювачі стоку і канавирозпилювачі для регулювання ерозійно-небезпечних водних потоків шляхом відведення їх до водозбірних споруд або на задерновані схили;

в) водоскидні споруди – швидко токи, перепади, консольні та інші водоскиди – для закріплення ярів і безпечного скидання зливових і талих вод від вершин ярів і водоспрямівних споруд на дно ярів або балок;

г) донні споруди – загати, напівзагати – для закріплення дна ярів і затримання винесення ґрунту з ярів.

Протиселеві гідротехнічні споруди

а) схилові споруди – тераси із зворотним нахилом і канавою, підпірні стінки та

інше;

б) руслові споруди – підпірні стінки, загати-баражі, селеспуски, лотки, селедуки, наносовловлювачі та інше.

Відповідний тип споруд обирають з урахуванням раціонального використання земель, економічності будівництва, цінності земель, які захищають від ерозії, гідрологічних, геологічних, гідрогеологічних умов місцевості і методів виконання будівельних робіт.