12. Эрозия почв

Под эрозией (от латинского слова erosio – разъедание) понимают многообразные процессы разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветром. Разрушение почв и пород водами, дождевыми, талыми и поливными, называют водной эрозией, а ветром – ветровой эрозией, или дефляцией.

Водная эрозия. Различают нормальную (естественную) и ускоренную водные эрозии. Нормальная эрозия – это медленный и в минимальных размерах смыв механических частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью, не исключающий восстановления почвы в результате природного процесса. Ускоренная эрозия – значительный смыв верхних, наиболее плодородных, почвенных слоев и глубокий размыв почв, материнских и коренных пород с образованием промоин и оврагов.

По интенсивности развития ускоренную эрозию подразделяют на плоскостную (поверхностную) и линейную (овражную). При плоскостной водной эрозии под влиянием стекающих по склону талых и дождевых вод на поверхности пашни образуются мелкие струйчатые размывы, которые легко разравниваются обработкой. Однако мощность пахотного слоя при этом уменьшается, и для ее восстановления последующими обработками припахивают нижележащие, менее плодородные слои почв. Линейная водная эрозия развивается под действием мощных концентрированных стоков воды. Сначала образуются глубокие размывы (до 20-35 см), потом промоины глубиной до 1 м и более. При дальнейшем размыве образуется овраг. Склоны (стенки) оврага со временем осыпаются, становятся более пологими, зарастают травой, древесной и кустарниковой растительностью; овраги перестают расти и превращаются в балки. Глубина оврагов и балок регулируется базисом эрозии. Базисом эрозии, по С.С. Соболеву, называется горизонтальная поверхность, на уровне которой стекающие водные потоки, ручейки, реки теряют свою размывающую силу и ниже которой потоки не могут уже размывать породы. Для рек, впадающих в море, главным базисом эрозии служит отметка поверхности воды в море, а для оврагов и балок, впадающих в реки, местным базисом эрозии является отметка поверхности воды в реке. Дно балки может снова подвергнуться размыву при понижении базиса эрозии.

По оценкам научных учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Годовой прирост площади эродированных почв составляет 0,4-1,5 млн га, оврагов – 80-100 тыс.га. Более 54 % сельскохозяйственных угодий и 68 % пашни в настоящее время эродировано или эрозионно опасно. Оврагами разрушено 6,6 млн га земель. На таких землях урожайность снижается на 10-30 %, а порой и на 90 %. Причиной снижения биопродуктивности сельскохозяйственных почв является уменьшение запасов гумуса. Ежегодные его потери составляют в среднем 0,62 т/га. Если сейчас на каждого жителя планеты приходится в среднем по 0,28 га плодородной земли, то к 2030 г. площадь сократится до 0,19 га.

Ветровая эрозия (дефляция). Этот процесс называется по-разному: пыльные, земляные, черные, песчаные бури, выдувание и т.д. В отличие от водной эрозии, совершающейся в строго определенном направлении с учетом рельефа, ветровая эрозия охватывает сразу большие пространства, проявляется во всех сезонах года, в различных направлениях. Перенос продуктов разрушения происходит не только сверху вниз, но и снизу вверх. Ветер выдувает слой почвы на 16-25 см, поднимает ее на высоту 1-3 км и переносит на огромные расстояния (300-1500 км и более). Перенесенный материал оседает толстым слоем на землю и поля, иногда наносы достигают высоты 2-3 м. Гибнут посевы и сады. Дефляции легче подвергаются песчаные и супесчаные, бесструктурные суглинистые и глинистые почвы при иссушении их верхнего слоя, разрыхленного вспашкой или находившегося под усиленным выпасом скота.

В трудном положении оказываются районы, в которых происходит одновременное проявление водной и ветровой эрозии. В нашей стране к таким относятся лесостепные и частично степные районы Центральной черноземной области, Поволжья, Зауралья, Западной и Восточной Сибири с интенсивным сельскохозяйственным использованием. Водная и ветровая эрозии развиваются в зоне недостаточного увлажнения с чередованием влажных и засухоустойчивых лет (либо сезонов) по таким схемам: смыв – осушение почвы – выдувание; выдувание – переувлажнение почвы – смыв.

Отмечается, что эрозия проявляется на участках со сложным рельефом неодинаково: на склонах северных экспозиций преобладает водная эрозия, на южных с ветроударным эффектом – ветровая. Одновременное развитие водной и ветровой эрозии может вызывать особенно большие нарушения почвенного покрова.

В результате эрозии в почвах уменьшается содержание азота и усваиваемых растениями форм фосфора и калия, ряда микроэлементов (йода, меди, цинка, кобальта, марганца, никеля, молибдена), от которых зависит не только урожай, но и качество сельскохозяйственной продукции. Эрозия способствует проявлению почвенной засухи. Это объясняется не только тем, что значительная часть осадков стекает со склонов, но и тем, что на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличивается потеря влаги.

Развитие эрозии связано с природными и социально-экономическими условиями (хозяйственная деятельность человека). Главной причиной является неправильное использование земельной территории человеком.

Природные факторы развития эрозии. Назовем, прежде всего, климат, условия рельефа, геологическое строение местности, почвенные условия и растительный покров.

Особенно опасны ливневые (интенсивностью 0,5-1 мм/мин и более) и затяжные дожди, выпадающие в периоды слабого развития растительности или ее отсутствия на пахотных землях. Смыв почвы возможен при уклонах рельефа 1,5-2, а при уклонах 3 и более эрозия становится заметнее и тем интенсивнее, чем круче склон. Дефляции способствует засушливый и континентальный климат, она наиболее опасна на равнинных территориях, а также в обширных межгорных и межсопочных долинах. Весьма эрозионно опасны территории, сложенные небольшой толщей рыхлых отложений и подстилаемые с глубины 30-50 см плотными породами. Почвы, легко впитывающие влагу (структурные, легкие по механическому составу, рыхлые), лучше противостоят водной эрозии.

Растительный покров играет исключительную почвозащитную роль при ветровой и водной эрозии.

К свойствам почв, снижающим развитие водной эрозии, относятся следующие:

 оструктуренность и водопрочность структуры, повышенная мощность гумусового слоя, высокая катионная емкость поглощения и степень насыщенности почв катионами оснований, в первую очередь кальцием;

 достаточная водопроницаемость, невысокие плотность и пористость, постоянное наличие в верхнем слое влаги, превышающей максимальную молекулярную влагоемкость.

Наиболее устойчивы к водной эрозии черноземы, а наименее – дерново-подзолистые почвы и сероземы.

Социально-экономические факторы развития эрозии. В настоящее время масштабы хозяйственной деятельности человека необычайно велики, поэтому развитие эрозионных процессов часто определяется антропогенными факторами. Эрозия почв развивается активно, когда не проводятся противоэрозионные мероприятия, даже не требующие больших материальных затрат, или при неправильном использовании человеком земельных угодий. Такие случаи пренебрежительного отношения к земле встречаются достаточно часто. Среди них выделим наиболее разрушительные:

 вспашка и посев сельскохозяйственных культур вдоль склонов;

 возделывание пропашных культур на эрозионно-опасных территориях;

 распашка приовражных и прибалочных площадей, днищ и склонов балок;

 рубка леса, играющего почвозащитную роль;

 неумеренная пастьба скота, выбивающего тропы, по которым растут промоины, дающие начало оврагам;

 разбивка полей севооборотов без учета рельефа местности, а именно вдоль склонов, приводящая к образованию промоин по межевым бороздам;

 неправильная разбивка дорог и плохой уход за ними приводящие к тому, что неукрепленные кюветы превращаются в овраги;

 многократная механическая обработка (вспашка, культивация, боронование и т.д.).

Повышение культуры земледелия и организационно-хозяйственного уровня сельскохозяйственного производства обеспечивает практически полное прекращение эрозионных процессов.

* * *

Почва – невозобновимый и незаменимый компонент природы, колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных – кормами, а промышленность – сырьем. Особое свойство почвы – плодородие – служит основой сельского хозяйства всех стран. Почва при правильной эксплуатации не теряет своих свойств, но улучшает их, становится более плодородной. Однако ценность почвы определяется не только ее значимостью для сельского и лесного хозяйства, других отраслей экономики, но также незаменимой экологической ролью как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и атмосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой.