Эрозия — актуальная проблема деградации почв

Университет естествознания, Познань, Польша

Почва является одним из наиболее ценных природных ресурсов на планете, поскольку от её состояния зависит развитие растений — источника питания всех животных и человека. Поэтому землю использовать нужно бережно, снижая ветровую и водную деградацию. Лишенный плодородных земель, человек становится зависимым от технологий, импорта и полностью от тех, кто владеет источниками питания.

В условиях современной цивилизации эрозия почв является одной из глобальных проблем окружающей среды, которая способствует уничтожению почвенного покрова под воздействием природных факторов — воды и ветра. Как следствие этого процесса, возникают нежелательные, частично необратимые изменения, приводящие к снижению плодородия почвы и искажению естественных природных пейзажей.

Чтобы представить глобальный масштаб проблемы, достаточно отметить, что под угрозой эрозии в Польше находится около 31% площадей сельскохозяйственных и лесных угодий, 75% площадей в Центральной Америке, более чем 20% территории Африки, и 11% площади Азии.

Различают два типа эрозии почв: водную и ветровую. Около 2/3 явлений эрозии вызвано действием воды, а 1/3 часть — приходится на ветровую эрозию.

Водная эрозия приводит к смыву подвижного верхнего слоя земли дождевой или талой водой, к вымыванию питательных веществ в виде взвесей в водные объекты, вызывая их эвтрофикацию. Водная эрозия в основном наблюдается на обрабатываемых склонах и холмах. Падающие капли дождя нарушают связность почвы, унося ее частицы с собой вниз по склону вместе с потоком воды. Интенсивность водной эрозии и количество смытой почвы зависит, главным образом, от угла склона, вида культуры, а также от количества растительных остатков, оставшихся на поверхности почвы.

Ветровая эрозия наблюдается на всех обрабатываемых землях, независимо от угла склона. Ветер распыляет верхний слой почвы и переносит ее частицы на большие расстояния, что приводит к значительным потерям плодородного слоя. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости и частоты ветров, типа почвы, степени разнообразия ландшафта и вида растительного покрова. Повреждения, вызванные ветровой эрозией, больше проявляются на равнинных сельхозугодиях, подверженных выветриванию — без лесных и кустарниковых насаждений.

Повреждения ветровой эрозией сельскохозяйственных посевов чаще всего возникают в начале весны. Проростки вырываются, корневая система иссушается, растения засыпаются мелкими частицами почвы. Вредное воздействие пыли еще и в том, что с частичками земли переносятся компоненты минеральных и органических удобрений и остатки пестицидов. При высокой интенсивности ветровой эрозии можно наблюдать пыльные бури. В настоящее время в Польше такие явления стали отмечаться все чаще, особенно на вырубленных участках, испытывающих дефицит воды.

1. Поверхностная — смыв и размывание верхнего слоя почвы водой или рассеивание ветром.
2. Линейная — размыв почвы сильным стоком воды с образованием глубоких промоин и рытвин.
3. Капельная — отрыв и разбрасывание почвенных частиц одновременно с каплями дождя и градом с уплотнением и увлажнением поверхности почвы.
4. Технологическая — постоянное перемещение почвы к основанию стока под воздействием сельскохозяйственных машин и орудий.

1. Интенсивность и распределение осадков (ливневые дожди — 10-50 мм/ч).
2. Рельеф. Наиболее подвержены участки со склоном более 4%.
3. Способ использования земли. Наиболее подвержены пахотные земли, в меньшей степени — луга, пастбища и лесистая местность.
4. Физико-химические свойства почвы, тип почвы (табл. 1).
5. Обработка полей вдоль склонов.
6. Устранение межей в процессе объединения мелких участков.
7. Вырубка лесов.

1. Тип почвы. Наиболее подвержены почвы, сформированные на сыпучем песке и лёссах.
2. Рельеф. Большие ровные пространства способствуют развитию ветровой эрозии.
3. Отсутствие растительного покрова. Больше защищены почвы лугов, пастбищ и лесных районов.
4. Непрерывная вырубка кустарников и лесных угодий.

Таблица 1. Склонность разных типов почв к водной эрозии

Лучший способ уменьшить эрозию почвы — использовать сплошную растительность или возделывать культуры в противоэрозионных севооборотах, в состав которых в качестве обязательных компонентов входят озимые культуры, бобовые в чистом виде и в смеси с травами. Из озимых культур рекомендуются рапс, рожь и тритикале, которые формируют плотный растительный покров с осени. После ранней уборки предшественников культур следует выращивать сидераты или промежуточные культуры, которые будут защищать почву. Сидераты лучше не запахивать, а оставлять на зиму в виде мульчи (рис. 1Б).

При традиционной технологии возделывания пожнивные остатки предшественника запахивают в почву, а незащищенная почва подвергается непосредственному воздействию ветра и дождевой воды, особенно после вегетации культуры. Период разрушительных воздействий обоих видов эрозии относительно короткий в случае возделывания озимых культур и значительно удлиняется при возделывании яровых культур, особенно кукурузы, которая характеризуется медленным начальным ростом.

 Ziemnicki (1978) указывает, что вымывание 18 см почвы, покрытой естественной растительностью, длилось около 500 000 лет, а в сельском хозяйстве на культурных склонах, в зависимости от вида культуры и направления возделывания, это происходит за период от 70 до 5 лет. Поэтому так важно стараться сводить к минимуму периоды, когда почва не занята растительностью.

Кроме использования противоэрозионного севооборота (соответствующего подбора культур), эрозию почвы можно снизить с помощью противоэрозионных мер, которые включают:

• обработку почвы поперек склона. При вспашке не забывать делать отвалы вверх по склону;
• рыхление, направленное на разрыхление подпахотного горизонта, увеличивает водопоглощение, облегчает проникновение воды вглубь почвенного профиля;
• замену вспашки плугом бесплужной обработкой. Применяется культиватор с широкими лапами (грубер), а для предпосевной обработки почвы — пассивные почвообрабатывающие агрегаты, состоящие из бороны или культиватора;
• сведение предпосевных обработок к минимуму;
• возделывание культур в мульчу. Растительные остатки на поверхности поля создают механический барьер для защиты почвы от ветра, рассеивают силу падающих капель дождя, выступают в качестве фильтра, снижая скорость поверхностного стока.

С позиций значения мульчи в борьбе с отрицательными последствиями эрозии нулевая обработка, оставляющая растительные остатки на поверхности поля, является наиболее эффективным способом снижения потерь почвы. Эффективность мульчи зависит от равномерности покрытия поверхности почвы и в меньшей степени — от массы растительности. Считается, что в результате нулевой обработки потери почвы уменьшаются от 70 до 90% по сравнению с традиционной обработкой.

1. На почвах и в районах, подверженных ветровой эрозии, рекомендуется использовать бесплужную обработку почвы (без оборота пласта), а если это возможно — прямой посев.
2. Создание лесных участков между полями и уход за существующими (рис. 2).

От редакции. В Беларуси эрозия также является распространенным видом деградации почв, носящей региональный характер. Эродированные почвы занимают 9,4% от общей площади пашни. В Белорусском Поозерье и центральной части республики с ярко выраженным холмистым рельефом на суглинистых почвах активно протекают водно-эрозионные процессы. На осушенных землях Полесья развивается ветровая эрозия и деградация плодородных торфяных почв в менее плодородные — деградированные торфяные почвы легкого гранулометрического состава. Площади с потенциально возможной дефляцией в республике занимают более 1 млн га, а с потенциально возможным смывом — 1,44 млн га.

На эрозионноопасных землях Беларуси составной частью комплексных почвозащитных мер является дифференцированная система применения органических и минеральных удобрений, разрабатываемая для конкретных культур севооборота, противоэрозионного способа обработки почвы и планируемой урожайности. Эффективное использование удобрений возможно только на фоне всего комплекса почвозащитных приемов. На обрабатываемых землях республики в зависимости от интенсивности эрозионных процессов выделяются 4 агротехнические группы земель:

• со смывом почвы до 2,0 т/га и дефляцией 1-3 т/га в год;
• смыв — 2,1-5,0 т/га и дефляция — 6-10 т/га;
• смыв — 5,1-1,0 т/га и дефляция — 8-13 т/га;
• смыв — 10,1-20,0 т/га в год.

Система удобрения разрабатывается отдельно для каждой группы земель.

На эродированных землях возрастает потребность в органических удобрениях для компенсации ежегодной убыли органического вещества вследствие как минерализации, так и эрозии. Поэтому на почвах 1 и 2 групп, где размещаются зернопропашные и зернотравопропашные севообороты, органические удобрения вносят в дозах 50-60 т/га, которые рекомендованы для почв, не подверженных эрозии.

На землях 3-й группы, где размещаются зернотравяные севообороты с 30-50% насыщением многолетними травами, органические удобрения вносятся в дозах по 40-50 т/га под две культуры севооборота.

На сильноэродированных землях (4-ая группа) положительный баланс органического вещества обеспечивается за счет послеуборочных остатков многолетних бобовых и бобово-злаковых трав, занимающих более 50% в структуре посевных площадей. Органические удобрения применяют в дозе по 40 т/га под зерновую культуру при поднятии пласта многолетних трав.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2015 г., №5).