Противоэрозионные мелиорации

Под эрозией (от латинского - разьедать) понима­ют разрушение и смыв водой, стекающей по поверхности земли, или выдувание плодородного слоя ветром, т. е. эрозия может быть водной и ветровой.

Виды эрозии почв

Водная эрозия - это разрушение и смыв почв и рыхлых пород ливневыми и талыми водами. Она возникает только на склонах при крутизне более 0,5-2°, если почва не покрыта растительностью. Различают два вида водной эрозии: поверхностную (плоскостную) и струйчатую (линейную). При поверхностной эрозии частицы почвы и содержащиеся в ней питательные вещества более или менее равно­мерно смываются с поверхности склонов текущей водой. Струйчатая эрозия характеризуется местными размывами не только почвенного слоя, но и рыхлых подстилающих пород с образованием промоин, склоновых, береговых или донных оврагов.

Кроме водной эрозии, в районах с сильными ветрами происходит ветровая эрозия (пыльные бури, дефляция). Так, черная буря 12 мая 1934 г. унесла с распаханных равнин в США до 300 млн. т почвы.

Согласно почвенно-эрозионному районированию, на территории Беларуси выделены три почвенно-эрозионные зоны. В северной зоне (Белорусское Поозерье) наиболее активно протекают процессы плоскостного смыва, в центральной - линейная и плоскостная эрозия.

В нижней зоне (Белорусское Полесье) в наибольшей степени распространена ветровая эрозия (дефляция).

В республике водной и ветровой эрозии подвержено 424,8 тыс. га, или 7,5 %, общей площади обрабатываемых земель. В эрозиионной деградации почвенного покрова республики на долю водной эрозии приходится около 84, дефляции - 18 %. Площадь смытых почв на пашне составляет 356 тыс. га (6,3 %), дефлированных - 69 тыс. га (1,2 %).

Из общей площади почв, подверженных водной эрозии, 328 тыс. га (67 %) слабоэродированные, 97,3 (27,3 %) - среднеэродированные и 20,4 тыс. га (около 6 %) - сильноэродированные, а из дефлированных почв слабодефлированные занимают 57,9 тыс. га (84 %), среднедефлированные - 10,5 (15 %) и сильнодефлированные - около 0,5 тыс. га (1 %).

Площади эродированных и дефлированных почв, а также доля их в составе обрабатываемых земель колеблется по регионам республики от 30,9 тыс. га, или 3,8 %, пашни в Гомельской до 125,7 тыс. га, или 11,3 %, пашни в Витебской области.

В республике с обрабатываемых склонов или открытых массивов с осушенными торфяниками и минеральными легкими по грануломет­рическому составу почвами ежегодно выносятся от 1 до 100 т/га почвы и более. Средневзвешенный показатель смыва почвы составляет 10,7 т/га, дефляции - 10,0 т/га в год. С жидким стоком, смываемой и выдуваемой почвой ежегодно теряется в среднем 150-180 кг/га гумусов, 8-10 азота, 5-6 кг/га фосфора и калия.

Все виды эрозии наносят большой вред сельскому хозяйству, так как, уменьшая почвенное плодородие и ухудшая условия обработки земель вследствие образования оврагов, снижают урожайность полей и валовой выход сельскохозяйственной продукции.

Мероприятия по борьбе с плоскостной эрозией почв

Защите почв от эрозии уделяют большое внимание. Это одна из важнейших государственных задач в системе мер, принимаемых для дальнейшего развития сельскохозяйственного производства. Опыт показывает, что только взаимосвязанный комплекс таких работ способен полностью прекратить эрозию почв. Комплекс мер по борьбе с эрозией почв включает организационно-хозяйственные, агротехнические, лесоме­лиоративные и гидротехнические мероприятия.

Организационно-хозяйственные мероприятия. Их основа - пра­вильная организация территории хозяйства. С этой целью составляют план организации территории, на который наносят границы почв, степень их эродированности и подверженности водной и ветровой эрозии. На плане выделяют участки под специальные почвозащитные севообороты, полезащитные водорегулирующие и овражно-балочные насаждения, защитные сооружения. Поля севооборотов, дорожную сеть, место выпаса скота размещают так, чтобы не вызывалась эрозия почв. План размещения защитных насаждений и сооружений должен быть составной частью комплексного плана внутрихозяйственного землеустройства.

Агротехнические мероприятия по противоэрозионной мелиорации

Основу их составляет правильная агротехника. Выполняют такие мероприятия с целью предупреждения или резкого сокращения возможности проявления эрозионных процессов, повышения сопротивляемости почв смыву, размыву и выдуванию, увеличения водопоглощающих свойств почвы и уменьшения скорости ветра в приземном слое, накопления и сбереже­ния влаги в районах недостаточного увлажнения, восстановления и повышения плодородия почв.

Наиболее эффективный и простой агротехнический прием защиты почв от водной эрозии - глубокая зяблевая вспашка поперек склона. Все последующие обработки почвы (боронование, культивация) вы­полняют поперек склона.

Уменьшить возможность образования эрозии можно кротованием и щелеванием почв. Кротование способствует задержанию до 150 м³ воды на каждом гектаре и увеличивает урожайность зерновых на 0,2 т/га. Щелевание предотвращает появление на поверхности почвы водонепроницаемой корки, уменьшает поверхностный сток и также способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Поперек длинных и крутых склонов, занятых садами и пропашными культурами, для предотвращения эрозии почв устраи­вают буферные полосы из многолетних трав или кустарников. При крутизне склона 6-8° ширину таких полос принимают 4-6 м, рас­стояние между полосами - 30-40 м, при крутизне 10-12° ширину полос назначают 8-10 м, расстояние между полосами - 20-30 м.

Интенсивность эрозии почв снижает также регулирование местного стока (например, снегозадержание) и применение системы удобрений, улучшающих структуру и физические свойства корнеобитаемого слоя.

Лесомелиоративные мероприятия заключаются в посадке лесных полос, которые размещают поперек склона. Благодаря лесной подстилке уменьшается поверхностный сток, больше задерживается вода на склоне, почва меньше промерзает и больше впитывает талых вод. Все это уменьшает смыв почвы со склонов. Лесные водорегу­лирующие полосы шириной 10-30 м размещают поперек склонов через 150-200 м.

Завершающая часть противоэрозионного комплекса - гидротехни­ческие мероприятия. Ввиду относительно высокой стоимости их применяют в тех случаях, когда организационно-хозяйственных, агротехнических и лесомелиоративных работ недостаточно для прекращения эрозии или когда требуется в кротчайшие сроки надежно защитить дороги, строения и другие объекты от разрушения оврагами. В отличие от лесомелиоративных гидротехнические противоэрозионные мероприятия останавливают разрушительное действие водной эрозии сразу после их осуществления.

Для борьбы с плоскостной и линейной водной эрозией почв создают гребневые, ступенчатые и траншейные террасы; устраивают водозадерживающие и водоотводные валы, распылители стока, на­клонные террасы; строят водосбросы в вершинах оврагов (быстротоки, ступенчатые и трубчатые перепады, консольные сбросы); устраивают запруды, пороги и перепады по дну оврагов; создают водоемы для задержания талых и ливневых вод с целью однократного (лиманы) и регулярного (пруды) орошения земель и предупреждения размыва нижерасположенных по рельефу территорий; выполаживают овраги, балки, заравнивают промоины; строят противоселевые и берегоукрепительные сооружения.

Террасирование

Террасирование крутых склонов - эффективное противо- эрозионное мероприятие, так как валы-террасы, расчленяя склон на отдельные узкие площадки, задерживают поверхностный сток практи­чески в месте его образования, способствуя увлажнению земель, или отводят его на задернелые склоны, безопасные в эрозионном отно­шении.

Различают террасы гребневые, или, как еще их называют, валы- террасы, либо валы с широким основанием, а также ступенчатые и траншейные.

Гребневые террасы бывают с горизонтальным и наклонным валом. Террасы с горизонтальным валом устраивают параллельно горизон­талям склонов с минимальным числом изломов в плане и по возмож­ности привязывают к границам полей и производственных участков. Их применяют в районах недостаточного и умеренного увлажнения на хорошо водопроницаемых почвогрунтах. Валы террас делают треугольного профиля высотой Н = 0,4-0,6 м при глубине пруда Н₀ = = 0,2-0,4 м с очень пологими (m = 4-8) откосами для прохождения почвообрабатывающих агрегатов. С целью задержания воды концы валов поворачивают вверх по склону под углом 110-130°. Строи­тельная высота валов должна быть на 10-15 см выше проектной с учетом осадки грунта.

Ступенчатые, или скамьевидные, террасы создают на горных уклонах крутизной 10-40°. Ширина полотна ступенчатых террас обычно составляет 3,0-6,5 м (рис. 5.3).

Чтобы предупредить образование и рост промоин и оврагов, строят гидротехнические сооружения, которые условно можно разделить на простейшие, выполняемые из местных грунтов (распылители стока, водоотводные валы-каналы, нагорные каналы, водозадерживающие валы), и сложные (быстротоки, перепады, консольные сбросы).

Распылители стока - это простейшие земляные сооружения, которые создают в местах опасной концентрации водного потока для его рассредоточения. Их выполняют на приовражных склонах, разъемных бороздах, у опушек леса, на межах, колеях дорог. Распы­литель стока представляет собой прямолинейную канаву глубиной 0,4-0,6 м с земляным валиком высотой 0,3-0,5 м и длиной 10-40 м, расположенным под углом примерно 45° к потоку. Продольный уклон канавы на пахотных землях принимают 0,005-0,01. Распылители располагают по длине ложбины через 50-100 м.

Водоотводные (водонаправляющие) валы-канавы перехватывают сток и направляют его к водосбросным или водозадерживающим сооружениям. Их трассируют с небольшими продольными уклонами (0,003-0,005). В поперечном сечении валы-канавы делают треуголь­ного или трапециевидного профиля с заложением откосов на пахотных землях 1:5-1:8, проходимыми для почвообрабатывающих агрегатов

Мелиорация овражно-балочных земель

Зона овражно-балочных образований и прилегающих к ним территорий, подвергаемых водным эрозионным процессам, составляет овражно-балочную систему (ОБС).

Мелиоративно-хозяйственные мероприятия на ОБС включают сле­дующие виды работ: заравнивание промоин, неровностей и мелких оврагов глубиной до 1,5-2,0 м с последующим залужением; выпола- живание оврагов; устройство водозадерживающих и водоотводящих валов, дамб-перемычек, донных запруд и др.; отсыпку несформиро- ванных (неустойчивых) откосов; создание берегоукрепительных лес­ных полос, залужение берегов и донных участков балок; закрепление береговых и донных отложений лесокустарниковой растительностью; сооружение водоемов и создание рекреационных зон.