2.ЗАХИСТ ҐРУНТІВ ВІД ЕРОЗІЇ


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 

Загрузка...

Руйнування ґрунту внаслідок ерозії виявляється в різних формах: змиву, розмиву, видування, перенесення ґрунтових часток, утворен-ня промоїн і ярів, пилових бур та ін. Ці явища поширені на дуже ве-ликих площах у всьому світі. Водної ерозії зазнає 31, а вітрової — 34 % суші.

В Україні понад 15 млн га земель є еродованими, і ерозія продов-жує наступати далі на кожний п'ятий гектар з тих, які поки що не за-знали її. Проте, втрати гумусу на цих землях вже досягли 25—35 %.

За підрахунками вчених, на землях схилів крутизною понад 1° (їх у складі ріллі близько 52 %) в Україні без користі для врожаю, а зі шко-дою для навколишнього середовища і самого ґрунту втрачається до 60 % талих і зливових вод, з якими виноситься в річки, озера і ставки від 15 до 25 % біогенних речовин, добрив і пестицидів. Ростуть старі і виникають нові яри, що погіршує екологічний стан агроландшафтів.

Термін «ерозія ґрунтів» донедавна використовували в широкому розумінні як будь-яке руйнування (деструкція) і знесення верхньої ча-стини Грунту, незалежно від того, чим воно спричинюється, водою, ві-тром чи іншими чинниками.

У вузькому розумінні водна ерозія — це змивання і розмивання ґрунту поверхневим тимчасовим водним стоком. Крім водної ерозії, існують ще такі види деструкції ґрунтів, як дефляція, суфозія, карст, соліфлюкція, абразія, фізичне, технічне руйнування тощо.

Дефляція (вітрова ерозія) — це руйнування ґрунту і перенесення дрібнозему вітром. Необхідна умова її прояву — наявність вітру зі швидкістю, достатньою для перенесення ґрунтових частинок. Макси-мальний прояв дефляції спостерігається під час ураганних вітрів, коли в повітря підіймається велика маса пилуватих частинок. Дефляція за-ймає друге місце після водної ерозії щодо негативного впливу на ґрун-товий покрив і призводить до зниження родючості ґрунтів на великих територіях. У зв'язку з цим, дефляцію вивчають як один із видів ерозії.

Суфозія — це руйнування ґрунтового покриву внаслідок осідання у процесі розчинення і винесення з ґрунту та підстилаючої породи гіпсу

й карбонатів. Через локальність осідань під час суфозій на поверхні ґрунту утворюються мікропониження глибиною від 10—20 до 100 см.

Карст — це руйнування ґрунтового покриву внаслідок осідань, зумовлених вилуговуванням вапняків, що підстилають ґрунт, з утво-ренням у них пустот. Карстування вапняків призводить до утворення на поверхні ґрунтів карстових вирв глибиною 1—5 м, що супроводжу-ється руйнуванням ґрунтового покриву.

У степовій зоні на зрошуваних землях поширилась іригаційна еро-зія. Вона зумовлена штучною подачею на поля додаткової до атмос-ферних опадів кількості води і безпосереднім впливом на ґрунтові аг-регати енергії крапель, утворених дощувальними машинами. Фізичну ерозію ґрунту викликає нераціональний його обробіток, руйнування важкими агрегатами.

Водною і вітровою ерозією щороку в Україні виноситься в серед-ньому 15 т/га, а на всій території — 740 млн т родючого ґрунту, що мі-стить близько 24 млн т гумусу, 0,7 млн т рухомого фосфору та інші елементи живлення. Основною причиною такого становища є надмір-на розораність земель (81 % усіх сільськогосподарських угідь, або близько 58 % усієї території земельного фонду). Екологічні нормативи в землекористуванні становлять: розораність території — 40—45 %, співвідношення екологічно сталих угідь (сіножаті, пасовища, ліси) до ріллі — не менше одиниці.

Ерозійні процеси, руйнуючи ґрунти, впливають, насамперед, на за-безпеченість їх органічною речовиною. Так, уміст гумусу в слабоеро-дованих чорноземах зменшується на 5—10 %, середньоеродованих — 25—30 і сильноеродованих — на 35—40 %, порівняно з їх повнопро-фільними аналогами. У таких Грунтах у гумусі орного шару міститься відносно більша кількість фульвокислот і менша — гумінових, знижу-ється його біогенність, що погіршує умови росту і розвитку сільсько-господарських культур, а продуктивність еродованих Грунтів знижу-ється на 10—40 % залежно від ступеня еродованості. У виробничих умовах Полісся середньорічні втрати гумусу під впливом ерозії стано-влять 2,4 млн т, у Лісостепу — 11, у Степу — 10,3 млн т.

Шкода, якої завдає вітрова ерозія сільському господарству нашої країни, виявляється переважно у видуванні, засіканні та засипанні по-сівів озимих культур, а також у вилученні з поверхневого шару части-ни Грунтового матеріалу, що призводить до значних втрат гумусу і поживних речовин, а в кінцевому підсумку — до зниження родючості ґрунтів.

Більшість ґрунтового матеріалу, який видувається вітром, відкла-дається біля різних механічних перепон і в інших місцях, де швидкість вітру різко знижується і послаблюється його підіймальна сила. Най-дрібніші частинки, які піднімаються на значну висоту, переносяться на великі відстані і повністю вилучаються з даної території.

М.І. Долгілевич (1981) визначив щорічні втрати ґрунтів від вітро-вої ерозії за максимальних швидкостей вітру, які спостерігаються у Степу України раз на 5 років. Найбільшими є вони на Нижньодніпров-ському піщаному масиві. За швидкостей вітру 22—24 м/с і тривалості пилових бур понад 20 годин на рік втрачається понад 140 т/га дрібно-зему. На чорноземах звичайних карбонатних Приазовської височини, на чорноземах звичайних супіщаних і легкосуглинкових Середнього Придніпров'я, на сході Донбасу, на чорноземах слаборозвинених кар-бонатних західних районів Криму за такої ж швидкості вітру і трива-лості пилових бур від 6 до 20 годин на рік втрачається 10—20 т/га ґру-нту. У більш північних і західних районах ці втрати не перевищують 2—10 т/га на рік. На Поліссі і в Лісостепу втрати становили 2—5 т/га за низької швидкості вітру.

Вітрова ерозія призводить до видування ґрунту і засипання дрібно-земом садів, виноградників, зрошувальних каналів, лісосмуг і лісів.

На більшій частині території країни (понад12 млн га) переважає водна ерозія ґрунтів, яка виявляється як у разі танення снігу, так і під час злив. Внаслідок змивання водою безповоротно втрачаються з полів найродючіші ґрунти і вимивається в річки та моря велика кількість елементів живлення рослин.

Збільшення площ ріллі і посівів сільськогосподарських культур тривалий час було єдиним, хоч і згубним для майбутнього способом збільшення валових зборів продукції землеробства. У деяких областях України, зокрема у Вінницькій, Тернопільській, Черкаській, Кірово-градській та інших, всупереч національним потребам розорано понад 90 % сільськогосподарських угідь, тоді як у колишньому СРСР площа ріллі становила 37 %, у Франції — 48, ФРН — 32, Англії — 25, США — 20 % сільськогосподарських угідь.

Високий рівень розораності території України зумовив не тільки наро-стання екологічного ризику, а і соціальної напруженості в країні. Система використання земельних ресурсів землі перебуває в критичному стані. Си-стеми землеробства не відповідають виробничим відносинам, що зміню-ються, а також економічній, екологічній та енергетичній доцільності.

На думку вчених, першочерговим заходом на сьогодні має бути вилучення з обробітку як мінімум 10 млн га землі і переведення її 3 ріллі у природні кормові угіддя, у тому числі 6—7 млн га — під по-стійне залуження і близько 2 млн га — під заліснення. Внаслідок цього розораність сільськогосподарських угідь в Україні все ще не відпові-датиме екологічній нормі, становитиме 56,8 % і буде найбільш висо-кою в Європі і втричі більшою, ніж у США.

Інтенсивні водна ерозія і дефляція ґрунтів почалися одночасно із сільськогосподарською діяльністю людини. Знищення лісів, розорю-вання Грунтів без дотримання певних правил, невміле випасання худо-би також призводять до змивання, розмивання та видування ґрунту.

Інтенсивна ерозія ґрунтів почапася одночасно з їх розорюванням. Під час оранки знищувалася переплетена кореневою системою дернина, яка, неначе кшшм, захищала ґрунт від зовнішнього вшшву різних факторів. По-збавлені цього захисту, орні землі швидко руйнувалися, утворювалися про-моїни, яри. Перші землероби не бачили зв'язку між своєю господарською діяльністю та згубними наслідками, до яких вона призводила. Вони випа-лювали і викорчовували ліси (підсічно-вогнева і лісопильна системи земле-робства), розорювали і неграмотно використовували цілинні і перелогові землі (заліжна і перелогова системи землеробства). Проте, й пізніше, за ка-піталістичного способу виробництва, коли стали зрозумілими руйнівні нас-лідки хижацького використання землі, воно тривало, оскільки було спрямо-ване на отримання максимальних прибутків.

Великої інтенсивності досягли процеси водної ерозії у другій половині XIX ст. у СІПА. Тут були розорані практично всі придатні під зернові культури землі. Ерозія охопила всю територію Великих рівнин Північної Америки, набувши катастрофічних розмірів у першій половині XX ст.

Шкода, якої завдає ерозія сільському господарству, виявляється не тільки в руйнуванні ґрунтів, а й у винесенні з них поживних речовин — азоту, калію, фосфору, кальцію, магнію та ін. Ґрунтовий покрив сві-ту внаслідок ерозії втрачає в 60 разів більше елементів живлення рос-лин, ніж їх надходить із добривами. Продуктивність еродованих Грун-тів знижується на 35—70 %.

Ерозія Грунтів є поширеною на всіх континентах. Найінтенсивніше освоєння земель, яке супроводжувалось знищенням лісової і степової рослинності, спостерігалося в останні 100—200 років. За цей час з ко-ристування вибуло близько 2 млрд га, або 10—20 млн га щорічно, пе-реважно від водної ерозії та дефляції.

Ерозія ґрунтів є лихом для сільськогосподарського виробництва у багатьох районах степової зони України, де еродовано понад 30 % площі чорноземів, понад 30 — ріллі і 50 % — пасовищ.

На півдні України серйозної шкоди завдає дефляція, яка з величез-ною силою розвивається в окремі роки, спричиняючи пилові бурі. У березні — квітні 1960 р. внаслідок пилової бурі, що охопила Північ-ний Кавказ і південь України, був знесений шар ґрунту 7—10 CM, a протягом трьох днів з цієї території було перенесено 25 км3 ґрунту.

Ерозія і дефляція істотно погіршують не тільки ґрунти, а й увесь екологічний стан регіонів та екологічні умови Землі в цілому.

Унаслідок руйнування ґрунтового покриву знижується біологічна продуктивність біосфери, відбуваються несприятливі зміни в колообі-гу хімічних елементів та їх балансі, порушується рівновага, що склала-ся в біосфері.

У деяких випадках ерозія є головним фактором забруднення пове-рхневих вод. 3 ерозійними стоками у воду надходить 90 % глинистих фракцій, 79 — азоту, 53 — фосфору, 98 % бактерій.

Слід зважати на те, що найбільша екологічна шкода від ерозії ви-являється не в забрудненні гідросфери, а в зниженні біологічної про-дуктивності суші. Це ослаблює функціонування основного механізму біосфери (системи рослинність — Грунтовий покрив), що підтримує біогеохімічні цикли Землі, у тому числі цикли, які визначають сприят-ливе співвідношення кисню й оксиду вуглецю в атмосфері. Для запо-бігання можливим негативним змінам у біосфері треба охороняти по-крив від руйнування, вживати заходів до того, щоб він був вкритий трав’яною, чагарниковою і деревною рослинністю.

Слід зазначити, що давні землеробські цивілізації (Китай, Індія) вже мали певні уявлення про ерозію, її причини та методи боротьби з цим явищем. У Росії та Україні початок розвитку наукових уявлень про ерозію і способи захисту від неї, тобто початок наукового вчення про ерозію пов’язаний з ім’ям Ломоносова М.В. (1711—1765), а також професорів Московського університету Афоніна М.І. (1739—1810) і Болотова А.Т. (1738—1833), які ще на початку XIX ст. показали, яких великих збитків завдає ерозія, і запропонували заходи запобігання змиву ґрунту. У середині XIX ст. широко проводилось картографуван-ня змитих ґрунтів і ярів, вивчались закономірності ерозії, збирались дані про вплив змиву ґрунтів на врожайність сільськогосподарських культур.

Значні дослідження з вивчення ерозії ґрунтів провів наприкінці XIX ст. Тихобразов П.П., який запропонував такі заходи захисту ґрун-тів від ерозії, як земляні вали на полях для затримання талих вод, нарі-зування полів і оранку вздовж горизонталей. У працях російських уче-них кінця XIX ст. вже були запропоновані кількісні оцінки ерозії. Водночас розвивалися наукові уявлення про дефляцію ґрунтів та спо-соби боротьби з нею. Перші відомості про неї стосуються часів Київ-ської Русі.

У Росії виникла й успішно розвивалася агролісомеліорація як га-лузь знання, що ставила за мету захист ґрунтів та сільськогосподарсь-ких рослин від ерозії і посухи.

Перша державна спроба організації штучного лісорозведення в степу була зроблена ще за Петра I в 1696 р. поблизу Таганрога, де був закладений дубовий ліс, який зберігся до наших днів.

3 початку XIX ст. степовим лісонасадженням було надано держав-ного значення, щовесни до насадження лісу залучалися тисячі селян. Почалася організація дослідної справи щодо створення лісових маси-вів у степу та розробки наукових основ степового лісорозведення. У кращих поміщицьких господарствах були зроблені спроби створити протиерозійні полезахисні смуги, розроблялися способи їх розміщен-ня, садіння і догляду. Так, в одному з маєтків Тульської губернії вели-ких успіхів у галузі лісорозведення досяг Шатілов І.М., який у 1821 р. почав вирощувати ліс у місцевості, посіченій балками і ярами. Ці ви-

долинко-балкові насадження відіграли велику протиерозійну роль. Син Шатілова, Шатілов І.І., вирощував не тільки видолинко-балкові ліси, а й інші насадження, що збереглися до наших днів.

Початком організованого степового лісорозведення слід вважати створення в 1843—1844 pp. Великоанадольського та Бердянського до-слідних лісництв. Керівником першого з них був В.Є. Графф, який не тільки посадив 144 десятини лісу і створив дендрарій, а й організував школу лісівників. У 70—80—тих роках XIX ст. у Росії було відкрито 30 степових лісництв і лісових дач.

Великий Грунтознавець Докучаєв В.В. (1892) в праці «Наши степи прежде и теперь» запропонував струнку і всеохоплюючу систему за-ходів захисту Грунтів від водної ерозії, дефляції, посухи та підвищення родючості українських чорноземів і визначив місце лісових насаджень у системі цих заходів. Його система охоплювала регулювання стоку рік і влаштування ставків у степу, створення певного співвідношення між площами ріллі, луків і лісу, проведення протиерозійних заходів обробітку ґрунту, що забезпечують якнайповніше використання воло-ги, застосування сортів дерев, пристосованих до місцевих ґрунтово-кліматичних умов. Для того, щоб показати можливості запропонова-ного комплексу заходів, Докучаєв В.В. організував три дослідних сіль-ськогосподарських дільниці — Кам'яно-степову, Старобільську та Маріупольську. Лісові насадження на цих сільськогосподарських ді-лянках створювали для захисту посівів від вітрів, бур та суховіїв, на-копичення і регулювання потужності снігового покриву, запобігання ерозії ґрунтів та поліпшення мікроклімату. Докучаєв В.В. вважав, що належний захист сільськогосподарських угідь від ерозії може бути за-безпечений лише тоді, коли лісові насадження займатимуть від 10 до 20 % загальної площі, а площа ріллі не перевищуватиме екологічного допуску — 40 %.

П.А. Костичев (1845—1895) в курсі публічних лекцій у Петербур-зькому сільськогосподарському музеї, який під назвою «О борьбе с за-сухой в черноземной области посредством обработки полей и накоп-ления на них снега» увійшов у класику агрономії, виклав чітку і всім доступну систему заходів боротьби із посухою, що і через понад сто-ліття залишається актуальною.

О.О. Ізмаїпьський (1893) в праці «Как вьісохла наша степь» для бо-ротьби з посухою на півдні України рекомендує глибоку оранку, під-тримання поверхні Грунту в розпушеному стані, залісення ярів, облаш-тування загат, а для запобігання твердого стоку — терасування схилів, снігозатримання, створення куліс із кукурудзи або серед посівів низь-ких злаків.

У розвитку полезахисного лісорозведення винятково велика роль належить українському вченому-агроному Висоцькому Г.М., який, зо-крема, провів велику наукову й організаційну роботу з реалізації доку-

чаєвської програми на Маріупольській дослідній дільниці, узагальни-вши великий досвід, і довів, що масове лісорозведення в Степу мож-ливе тільки на чорноземах.

У 1923 р. поблизу міста Новосілля Орловської області була створена перша у світі дослідно-яружна станція, організатором і першим керівником якої був Козьменко А.С. У 30-х роках дослід-ження ерозії ґрунтів і розробку методів захисту від неї, що коорди-нувались Ґрунтовим інститутом ім. В.В. Докучаєва, широко прово-дили в багатьох регіонах колишнього СРСР під керівництвом A.M. Пан-кова, а потім академіка С.С.Соболєва, який зробив великий внесок у розвиток науки про ерозію. У 50-х роках вивчення ерозійної про-блеми тривало в Інституті географії Академії наук СРСР під керів-ництвом Д.Л. Арманда і С.І. Сільвестрова, де були підготовлені Ta¬xi фундаментальні праці, як «Районирование территории СССР по основньім факторам зрозии» і «Региональньіе системьі противозро-зионньіх мероприятий».

Новий етап розвитку науки про ерозію відзначається інтенсивним виробничим проведенням протиерозійних заходів у виробництві. Це період освоєння цілинних і перелогових земель, здійснений у 50-х ро-ках. Розорювання цілини, проведене з порушенням ґрунтозахисних за-ходів землеробства, призвело до бурхливого розвитку ерозії, особливо дефляції Грунтів, і зумовило необхідність проведення різних заходів боротьби з цими явищами. Розвитку деструкції ґрунтів сприяло також застосування важкої техніки, зрошення, яке призвело до руйнування ґрунтової структури і виникнення ерозії.

Нині координатором наукових досліджень в Україні з питань ерозії і дефляції ґрунтів та заходів боротьби з ними є Інститут ґрунтознавст-ва і агрохімії ім. О.Н. Соколовського УААН (м. Харків).

На сучасному етапі для досліджень характерна розробка теоретич-них основ ерозієзнавства, математичних підходів до вирішення про-блеми пізнання закономірностей розвитку ерозії та розробки методів її запобігання.