Противоэрозионные мероприятия: особенности, причины, виды разработок и результаты

Противоэрозионные мероприятия – это комплекс мер по противодействию деструктивным процессам, ведущим к разрушению почвенного слоя. Такими процессами могут быть: смыв почвенного покрова, выдувание, сели, оползни. Мероприятия могут иметь инженерную, лесомелиоративную, агрономическую и организационную направленность. Выбор того или иного вида противоэрозионных мероприятий зависит от конкретных условий местности.

Чем опасна эрозия почв

Эрозия почвенного покрова развивается при неумелом ведении хозяйства. При этом процессе плодородный слой теряет целостность и постепенно разрушается, а частицы ценного вещества уносятся реками или ветрами, превращаясь в грязь или пыль. Снижение плодородия резко ухудшает условия для роста растений, что неизбежно сказывается на снижении урожайности.

Эрозии почв способствуют следующие процессы:

1. Чрезмерные и неправильные рубки леса, при которых тяжелая техника повреждает целостность почвенного покрова, а удаление растений способствует ускорению процесса разрушения. Вода в реках становится мутной и грязной, приобретая цвет разрушаемой породы. Наиболее негативное влияние оказывают сплошные рубки на крутых горных склонах.
2. Вырубка защитных лесополос ведет к усилению ветров и ускоряет ветровую эрозию.
3. Обработка земли в горных районах способствует водной эрозии.
4. Массовый выпас скота.

Эрозия ведет к истощению и обеднению почвенного слоя, снижению содержания в нем органических и минеральных веществ, что вынуждает вносить большее количество удобрений. Другим ее негативным последствием является повышенный риск паводков и наводнений, что особенно актуально для горных районов. Применение противоэрозионных мер может значительно замедлить вредоносный процесс.

При борьбе с эрозией важное значение имеют два аспекта:

1. Экологический: плюсы для экологии.
2. Особенности экономики противоэрозионных мероприятий.

На основе анализа этих факторов и принимается окончательное решение.

Особенности противоэрозионных мероприятий почвы

Для успешного противостояния эрозии необходим комплекс мер, планирование которых должно учитывать местные особенности. В той или иной степени такая деятельность должна проводиться повсеместно.

По характеру противоэрозионные мероприятия почвы делятся на профилактические, общие и специальные. Первые направлены на снижение антропогенной нагрузки, такой, как рубка леса, выпас скота, движение транспорта. Общие мероприятия – это действия, направленные на рациональную обработку почв, углубление пахотного слоя, правильное размещение сельскохозяйственных культур на полях, внесение различных удобрений и т. д.

Система противоэрозионных мероприятий включают в себя посадку лесополос, создание инженерных сооружений, высадку деревьев и трав, укрепление склонов и прочие подобные меры.

Профилактика почвенной эрозии

Разработка противоэрозионных мероприятий начинается с анализа местной ситуации. Для различных условий могут быть приняты следующие решения организационного характера:

• При большой крутизне склонов предпочтение отдается лесовосстановлению или использованию территории в качестве пастбищ. Для этого могут быть проведены посадки однолетних или многолетних трав, которые станут кормовой базой для пасущихся там домашних животных.
• Рациональное разграничение хозяйств и территорий, где хозяйственная деятельность проводится не будет. Эти границы должны прокладываться с учетом фактора эрозии.
• Правильное и рациональное планирование дорог. Они должны проходить по плоским частям водоразделов, а при отсутствии таковых – поперек склона.
• Контроль над численностью поголовья скота в рискованных зонах.
• Чередование сельскохозяйственных угодий с лесопосадками. Особенно важное значение имеет наличие лесов по склонам балок и оврагов, вблизи рек и межу полями.
• Рациональное размещение сельхозугодий исходя из особенностей рельефа.

Профилактические (организационные) меры считаются наиболее предпочтительными как с экономической, так и с экологической точек зрения.

Агротехнические меры

Они заключаются в правильном ведении сельского хозяйства, а именно:

• Рациональная обработка почвы: поперечная или контурная вспашка, безотвальная вспашка на тяжелых почвах, оптимизация использования тяжелой техники (объединение нескольких операций в одну).
• Правильный посев сельскохозяйственных культур: совместные и/или сгущенные посевы озимых и яровых, полосатое земледелие, при котором происходит чередование пропашных и зерновых культур с полосами посадок многолетних трав.
• Регуляция уровня поверхностного стока на полях: мульчирование остатками растений, обваловывание и т. д.
• Повышение плодородия почв за счет внесения органических и минеральных удобрений.

Мероприятия инженерной направленности

Проектирование противоэрозионных мероприятий может включать и инженерные решения. Они являются дополнением к вышеописанным мерам и осуществляются по мере необходимости. Такие меры могут включать:

• Терассирование склонов, которое предотвращает появление оврагов и смыв почвы с дождевыми или талыми водами.
• Мероприятия по укреплению оврагов: создание запруд, сооружение перепадов, укрепление склонов путем бетонирования или высадки растений.
• Укрепление крутых склонов специальной сеткой.
• Высадка деревьев на оголенных поверхностях.

Особенности ветровой эрозии

Ветровая эрозия оказывает неблагоприятное влияние на развитие сельского хозяйства. Наиболее часто развивается на целинных землях, расположенных на широких равнинах в регионах с большой повторяемостью сильных ветров. Помимо ветра, способствуют выдуванию почв и полевые вихри. Под действием ветровых потоков разрушаются и выдуваются почвы, происходит гибель посевов. Более значителен этот эффект с наветренной стороны склонов. Многое зависит и от типа почвы и растительного покрова. Сильнее всего выдуваются песчаные почвы, пересушенные торфяники. Чем гуще растительный покров, тем меньше повреждение почвы при дефляции. Если скорость ветра превышает 15 м/с и имеет устойчивый характер, то в неблагоприятных почвенно-климатических условиях может возникнуть пыльная буря.

Способствуют выдуванию почвенного слоя следующие факторы:

• Естественные факторы среды (почвенно-растительные, климатические, геоморфологические).
• Факторы хозяйственной деятельности (деградация естественной растительности, распашка, строительство дорог, изъятие грунтовых вод, добыча полезных ископаемых).

Борьба с ветровой эрозией

Для предотвращения ветровой эрозии используют следующие приемы:

• осуществляют высадку стерни;
• обрабатывают почву перпендикулярно господствующему направлению ветра;
• производят посадку лесополос между обрабатываемыми полями и вблизи рек.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия

• Лункование. При данном приеме на пути водных потоков вырываются лунки. Благодаря им значительная часть стекающей воды уходит в грунт. Создание лунок осуществляется при помощи специального агрегата – лункоделателя "ЛОД-10" в период вспашки, но не позднее первой декады октября.
• Обваловывание и бороздование полей. Данный прием применяется при наличии уклонов и заключается в создании валиков и борозд, которые располагаются в шахматном порядке. В результате происходит рассеивание поверхностного стока по полю, что способствует впитыванию воды и снижению его разрушительного действия. Все это делают осенью после вспашки. Борозды роются на расстоянии 3-5 метров друг от друга поперек склона. Их глубина составляет 25 см. Перед каждой бороздой делается валик. Он препятствует движению воды, а в случае прорыва она уходит в канавку. Для создания таких борозд используется бороздователь "УБП-1-35", который поставляется в комбинации с плугом. В результате подобных действий пашня может задержать дополнительно 300-350 кубических метров влаги на гектар.

Крутизна склона, при которой рекомендован данный прием, должна составлять от 6 до 80 градусов. Еще большего результата (600-800 кубов влаги) можно достичь путем периодических дугообразных проходов трактором.

Создание буферных полос

Такие полосы позволяют рассеивать потоки воды, снижать их скорость и способствовать осаждению взвешенных в воде частиц. Ширина полос и расстояние между ними выбирается в зависимости от крутизны склона. Расстояние должно соответствовать кратной величине от размера обрабатывающих пашню агрегатов. Буферные полосы создаются из посевов бобовозлаковых культур, Вико-ржи, чины и гороха. Полосы из зерновых посевов могут быть использованы для получения зерна, а бобовозлаковые посевы – зеленого корма. Убирают буферные полосы за месяц до высева озимых. Критерием для использования такой методики является наличие уклона в 1-2° крутизны либо 2-3° крутизны. В первом случае расстояние между полосами должно быть 50-70 метров, а во втором – 30-50 метров. По мере удаления от водораздела интервал расстояния между ними должен уменьшаться, а их ширина – увеличиваться.

Борьба с эрозией при выращивании овощей

Чтобы избежать эрозии почв при выращивании пропашных культур (картофель, овощи, соя) используются такие приемы:

• выбор полей с углом наклона меньше 30 градусов;
• высевание растений пунктиром или рядами поперек склона;
• на длинных склонах (более 500 м) создают буферные полосы;
• используют углубленное рыхление почвы, прерывистое бороздование, размещение растений полосами, щелевание междурядий.

Среди других агротехнических мер можно выделить такие как лущение стерни, кулисные пары, снегозадержание, кротование, щелевание, залужение ложбин, засыпание промоин.

Гидротехнические сооружения

При недостаточной эффективности общих и агрономических мер могут прибегнуть к гидротехническим противоэрозионным мероприятиям. Специальные гидротехнические сооружения не только защищают почву от размыва, но и улучшают гидрологическую обстановку на склонах, а также позволяют вовлечь в сельскохозяйственный оборот более сложные участки. Такие меры могут включать в себя следующее:

• Специальные сооружения для задержки поверхностного стока: различного типа террасы, земляные валы, искусственные лиманы и рассеиватели стока.
• Сооружения для отвода стока, идущего с водосборов: водоотводящие валы или каналы.
• Сооружения для отведения концентрированного стока: ступенчатые конструкции, шахты, трубы, лотки, консоли.
• Сооружения для удержания стока в естественных водотоках (балках, оврагах): пруды, запруды, плотины.
• Берегоукрепительные конструкции возле русел рек, балок, оврагов: подпорные и защитные стенки, а также меры, направленные на расчистску, спрямление и углубление русел.

Система лесных полос

Независимо от типа рельефа в районах с широким развитием сельского хозяйства целесообразно создание системы полезащитных лесных полос. Наблюдения показали, что их наличие ускоряет рост сельскохозяйственных культур. Лесополосы ведут к ослаблению ветров, снижению частоты суховеев, способствуют снегозадержанию и немного смягчают климат. Для посадок используют такие породы, как дуб, ясень, акация и некоторые другие виды деревьев. В Советском Союзе была создана сеть лесополос, благодаря которым преобразовался и сам ландшафт, а суховеи стали редкостью. К сожалению, после распада СССР, этот созидательный процесс прекратился, а многие лесополосы даже стали деградировать. Неблагоприятным фактором для них являются участившиеся засухи, пожары, незаконные порубки, зарастание сорными видами и порослью и повышение общей захламленности. Все это, во многом, стало результатом раздрая, царящего на просторах бывшего СССР, в особенности и главным образом в России и на Украине.

Заключение

Таким образом, комплексы противоэрозионных мероприятий позволяют резко снизить риск и масштабы эрозии почв и повысить, таким образом, их плодородие. Для более благоприятных условий местности применяют главным образом меры общей направленности, без специальных агротехнических, гидротехнических и инженерных приемов. Однако если таких мер оказывается недостаточно, то используют средства защиты направленного действия. Они бывают агротехническими, гидротехническими и прочими инженерными решениями по закреплению склонов. Борьба с эрозией дает не только прямой экономический эффект, но и косвенные экологические и даже климатические выгоды. Она позволяет повысить биомассу растений, уменьшить континентальность климата, силу ветров, снизить риск развития засух, увеличить видовое разнообразие и т. д.