Захист ґрунтів від ерозії і їх раціональне використання -- глобальна, загальнолюдська проблема. Ще в далекому минулому надмірне випасання худоби призводило до порушення екологічної рівноваги, внаслідок чого посилювались ерозійні процеси.

В епоху інтенсивного розвитку промисловості, транспорту, сільського господарства, зростання народонаселення виключно важливого значення набуває проблема охорони зовнішнього середовища і раціонального використання природних ресурсів, у тому числі проблема охорони ґрунтів та підвищення їх родючості.

У результаті впливу людини на грунт погіршуються його природні властивості: водно-фізичні, фізичні та хімічні. Це в свою чергу сприяє розвитку ерозійних процесів. З природних факторів посилюють ерозію ґрунтів довгі й стрімкі схили.

Здійснення завдань охорони природи вимагає комплексного підходу, планування таких заходів впливу на оточуюче середовище, які по можливості забезпечували б природну рівновагу, що порушується діяльністю людини, сприяли б створенню найкращих умов для життя населення планети.

У комплексі заходів охорони ґрунтів та відновлення їх родючості особливе місце належить боротьбі з водною лінійною і вітровою ерозією і причинами, що їх породжують.

Предмет дослідження - виникнення ерозійних процесів.

Об`єкт дослідження - стан еродованості ґрунтів Новгород-Сіверського району Чернігівської області.

Мета роботи - охарактеризувати агротехнічні основи охорони земель від ерозії.

Завдання роботи:

1) дати характеристику основних видів ерозій;

2) описати основні заходи боротьби з водною ерозією;

3) проаналізувати основні заходи боротьби з вітровою ерозією;

4) обґрунтувати використання комплексного захисту ґрунтів від ерозії;

5) охарактеризувати значення рекультивації земель;

6) провести аналіз стану еродованості ґрунтів Новгород-Сіверського району Чернігівської області.

РОЗДІЛ 1

1.1 Загальні відомості про ерозію ґрунтів

Ерозія ґрунту -- руйнування його водою, вітром або в процесі обробітку ґрунту.

Водна ерозія призводить до змивання (площинна) і розмивання (лінійна) ґрунту; спричинюють її талі, дощові, зливові та скидні іригаційні води.

Вітрова ерозія ґрунту (дефляція) виникає при сильних вітрах, які видувають орний шар, внаслідок чого знижується родючість ґрунтів.

Агротехнічна ерозія спричинюється поперечним обробітком крутих схилів балок, берегів річок і гірських схилів.

Ерозія ґрунтів відбувалась в усі геологічні епохи. Надто інтенсивною була вона ще до появи рослинності на поверхні Землі. Підстилкові породи руйнувались рухливими льодовиками, а при їх таненні зріджені ґрунти легко сповзали схилами мерзлої поверхні. Коли ж ґрунти підсихали, розвивалась дефляція. У міжльодовикові епохи інтенсивно поглиблювались і розширялись річкові долини. Разом з тим у природних зонах з добре розвиненою рослинністю природна ерозія ґрунтів і дефляція були досить обмеженими [27].

Змивання ґрунту (площинна ерозія) починається при уклоні схилів 1--2°. Поверхневий стік, що збігає схилами, концентрується в мікропониженнях, де посилюється змивна сила потоку. Інакше відбувається змивання ґрунту при випаданні зливових дощів. Ґрунтові частки спочатку руйнуються і розбризкуються з дощовими краплями, а потім їх змиває вода, що стікає схилами.

Підвищення інтенсивності опадів посилює процес розбризкування. Зокрема А. А. Ханазаров (1983) відмітив, що із збільшенням шару від 86 мм (l = 0,3 мм/хв) до 105 мм (l = 0,5 мм/хв) інтенсивність розбризкування ґрунту без рослинного покриву зросла в 2,9 раза (до 40 т/га). При заростанні ґрунту рослинністю більш як на 60 % розбризкування повністю припинялось.

За певних умов змивання грунту призводить до розвитку площинної форми ерозії. Могутні концентровані потоки води утворюють неглибокі (до 0,5--0,7 м) і глибокі (понад 0,7 м) вимоїни, які надалі, якщо не вживати заходів, перетворюються на яри.

Іригаційна ерозія виникає на зрошуваних землях при поливі сільськогосподарських культур високими нормами по борознах або напуском на неспланованих полях, а також при нарізуванні борозен з ухилом, що перевищує 0,05°.

Дефляція буває повсякденною та під час пилових бур. Повсякденну дефляцію спричинюють вітри навіть малих швидкостей (5 м/с і більше). Відбувається вона повільно, непомітно, проте грунт руйнує і виснажує. За цього виду ерозії може спостерігатись оголення насіння, загорнутого в грунт, а також пошкодження молодих сходів рослин. Найсильніше повсякденна дефляція виявляється на вітро-ударних схилах, не захищених лісосмугами [3].

Пилові бурі -- найактивніший і найшкідливіший вид дефляції, за якого грунт значно руйнується. Такі бурі, викликані сильним вітром (швидкість більш як 12--15 м/с), можуть поширитись на великі території, знищити посіви на сотнях тисяч гектарів, знести чимало ґрунту.

Для вияву пилових бур необхідна більш-менш тривала робота повсякденної дефляції. Пилові бурі не можуть сформуватися над вітростійкими поверхнями, вони власне є показником ступеня зруйнованості ґрунту за час, що передував цьому стихійному лиху. Інакше кажучи, пилові бурі -- не причина, а наслідок руйнування ґрунту. Проте, виникнувши, вони стають фактором великої руйнівної сили.

За темпами вияву ерозію ґрунтів поділяють на нормальну і прискорену. При нормальній втрати дрібнозему не перевищують природного ґрунтоутворення. В різних природних зонах темпи ґрунтотворного процесу неоднакові і коливаються від 0,2 до 0,5 мм/рік.

Прискорена ерозія ґрунтів відбувається внаслідок господарської діяльності людей, при цьому втрати ґрунту перевищують темпи ґрунтоутворення. В Степу України щороку з 1 га земель на схилах у середньому відчужується водою і вітром 17--22 т дрібнозему. Тому необхідно застосовувати ґрунтозахисні заходи, які дають можливість мінімально знизити втрати ґрунту. Якими можуть бути ці втрати (норми ерозії) і чи повинні вони бути? Норма ерозії -- це та межова інтенсивність ерозії, яка компенсується ґрунтоутворенням, а точніше, як відмічає М. М. Заславський (1983), гумусонагромадженням [12].

М. К. Шикула, О. Г. Рожков і П. С. Трегубов встановили для різних ґрунтів такі норми: дерново-підзолисті -- 1 т/га; сірі і світло-сірі лісові -- 2; темно-сірі -- 3; чорноземи вилугувані -- 5; чорноземи глибокі -- 6; чорноземи звичайні -- 4; чорноземи південні і темно-каштанові ґрунти -- 3 т/га.

Проте А. Райн, узагальнюючи дані міжнародної спілки охорони природи і природних ресурсів, зазначає, що в природних умовах необхідно 1--2 тис. років для створення високо-родючого шару товщиною 25 мм. У такому випадку можлива норма ерозії буде не більшою 150--300 кг/га/рік.

За наявності сучасних методів захисту ґрунтів від ерозії в сільськогосподарському виробництві уже тепер можна знизити втрати ґрунту до мінімуму (0,2--0,3 т/га), а в окремих випадках взагалі їх уникнути, як запланованих норм втрат гумусу, й оцінювати ґрунтозахисні заходи критерієм відновлення та підвищення родючості еродованих і дефльованих ґрунтів.

1.2 Водна ерозія ґрунтів

Водна ерозія ґрунтів спричинюється стоком зливових, талих та іригаційних вод, під яким, як правило, розуміють рух води по поверхні і приповерхневому шарі ґрунту.

Ерозійні процеси, викликані стоком зливових вод, проходять кілька стадій. На початку зливи інтенсивно вбирається волога ґрунтом та інтенсивно руйнуються і розбризкуються ґрунтові агрегати краплями дощу. Інтенсивність вбирання в цей час перевищує інтенсивність зливи. Стоку не виникає. Удари дощових крапель ущільнюють грунт і закупорюють ґрунтові пори дрібнодисперсними часточками, які розбризкуються. Інтенсивність вбирання внаслідок цього значно знижується й інтенсивність дощу перевищує її. На поверхні ґрунту в мікропониженнях нагромаджується вода, яка не увібралась. Згодом мікро-пониження переповнюються, утворюється суцільний мікростік, що інтенсивно виносить зруйнований дощовими краплями грунт. Надалі стік концентрується по мікроулоговинах в струмочки, які вимивають звивисте русло вздовж найбільших ухилів [13].

Поступово дрібні струмочки перетворюються на більші струмки, що виносять багато ґрунту, формуючи при цьому русла. Ці русла зарівнюють при обробітку ґрунту сільськогосподарськими знаряддями, проте після повторної зливи на цих же місцях знову виникають русла, що зрештою призводить до утворення улоговин і змитих ґрунтів.

Спостереження за рідким стоком і змивом ґрунту в зимово-весняний період проводили по всій довжині (400--500 м) водозборів кожного варіанта з використанням самозаписувачів рівня води, на елементарних стокових майданчиках (50X20 м), розташованих між лінійними рубежами (валами-канавами), об'ємним методом, а також на мікромайданчиках (1 м2), ізольованих поліетиленовою плівкою від ґрунту, для визначення інтенсивності сніготанення та випаровування.

У зимовий період при вираженому вітровому режимі (західних і східних румбів) на водозборах відбувається перевідкладення снігу (рис. 1.1). При цьому найвідчутніше зменшуються водозапаси у снігу на навітрених схилах у середній їх частині, а в підвітрених -- у верхній та середній частинах.

Рис. 1.1. Запаси води в снігу на підвітреному (І) і навітреному (II) схилах:

1 -- озима пшениця; 2 -- зяб полицевий, гребенистий; 3 -- стерня ярого ячменю+еспарцет; 4 -- стерня еспарцету.

У вологонагромадженні велику роль відіграє мікрорельєф зябу і стерньовий фон на посівах. Так, на полях із стерньовим фоном (багаторічні трави) не спостерігалось перерозподілу снігу. Запаси води в снігу на еспарцеті другого року використання (висота стерні 15--16 см) були у верхній частині підвітреного схилу на 16,5 мм більші, ніж на озимих.

Створення на посівах озимих стерньового фону також запобігає видуванню й перерозподілу снігу. В досліді, проведеному в 1984--1985 рр., було відмічено, що в посівах озимого жита з підсівом ярого ячменю для осіннього використання видування снігу при випаданні його з вітром не було і запаси води в снігу майже в 2 рази вищі, ніж на контролі [19].

Вплив елементів комплексу протиерозійних заходів на розвиток ерозійних процесів та вбирання стоку талих вод можна прослідкувати за річними спостереженнями. Формування стоку відбувається двічі: 5--6 і 26--28 березня.

На початок сніготанення запаси води в снігу по варіантах досліду дорівнювали: 5 березня -- 10,5--12,6 мм, 26 березня -- 13,5--16,2 мм. Значні відмінності при цьому спостерігали в ступені покриття снігом різних агрофонів.

Максимальною площа галявин на травах і стерні ячменю (50 %), а мінімальною -- на озимих (10--12 %) і зябу (30 %). При цьому шар ґрунту, що відтанув, на галявинах на 3--4 см більший, ніж на ділянках під снігом (5--7 см). Ця особливість сприяє кращому вбиранню води на зябу і на фоні стерні ячменю з підсівом еспарцету.

Спостереження за промерзанням у водозбірній канаві (вал-канава) показали, що верхній шар свіжої соломи, зволожений осінньо-зимовими опадами, промерзав на 17--27 см, тому не виникало будь-яких перешкод для вбирання рідкого стоку, оскільки під стікаючою водою солома швидко відтавала. Грунт на дні канави також був відталим.

Інтенсивність сніготанення визначають на мікромайданчиках (1 м2) з ізоляцією ґрунту плівкою для запобігання вбиранню [19].

Найбільш стокоскидним фоном є озимі культури суцільного висіву і багаторічні трави, а найбільш ерозійно небезпечним -- вирівняна полицева зяблева оранка.

Величина зливового стоку й інтенсивність ерозії залежать від багатьох факторів: довжини й крутості схилів, вологості ґрунту, його водопроникності, агрофону, інтенсивності зливи тощо.

1.3 Вітрова ерозія

На території України пилові бурі відмічались ще в середині минулого століття, коли почали розорювати землі у степовій зоні. Розширення орних угідь призводило і до збільшення ерозійних процесів. Нині, коли площі оброблюваних земель досягли максимального рівня, вітрова ерозія ґрунтів локально проявляється практично щороку. Пилові бурі бувають раз у 5--9 років. Причинами цього явища вважають не тільки вітер, а й підвищену розпорошеність ґрунту, зумовлену невідповідністю полицевого способу обробітку ґрунту новим умовам землеробства -- його значній інтенсифікації.

За частотою та інтенсивністю вітроерозійних процесів територію України поділяють на два великих пояси: перший -- потенційно можливого розвитку вітрової ерозії, охоплює зону Українського Полісся, північно-західні та західні райони держави. В останні роки посилився локальний (місцевий) прояв вітрової ерозії на ділянках осушених торфовищ і на ґрунтах легкого механічного складу. Насамперед еродують фони полицевого зябу зразу ж після танення снігу під час заморозків або сухої весни і швидкості вітру понад 3,5 м/с на поверхні ґрунту (8--12 м/с на висоті флюгера) [4].

Другий пояс -- решта території країни, це район активного прояву вітрової ерозії. Його поділяють на три провінції. Лісостепова -- із слабкою вітроерозійною активністю. Розораність території становить 60 -- 80 %. Ґрунтовий покрив представлений чорноземними ґрунтами суглинкового механічного складу, сформованими в основному на лесах і лесовидних суглинках. Плямами зустрічаються сірі лісові та дерново-підзолисті ґрунти легкого механічного складу. Переважаюча тут місцева вітрова ерозія розвивається при швидкості вітру понад 10 м/с. Найбільша кількість активних ерозійно небезпечних вітрів припадає на північно-східні та південно-східні напрямки.

В Українській степовій провінції виражений розвиток вітрової ерозії. Тут, крім вітрової, поширена й водна ерозія ґрунтів. Часто вони зумовлюють одна одну, формуючи відповідну поверхню ґрунтів. Вітроерозійні процеси спостерігаються в основному в зимовий та ранньовесняний періоди року, особливо у безсніжні зими. Днів з пиловими бурями буває 5--25.

Чорноморсько-Приазовська провінція -- район дуже сильного розвитку вітрової ерозії ґрунтів. Кількість днів з пиловими бурями тут становить 20--35.

Кліматична зумовленість прояву вітроерозійних процесів. Розподіл показників тиску повітря в ерозійно небезпечний період (січень--квітень) свідчить про існування великої баричної осі. По обидва боки від неї панують вітри різного напрямку: на півночі -- західні, на півдні -- східні та північно-східні, а на південному заході -- північно-східні та північні.

Найчастіше пилові бурі виникають тоді, коли на схід від Російської рівнини розміщується потужний антициклон, а циклон знаходиться на заході або південному заході Європи. У цьому випадку на периферії антициклону значно посилюються повітряні потоки. Збільшення швидкості вітру також спостерігається, якщо на півночі та північному сході Європи формуються циклони, а на півдні України розміщена область пониженого тиску [4].

На Україні збільшення баричних градієнтів та вітру спостерігається переважно в холодний період року. Влітку сильний вітер, як правило, шквалистий, виникає під час проходження грозових фронтів. Тривалість сильного вітру звичайно від 2 до 10 -- 12, на півдні та південному сході -- до 143 рік.

У районах Херсона -- Нової Каховки -- Мелітополя -- Запоріжжя -- Нікополя за рік кількість днів з пиловими бурями досягає 40. У північних та північно-східних районах України пилові бурі спостерігаються один раз за 10 років.

Максимум пилових бур у південних районах буває звичайно навесні, що зумовлено більш раннім таненням снігового покриву, інтенсивним підвищенням температури і відсутністю зімкнутого травостою. Видування ґрунтів взимку (чорні бурі) відбувається у роки з низькою температурою повітря при слабкому зволоженні ґрунту з осені і відсутності снігового покриву. їх тривалість коливається від чверті години до кількох діб. Найбільш тривалі бурі бувають у степовій зоні, особливо у східній її частині. Середня тривалість пилових бур у Донбасі перевищує 10 год., у Лісостепу -- 3, на Поліссі -- 1 год.

Великої шкоди ґрунтовому покриву завдає місцева вітрова ерозія, що виникає в основному на вітроударних схилах і підвищених елементах рельєфу посилюються вітри невеликої швидкості (менше 6 м/с). Тому локальна (місцева) вітрова ерозія найчастіше виникає при загальній відсутності пилових бур. Прояв її на одній і тій же ділянці протягом ряду років призводить до значної втрати ґрунту.

Властивості ґрунтів та вітроерозійні процеси. Фізична суть вітрової ерозії ґрунтів полягає в тому, що в результаті дії повітряного потоку в приземному шарі починають рухатися ґрунтові частинки та агрегати. Встановлено три форми переміщення частинок ґрунту: перекочування по поверхні, перенесення в повітряному потоці, а також стрибкоподібний рух.

Перекочуванням переміщуються в основному ґрунтові частинки розміром 0,5--1,2 мм, крупніші структурні агрегати -- ураганним та штормовим вітром, а стрибками -- частинки розміром 0,1 -- 0,5 мм, які для того, щоб відірватися від поверхні ґрунту, повинні пройти шлях у стадії перекочування. Структурні агрегати розміром менше 0,1 мм по поверхні ґрунту повітряним шляхом не переміщуються. їх відрив можливий лише з гребенів або за допомогою частинок розміром -- 0,1--0,5 мм, які вибивають дрібніші агрегати у повітряний потік [5].

Якщо у шарі ґрунту 0--5 см міститься понад 60 % агрегатів більше 1 мм, то така поверхня вітростійка. При вмісті 50 % агрегатів понад 1 мм поверхня ґрунту помірно стійка, тому що при сильних вітрах (більш як 17--20 м/с) з неї відчужується до 4--6 т/га ґрунту.

У весняно-осінній період поверхня більшості ґрунтів перебуває у вітростійкому стані (грудочкуватість 60--80 %). Взимку і ранньою весною під впливом погодних умов (промерзання, відталі агрегати швидко руйнуються до ерозійно небезпечних розмірів і до періоду сильних вітрів зорані фони стають нестійкими проти вітру (грудочкуватість 30 -- 40 %).

Під впливом погодних умов, а також обробітків поступово змінюється грудочкуватість верхнього шару ґрунту. Показник схильності вітростійких агрегатів до руйнування є відносною інтегральною характеристикою впливу властивостей ґрунтового покриву на утворення і збереження грудочкуватості.

У результаті аналізу частоти та інтенсивності прояву вітроерозійних процесів на ґрунтах з різними показниками руйнування виявлено тісну пряму взаємозалежність між ними. Така сполученість дає змогу використовувати її для діагностики ґрунтів щодо їх схильності до вітрової ерозії [5].

За впливом погодних умов (зволоження, промерзання, швидкість висушування) на зміну показника руйнування вітростійких агрегатів, а також зіставленням цих змін із характером прояву вітрової ерозії плакорні ґрунти степової зони України віднесені за потенційною небезпечністю до таких, яким властиві ерозійні процеси.

РОЗДІЛ 2

2.1 Боротьба з водною ерозією

2.1.1 Водорегулюючі лісові насадження

У комплексі агролісомеліоративних заходів, спрямованих на боротьбу з розвитком ерозії і поверхневого змиву в регіоні, важливе місце відводиться захисним лісовим смугам -- водорегулюючим, прибрівковим, приярковим, а також куртинному залісенню схилів і днищ ярів, видолинків та вододілів, долин рік, уражених лінійною ерозією. Роль і призначення цих насаджень різні. Одні з них безпосередньо впливають на скорочення і розподіл стоку дощових і талих снігових вод, інтенсивність змиву і розмиву ґрунтів; другі сприяють закріпленню схилів ярів, зменшенню їх зростання в довжину і в ширину, перешкоджають розвиткові гравітаційних зміщень порід на схилах ярів, видолинків, річкових долин; треті очищають стокові води від змитого матеріалу, затримуючи його і відкладаючи, чим попереджають замулення і обміління річок і озер, оберігають від нього ґрунти на днищах балок і річкових заплав [8].

Лісосмуги самі по собі, а тим більше в поєднанні з гідротехнічними спорудами дають високий водорегулюючий ефект, який визначається величиною затримання ними поверхневого стоку води, яка надходить з площі водозбору. Згідно з інструкцією, ширина водорегулюючих смуг має бути 10--15 метрів, а відстань між ними --200--600 метрів (у залежності від природної зони, типу ґрунту і крутизни схилів). Якщо для сірих лісових ґрунтів у смузі завширшки 12 метрів середня величина інфільтрації води становить 520 міліметрів, а відстань між лісосмугами 500 метрів, то 1 гектар такої смуги простягнеться майже на 900 метрів, і, отже, в лісосмугу надходитиме стік води з поля загальною площею 45 гектарів (500X900 метрів). Таким чином, у лісосмугу довжиною 900 метрів (площею 1 гектар) надходитиме від 31 тис. до 49 тис. кубічних метрів води, яка стікає з кожного гектара міжсмугового простору. Якщо з цієї суми виключити запас води із снігу, безпосередньо нагромадженого лісосмугою, то фактичний вміст стоку в зоні сірих опідзолених ґрунтів становитиме близько 9--10 міліметрів. У роки з максимальною інфільтрацією води в грунт у зв'язку із збільшенням кількості опадів лісосмуги можуть затримувати води в 1,5--2 рази більше наведених значень [8].

Лісосмуги в поєднанні з земляними гідротехнічними спорудами (валами і валами-канавами) в середньому можуть затримувати на сірих опідзолених ґрунтах близько 15 міліметрів, а на чорноземах -- до 30 -- 35 см снігових вод.

Однак водовбирна здатність лісосмуг на схилах значної крутизни буде меншою. Ці схили частіше розчленовуються початковими формами ерозії. Ґрунтовий покрив тут характеризується різним ступенем еродованості і пониженою водопроникністю. До того ж через складність рельєфу лісосмуги не завжди вдається розмістити строго по горизонталях, і тому окремі їх частини бувають спрямовані вздовж схилу (що особливо характерно для прияркових і привидолинкових смуг). Отже, чим більші відхилення у розташуванні лісосмуг від горизонталей, тим нижча їх водорегулююча ефективність. Тому доцільно споруджувати переривчасті вали-канави з бічними перемичками-валами впоперек лісосмуг із незначним виходом на ріллю. Довжину відрізків розраховують виходячи з поздовжнього ухилу лісосмуг.

Ширина лісових смуг на крутих еродованих схилах видолинків і річкових долин не має перевищувати 35--45 метрів. При довжині поля 500 метрів, яке прилягає до залісеного схилу видолинку, в лісонасадження надходитиме стік води з площі 10 гектарів. Це означає, що лісосмуги затримають 330--470 кубічних метрів води, яка стікає з кожного гектара, а при довжині схилу 400 метрів об'єм затриманого стоку становитиме 420--580 кубічних метрів води на гектарі [20].

Така висока водорегулююча ефективність суцільних лісонасаджень, як відмічає А. Г. Рожков, може спостерігатися тільки на ідеальних схилах при рівномірному надходженні води, яка стікає з полів на всю площу, тобто коли схили зовсім не розчленовані промоїнами, ярами та іншими формами ерозії. Однак в умовах регіону ідеальні умови відсутні. Тут на круті схили видолинків і річкових долин (8--15°) вода надходить бурхливими концентрованими потоками, які зумовлюють розвиток інтенсивного глибинного розмиву схилів.

Незважаючи на високу захисну функцію лісових насаджень, на заліснених схилах може спостерігатись утворення початкових ерозійних форм. Це пояснюється недостатнім затриманням стоку на розораних схилах, які розташовані вище лісонасаджень.

Водорегулюючі лісосмуги не тільки зменшують змив ґрунту зі схилів, які лежать нижче, але якоюсь мірою затримують змитий матеріал з полів, що знаходяться поруч. При цьому частина його відкладається безпосередньо в лісосмузі, а частина -- перед нею на полі. Намивання й відкладання змитого ґрунту перед лісосмугою під час злив відбувається завдяки дії утворених на ріллі валків або великій потужності шару снігу, що фактично виконує захисну функцію.

У тих випадках, коли не відрегульовано стік води, яка концентрується вздовж верхніх границь лісосмуг, лісонасадження можуть зумовлювати розвиток процесів ерозії.

2.1.2 Ґрунтозахисні насадження

Привидолинкові і прияркові лісосмуги сприяють закріпленню й припиненню зростання ярів з малою водозбірною площею на крутих схилах видолинків та річкових терас, затриманню стоку вод атмосферних опадів і, звідси, -- змиву ґрунту.

Ярково-видолинкові насадження позитивно впливають на гідрологічні й мікрокліматичні умови на орних землях, які розташовані поруч, відіграють значну роль у захисті рік, озер і водойм від замулення.

Привидолинкові і прияркові насадження зумовлюють рівномірність процесу накопичення і танення снігу на ріллі, а також на схилах. Талі снігові води, які стікають з сусідніх привидолинкових площ, потрапляючи в товщу снігу на схилах, втрачають свою ерозійну енергію. Внаслідок поліпшення умов сніговідкладання і сніготанення зменшується ерозійна діяльність талих вод на схилах і створюються сприятливі мікрокліматичні умови для розташованих поруч полів, підвищується їх родючість [21].

Виходячи з довжини і крутизни схилів вододілів і ерозійних форм рельєфу, на Волинській і Подільській височинах і північному сході Буковини, ширину прибрівкових лісових і лісоплодових смуг на їх території встановлено від 10 до 15 метрів.

Для територій, де є схили з інтенсивним розвитком ерозії, а водозбори мають значну довжину, ширина прибрівкових лісових і лісоплодових смуг може становити 15--20 метрів.

На схилах приподільських улоговин, річкових долин, видолинків, ярів, де процес природного осипання закінчився і вони набули стабільності (покрилися дерном), протиерозійні насадження доцільно розміщувати за 2--3 метри від їх брівки. Крім того, треба залишати вузьку прибрівкову смужку під природне залуження.

На ділянках видолинків з опуклими, крутими схилами, на яких відмічається інтенсивний розмив, на прибрівковій частині створюють деревно-чагарниковий тип насаджень як найбільш ефективний проти розвитку ерозії.

На схилах південних відрізків приток Прип'яті, подільських притоках Дністра, лівих притоках Пруту створюються додаткові чагарникові насадження з посухостійких культур, що швидко розмножуються паростками, відводами (ірга, обліпиха, акація біла та ін.). За ними на відстані 4 метри одне від одного садять плодові дерева, які тут добре розвиваються [27].

У районах, де розвиток ярів і початкових форм ерозії загрожує ріллі, а також на крутих еродованих схилах річкових долин, видолинків (особливо на зсувних ділянках), споруджуються тераси, на яких висаджують лісоплодові і плодоягідні культури, включаючи виноград, які дають значний економічний ефект.

Відкоси і днища ярів та видолинків теж підлягають залісенню. Ширину прибрівкових смуг доцільно доводити від 10 -- 15 до 20 -- 25 метрів.

На територіях, де поширені початкові форми ерозії і сильнозмиті ґрунти, яри на схилах і днищах балок свідчать про велику руйнівну силу талих і зливових вод, які стікають у видолинки (через прибережні ділянки). Ширина прибрівкових лісосмуг має становити 20 -- 30 метрів.

2.1.3 Лісоутворюючі породи у протиерозійних насадженнях

Однією з домінуючих лісових культур у лісосмугах є бук, другорядною -- граб. У піввічно-західній частині країни до бука як другорядну культуру слід вводити сосну кримську або звичайну.

У буково-грабові, буково-соснові лісосмуги в підлісок вводять крушину, малину, глід, горобину, вовче лико та ін.

На площах, де переважають слабодеградовані чорноземи, сірі лесо-подібні суглинки, головною культурою у лісосмузі є дуб. Як другорядні культури до нього можна приєднувати ясен, клен гостролистий, польовий, липу, граб, черешню.

При плануванні дубово-грабових лісосмуг необхідно брати до уваги особливості існуючих природних зв'язків дуба з його супутниками як біологічну основу підбору лісокультур у смуги. У корінних типах деревостану граб із домінуючої породи в молодняках до 30--40 років зменшується кількісно, вирівнюючись із дубом. Розвиток дуба з грабом залежить від походження граба і його віку. Так, в одновікових дерево-станах граба з порослевим дубом (що особливо характерне для Поділля) в перші роки дуб росте повільно, але з семи-десяти років починає швидко рости у висоту і так до 60-70-річного віку. У 22-25 років дуб із другого ярусу переходить у перший, а граб -- навпаки. Після 70 років ріст дуба уповільнюється. Цю біологічну особливість дуба і граба треба розумно використати при формуванні протиерозійних лісосмуг. Тоді граб вже не буде грізним конкурентом, а виконуватиме корисну роботу культури підгону росту [27].

На територіях, де поширені деградовані чорноземи на сірих і темно-сірих суглинках, опідзолених лесоподібних породах і випадає 600--700 міліметрів опадів на рік, однією з основних культур у лісосмузі треба вводити бук, другорядними - ясень, клен гостролистий і польовий, явір, граб, дуб, черешню, в'яз, берест. Із чагарникових для утворення підліску рекомендують ліщину, бруслину, глід, калину, шипшину, терен, чорну бузину, вовче лико, свидину та ін.

Для створення протиерозійних лісосмуг на території еродованих районів Волинської височини висаджують дуб звичайний, клен гостролистий, в'яз, бруслину, липу, черешню, шовковицю, сосну, ясень звичайний, вишню степову, березу бородавчасту та ін. Із перелічених культур кожна може бути основною. Для утворення підліску можна використати ліщину, крушину ламку, вербу попелясту, горобину, жимолость звичайну, бруслину бородавчасту, вовче лико та інші культури, характерні для підліску чагарникових дібров, грабово-соснових і березових лісів Волині. На території Західного Полісся, Волинської рівнини поширені піщані ґрунти. Найбільш ефективним заходом закріплення цих ґрунтів і підвищення їх родючості, як свідчить досвід ряду колгоспів лісостепової і поліської зон УРСР, є шелюгування (під плуг чи черенками) з висадженням сосни у міжряддях.

Розміщення рядів шелюги (верби гостролистої) через 1,5--2,0 метри забезпечує задовільний розвиток її в міжряддях. Захисна функція шелюгипо відношенню до сіянців деревних культур визначається відстанню між рядами і дорівнює чотирьом висотам (Н) шелюги у посадках, або 4 метрам. При суцільному шелюгуванні ширину міжрядь можна довести до 2 метрів і більше. При спорудженні спеціальних суцільних ділянок шелюги можливе і більш щільне розміщення її рядів.

2.1.4 Залуження схилів

Ефективним заходом боротьби з ерозією і змивом, у комплексі з іншими агролісомеліоративними заходами, є залуження сильно еродованих і розмитих крутих схилів. Тут доцільно розміщувати сінокісні сівозміни, насичені багаторічними травами чи травосумішами [19].

На схилах річкових долин, ярів і видолинків, де поширені опідзолені чорноземи і сірі лісові опідзолені ґрунти, сіють конюшину червону і люцерну. Непогано виявили себе суміші конюшини з тимофіївкою; конюшини з вівсяницею; конюшини з райграсом пасовищним чи багатоукісним; конюшини, люцерни і тимофіївки чи вівсяниці лучної.

При однорічному використанні рекомендується суміш конюшини червоної з білою і з тимофіївкою; конюшини червоної, райграса пасовищного чи багатоукісного; при дво- чи трирічному використанні -- потрійна суміш з конюшини червоної, люцерни і вівсяниці лучної.

На тих самих схилах добре розвиваються і дають значний протиерозійний ефект суміші з конюшини червоної і рожевої; конюшини білої з лядвенцем рогатим. Спостереження за розвитком процесу змиву і розмиву на схилах ярів, балок і річкових долин, раніше зайнятих багаторічними травами і травосумішами, показують, що при однорічному використанні трав на схилах доцільно висівати такі ж подвійні травосуміші, як і на сірих опідзолених ґрунтах, при дворічному використанні -- потрійну травосуміш з конюшини червоної, лядвинця рогатого і тимофіївки.

Непогані наслідки у боротьбі з вітровою ерозією супіщаних і суглинистих ґрунтів дає висівання люпину, який, як відомо, є доброю післяукісною і післяжнивною культурою. Люпин, призначений на зелене добриво, не слід приорювати, а залишати до весни, щоб зберегти азотисті і органічні речовини в ґрунті.

В умовах спеціалізації і концентрації сільськогосподарського виробництва значно збільшується навантаження тварин на гектар природних кормових угідь, особливо в господарствах, які спеціалізуються на вирощуванні овець, нетелей і виробництві молока. Неправильне використання угідь у цих господарствах може призвести до випадання трав'яного покриву, а це неминуче загрожуватиме не тільки розвитком ерозії на схилах видолинків, річкових долин, а й зниженням продуктивності травостоїв. Тому в спеціалізованих господарствах особливо актуальним є корінне і поверхневе поліпшення пасовищ і лук, удобрення і раціональне (загінне) використання пасовищ [14].

Для захисту ґрунтів від ерозії у зв'язку з корінним поліпшенням пасовищ на схилах до 6° застосовують суцільну оранку, а на схилах понад 6° -- черезсмужну. При цьому схили слід розорювати поетапно. Цим виключається утворення початкових форм ерозії і розвиток змиву ґрунтів. Збільшення питомої ваги багаторічних трав у структурі посівних площ в лісостепових районах Волині, Поділля і Буковини дозволить не тільки підвищувати родючість еродованих земель, забезпечити розвиток тваринництва, а й позитивно вплине на родючість ґрунтів у районах, що межують з еродованими.

2.1.5 Просапні культури на еродованих ґрунтах

Спеціалізація і концентрація виробництва товарної картоплі і овочів, переведення кормовиробництва на промислову основу викликає різке зростання питомої ваги просапних культур у сівозмінах. Внаслідок цього змінюється структура посівних площ, технологія обробітку ґрунту. Укрупнюються поля, внаслідок чого збільшуються водозбірні площі, лінії стоку. В умовах панування ерозійного рельєфу в регіоні це приводить до розвитку процесів ерозії й змиву. Крім того, зростання питомої ваги просапних культур у господарствах створює необхідність інтенсивного обробітку ґрунту, а це веде до швидкої мінералізації органічних речовин і руйнування їх структури, що також знижує протиерозійну стійкість ґрунту.

З метою ефективної боротьби з розвитком водної (лінійної) ерозії і змиву, підвищення врожайності сільськогосподарських культур в еродованих районах слід суворо дотримуватись розроблених наукою і практикою сівозмін, протиерозійних технологій обробітку культур і відповідного утримання міжрядь плодових насаджень, які розміщуються на терасах схилів ерозійних форм рельєфу [5].

На середньо- і сильнозмитих ґрунтах доцільно впроваджувати такі сівозміни: 1 -- 3 поле -- багаторічні трави, 4 -- озима пшениця, 5 -- кукурудза на силос, 6 -- ячмінь з підсівом багаторічних трав.

На площах, де переважає ерозійний рельєф з еродованими і змитими ґрунтами, просапні культури слід виключати з сівозміни, а всю площу відводити під постійне залуження. Це забезпечить не тільки раціональне використання еродованих земель, а й ефективність боротьби з ерозією.

Заслуговує уваги проблема технології вирощування цукрових буряків і кукурудзи, які в природних умовах даного регіону є ерозійно небезпечними. Тому в польових сівозмінах цукрові буряки слід висівати на полях, розміщених на рівнинних площах, а також на схилах, кут яких не перевищує 3°. Вирощування цукрових буряків на крутіших схилах небажане, бо при сівбі впоперек схилу ускладнюються умови роботи ґрунтообробних і збиральних машин, а при розміщенні рядків уздовж схилів можливий розвиток значного розмиву і змиву ґрунтів під час інтенсивних дощів і злив.

У боротьбі з ерозією і змивом велике значення має такий агрофон, як кукурудза. На полях, зайнятих цією культурою, грунт більшу частину року не захищений чи погано захищений рослинами і тому під час зимово-весняного танення снігу і в період літніх злив піддається руйнівній дії водної ерозії й змиву.

2.1.6 Терасування схилів

Протиерозійна організація еродованої території схилів, які передбачаються терасувати і використати під плодові чи лісоплодові насадження, найбільш повно розроблена П. Д. Поповичем. На його думку, розміщення дерев, техніка їх висадження, догляд, заходи боротьби з розвитком лінійної ерозії і змиву і способи запобігання їм чи зменшення інтенсивності в першу чергу залежать від крутизни схилів ерозійних форм рельєфу. Особливе значення має нарізання і розміщення кварталів насаджень, визначення їх розмірів і форми. Вчений радить під окремі квартали відводити схили крутизною 5--6 і більше 8--10°. Проектуючи освоєння еродованих схилів, необхідно прагнути, щоб градієнт крутизни найбільш крутих і найбільш пологих ділянок схилу в межах кварталу не перевищував 6--8°. Більший градієнт у поперечному напрямку, тобто в напрямку горизонталей, ускладнюватиме розміщення рядів дерев натерасових схилах і розташування терас. Якщо крутизна схилу, який підлягає терасуванню, змінюється у великих межах, слід відповідно в кілька разів змінювати ширину смуги тераси по всій її довжині. Це викличе необхідність нарізання вставних терас або висаджування дерев у лунки між суміжними терасами в місцях найбільшого їх розходження. Слід підкреслити, що різна крутизна ділянок, яка відмічається на окремих відрізках уздовж схилу (згори вниз), зумовлює тільки різну ширину смуг окремих терас, не впливаючи ні на їх розташування, ні на коефіцієнт використання схилу під насадження [14].

Площа кварталів на схилах може бути меншою, ніж на рівнині, -- 5 -- 6 гектарів і навіть 3 -- 4 гектари, в залежності від рельєфу.

Тераси, споруджені на схилах ерозійних форм рельєфу (видолинків, ярів, долин рік), за формою полотна поділяють на східчасті і гребеневі. Укоси терас бувають похилі і вертикальні. Останні необхідно закріплювати підпірними стінками.

Поздовжній профіль полотна терас може бути горизонтальним або з незначним рівномірним поздовжнім похилом в одному з напрямків для відведення зливових і надлишкових талих снігових вод.

Поперечний профіль терас споруджують горизонтальним або похилим уздовж схилу чи в бік, протилежний до його основного напрямку, в залежності від кількості опадів, їх інтенсивності та воднофізичних властивостей ґрунту.

Ширина полотна терас буває різною. Але найбільш раціональне використання площі під насадженнями і сприятливі умови для роботи машин будуть забезпечені при оптимальній ширині полотна 4,0--4,2 метра при однорядному розміщенні дерев і 5,4--6,0 метрів -- при дворядному. Щоб міжряддя двометрової ширини, вільні від дерев, використовувалися продуктивно, на них висівають злакові і бобові багаторічні трави.

Площу схилів під тераси розмічають у такій послідовності: ближче до середини ділянки -- один контурний ряд. Від цього ряду вгору й униз розмічальним шнуром відкладають ширину міжрядь, позначаючи камінцями місця проходження рядів [14].

Паралельно розміщені ряди звичайно відхиляються від горизонталей, тому вздовж напрямку рядів утворюється нахил. У міжряддях він не повинен перевищувати 2--3°, тоді наступний контурний ряд розміщують за допомогою геодезичних інструментів чи трасувальника. На схилах з кутом нахилу 10° і більше лісоплодові чи плодові насадження розміщують після терасування. Ці роботи слід проводити під керівництвом інженера-геодезиста, землеміра і агролісомеліоратора.

У дворядних лісоплодових і плодових насадженнях один ряд дерев розміщують на відстані 0,7 метра від вийнятого, другий -- на 0,7 метра від насипного укосів тераси. Кількість дерев на одиницю площі в цих насадженнях на 40--50% більша, ніж в однорядних. Ширина полотна тераси повинна бути не менше 5,4 метра.

На думку П. Д. Поповича, недоліком терас з широким полотном є те, що під час їх створення виймається велика кількість родючого ґрунту, внаслідок чого на поверхню виклинюються малородючі його шари чи ґрунтоутворююча порода. Крім того, встановлено, що чим ширше полотно тераси, тим менша кількість гумусу в ґрунті у вийнятій її частині і тим більш нерівномірний його розподіл по ширині полотна. Тому створювати широкі тераси на схилах під плодові насадження необхідно тільки у виняткових випадках на відносно крутих схилах з родючими, слабозмитими і незмитими ґрунтами.

Ширина полотна тераси не повинна бути довільною. На дуже широкому полотні знижується коефіцієнт раціонального використання площі. В той же час довільне вузьке полотно тераси виключає можливість механізації виробничих процесів і використання транспортних засобів. При визначенні оптимальної ширини терас на схилах П. Д. Попович радить брати до уваги насамперед робочий захват і габарити машин, спосіб формування крон дерев, ширину захисної смуги біля штамбів [14].

При розміщенні дерев на вийнятій частині тераси необхідно враховувати, що зовнішня смуга її полога (біля насипного укосу) завширшки 40 -- 50 сантиметрів обробітку не підлягає. її слід відвести під задернування.

Тераси, що мають змінну ширину полотна (з постійною шириною берми), доцільно використовувати під лісові насадження.

2.2 Заходи боротьби з вітровою ерозією

На основі групування ґрунтів та усереднених показників їх властивостей проведено оцінку агровиробничих груп ґрунтів, що дозволило концентрувати ґрунтозахисні заходи.

Під час ерозійно небезпечного зимово-весняного періоду грудочкуватість (вміст агрегатів розміром понад 1 мм) всіх ґрунтів республіки нижча порога вітростійкості. Тому абсолютно стійких проти ерозії ґрунтів не існує. Сформувати ерозійно стійку поверхню можливо тільки за допомогою заходу, створеного самою природою, -- суцільного покриву живою або відмерлою рослинністю.

Страницы: 1, 2