211
Рельеф. Он является важнейшим фактором водной эрозии. Линия, соединяющая наиболее высокие точки, называется водоразделительной линией, или водоразделом. Водораздельная линия ограничивает определенную территорию, с которой вода стекает в понижение. Такую территорию называют водосборной площадью или водосбором.
Принято выделять положительные (выгнутые) и отрицательнее (вогнутые) элементы рельефа. Сеть вогнутых элементов рельефа, или понижений, по которым происходит сток поверхностных вод, называют гидрографической сетью. Различают древние и современные звенья гидрографической сети. К древним относят: ложбины, лощины, балки, долины. К современным: промоины и овраги.
Ложбина – это линейная форма рельефа древнего эрозионного происхождения с пологими склонами и невыраженными бровками глубиной до 1 м. Площадь выброса – до 50 га. Берег распахивают. Ложбина, равномерно углубляясь и расширяясь, перерастает в лощину.
Лощина имеет явно выраженные дно, более высокие и крутые берега. Глубина – до 8-10 м. Площадь до 500 га. Включает несколько водосборов и ложбин. Лощина по мере движения вниз по склону расширяется, углубляется и впадает в балку или сама становится балкой.
Балка также представляет собой линейную форму рельефа с выраженными бровками, широким днищем. Крутизна берега 10-15 ° и более. Ширина балок – 200-300 м и более, глубина – до 15-20 м. Площадь водосбора – до 3000 га. Постоянно расширяясь и углубляясь, балки впадают в долины рек.
Промоины и овраги тесно связаны с древней сетью, и они входят в общую гидрографическую сеть. В зависимости от места расположения относительно древней сети различают овраги: склоновые, вершинные, береговые и донные.
Важнейшими характеристиками рельефа, от которых зависит эрозия почв, является крутизна, длина, форма и экспозиция склонов. Сток формируется тогда, когда есть уклон поверхности. Поэтому крутизна склона является важнейшими показателями рельефа. Пороговая величина, при которой начинается эрозия, может быть весьма различной, что зависит от других сопутствующих факторов. В одних условиях смыв почвы может проявляться при 0,3-0,5 °, в других
212
случаях – лишь при 5-10°.
Почвы. Основными факторами, определяющими противоэрозионную устойчивость почв, является: Водопроницаемость почв, от которой зависит та или другая интенсивность формирования стока; противоэрозионная устойчивость почв, от которой зависит способность противостоять размывающему действию стока ливневых и талых вод; уровень плодородия почв, от которого зависят состояние и почвозащитная способность растительного покрова.
Водопроницаемость почв определяется такими их свойствами, как гранулометрический состав, структурность, плотность и влажность. Гранулометрический состав почв характеризуется содержанием в них частиц различной величины. При повышенном количестве мелких частиц смыв почв усиливается, при крупных – уменьшается. Высокой водопроницаемостью обладают пески, супеси, хорошо структурные суглинки и глины, а также глубоко-вспаханные, не перенасыщенные водой почвы. В большей степени поддаются смыву суглинистые и глинистые бесструктурные почвы. Они плохо пропускают воду, легко заплывают, образуя корку. С таких почв стекает до 70 % дождевой и до 90-100 % талой воды.
Противоэрозионная устойчивость зависит от гранулометрического состава, физико - химических свойств, физического состояния почв. Чем больше в почве илистой фракции, гумуса, кальция, тем устойчивее она к смыву. А при повышенной пылеватой и мелкопесчаной фракциях с пониженным количеством гумуса податливость почв к смыву возрастает. Установлена сравнительная устойчивость к смыву разных почв. Например, черноземы по степени снижения противоэрозионной устойчивости образуют следующий ряд: черноземы типичные, черноземы выщелоченные, черноземы оподзоленные, черноземы обыкновенные, черноземы карбонатные, черноземы южные.
Смытые почвы по сравнению с не смытыми одного и того же типа менее устойчивы к разрушающему действию потока воды.при этом разница в устойчивости не смытых и смытых может быть значительно большей, чем между разными генетическими типами почв. Однако такая закономерность характеризуется не для всех почв. Исключение составляет подзолы и дерново-подзолистые почвы, что связано с большим содержанием кремнезема в элювиальном горизонте.
213
Структурность почвы и наличие высокого удельного веса гумуса всегда повышают противоэрозионную устойчивость. Крупные водопрочные агрегаты, характерные для структурных почв, труднее поддаются смыву, так как чем крупнее частицы, тем они тяжелее и тем большая скорость текущей воды нужна для их передвижения.
При увеличении влажности почв смыв возрастает. При изменении влажности верхнего десятисантиметрового слоя почвы с 16,8 до 35,5 %
иинтенсивности дождя 2 мм мин на склоне крутизной 10° смыв увеличивается в 1,43 раза, а сток возрастает в два раза и составляет 84,3% выпавших осадков.
Рыхление почвы и уменьшение ее плотности ведут к ослаблению стока вследствие увеличения инфильтрации и влагоёмкости почвы и, следовательно, к ослаблению смыва.
Растительность. Интенсивность водной эрозии в значительной мере зависит от развития растительности. Наиболее интенсивно эрозия проявляется на склоновых землях без растительного покрова, т.е. на зяблевых и паровых полях.
Размеры эрозии зависят от вида культуры, ее развития, густоты стояния растений.
По почвозащитной эффективности все растения разделяют на три группы: хорошо-, средне-, и слабо защищающие почву. К первой группе относятся многолетние травы, ко второй – зерновые сплошного посева и однолетние травы, к третьей – пропашные и технические, кормовые и овощные культуры, плодовые и виноградные насаждения.
Возделывание пропашных культур на склоновых землях способствует эрозии. Снижение удельного веса пропашных культур и выращивание многолетних бобовых трав в почвозащитных севооборотах, расположенных на склонах с крутизной более 5°, уменьшают проявление эрозии, улучшают физические свойства почвы и увеличивают урожайность возделываемых культур.
Взоне совместного проявления дефляции и эрозии перспективно возделывание культуры с промежуточными озимыми культурами: озимым рапсом, озимой сурепицей, зимующим горохом, озимой рожью
иих смешанными посевами.
Вусловиях достаточного увлажнения и на орошаемых участках применяя промежуточные культуры, почву можно надежно защитить
214
покровом живых растений в течение круглого года. Продуктивность севооборотной площади при этом увеличивается на 25-30 %.
Во время высева и уборки промежуточные культуры делят на подсевные, пожнивные и озимые. Если подсевные и пожнивные яровые культуры из-за недостатка влаги во второй половине лета часто наименее надежны в отношении урожая и защиты почв, то озимые рожь и рапс обеспечивают решение этих задач в различных природных условиях.
Применение однолетних озимых культур имеет большое почвозащитное значение. Нормально раскустившиеся озимые промежуточные культуры защищают почву от смыва и выдувания в осеннее-зимний и ранневесенний периоды.
Врайонах, где среднегодовое количество осадков превышает 400
ммпромежуточные озимые культуры размещают в севообороте перед поздней культурой, сорго, суданской травой, просом, которые возделываются поукосно.
3. Агротехнические меры борьбы с эрозией
К агротехническим мерам борьбы с эрозией относятся все приемы возделывания полевых культур, повышающие поглощение воды почвой.
Накопление влаги ослабляет почворазрушающее действие ветра, улучшает условия роста и развития растений на склоновых, расчлененных землях незарегулированный сток вызывает не только потери почвы, питательных веществ, но и большого количества влаги. В ЦЧЗ при среднегодовой сумме осадков от 450 до 550 мм потери влаги из-за стока составляют от 40 до 80 мм. Повышение инфильтрационных свойств почвы и устройство препятствий на пути стока осадков на склонах предотвращают водную эрозию. Регулирование стока осадков снижает губительное влияние засушливо-суховейных явлений.
С помощью науки и практики разработан ряд агротехнических приемов по регулированию поверхностного стока и накоплению почвенной влаги. В зависимости от местных условий применяют один или несколько приемов.
215
Контурная обработка.
В системе агротехнических мер борьбы с эрозией ведущая роль принадлежит обработке почвы. При этом вспашку почвы, боронование, посев и др. виды работ проводят только поперек склона или по горизонталям рельефа. При пахоте чередуют вспашку всвал и вразвал. При контурной обработке борозда и гребень препятствуют движению воды, тем самым уменьшается поверхностный сток и смыв почвы.
По данным СНИИСХ, при контурной обработке почвы на склонах, крутизной 1-3° смыв почвы снижается в 2-3 раза. В результате увеличения запаса влаги в почве урожай зерновых культур увеличивается на 1-2 ц/га. Контурную обработку целесообразно проектировать при крутизне более 1° практически во всех условиях, где может отмечаться сток осадков.
Почвоуглубление. Положительный результат в борьбе с эрозией дает углубление пахотного слоя почвы одновременно со вспашкой. Этот прием выполняют плугами с почвоуглубительными корпусами. При рыхлении подпахотного слоя ускоряется впитывание воды, уменьшается смыв почв, урожай зерна увеличивается на 1,3 ц/га. Дополнительные затраты на углубление подпахотного слоя составляют 30-50 рублей на 1 га. Его рекомендуется применять на склонах при слабой водопроницаемости почв.
Исследованиями Волгоградской сельскохозяйственной опытной станции на светло каштановых почвах в комплексе с солонцами при крутизне 3-5° вспашка с почвоуглублением подпахотного слоя (25см + 15 см) более эффектно защищала почву от эрозии, чем вспашка на глубину 25-27 см. смыв почвы весной по обычной вспашке составил 5,2 т/га, по вспашке с почвоуглублением – 3,6 т/га. Высокая эффективность почвоуглубления установлена и на горных черноземах Армении.
Обваловывание зяби. Его проводят четырехкорпусным навесным плугом ПЛН-4-35, на котором устанавливают один корпус с удлиненным отвалом для образования через 1,4 м поперек склона земляных валиков высотой до 20 см. Боронование, культивация и прикатывание почвы по обваловываной вспашке склонов задерживают до 420 м3 воды на 1 га пашни, снижают смыв почвы ливневыми и талыми водами, способствуют увеличению запасов почвенной влаги и