Противоветровая и водная защита почв: эффективные способы

Способы борьбы с ветровой эрозией почв

В настоящее время проводятся большое количество разнообразных мероприятий, направленных на сохранение плодородного слоя почвы. На некоторых из них остановимся более подробно:

Щелевание	Агромелиоративный способ, благодаря которому улучшаются водно-физические свойства грунта со слабой проницаемостью. Основная его задача – прорезать в почве щели шириной в 3 сантиметра и глубиной от 30 до 60 сантиметров на расстоянии около полутора метров. Когда происходит нарезка, стенки почвы становятся плотными, а в пустоты осыпается рыхлая почва. Это способствует скапливанию влаги, предотвращающей выветривание почвы. Время проведения работ – осень.
Кротование	Этот способ предполагает создание в почве цилиндрических пустот. Для этого используется такой механизм, как кротователь, который способен создать выемки глубиной до 40 сантиметров и диаметром до 8 сантиметров. Кротование улучшает качество грунта.
Удобрение	Метод используется на эродированных грунтах и считается одним из самых действенных защит от выветривания. Благодаря внесенным удобрениям культуры растут лучше, быстрее появляются всходы, развивается сильная корневая система, которая тщательно связывает почву. При внесении таких удобрений можно получить отличный урожай.
Лесомелиорация	Способствует закреплению существующих оврагов, увеличению противоэрозийной устойчивости грунта. При этом происходит высадка приовражных лесных насаждений в виде лесополос или бровок, которые сводят на нет сильные порывы ветра, тем самым уберегая плодородный слой от выветривания.
Лункование зяби	Относится к категории простых агротехнических противоэрозийных приемов, но с достаточной эффективностью. Оптимальный вариант – когда лункованию подвергаются склоны незначительной крутизны (максимум 6 градусов). Этот способ применяется одновременно с пахотой. Лунки делаются с использованием специальных лункообразователей, благодаря которым создаются пустоты глубиной до 15 см и длиной в 1,2 м. На площади в 10000 кв.м. количество лунок может достигать 13,5 тысяч штук.
Вспашка с рыхлением	Это относится к подпахотному слою грунта. Способствует увеличению мощности пахотного горизонта, дает возможность влаге хорошо напитывать почву, при этом уменьшается возможность воздушным массам переносить частички грунта на дальние расстояния.
Культивация	Является основным способом борьбы с эрозией почвы и заключается в своеобразной обработке верхнего слоя. Оптимальная глубина вспашки – 22 сантиметра. Она считается заглубленной и применяется наряду с обычной культивацией. Такие мероприятия проводятся каждые 2-3 года. Помимо такого способа обработки земли используется безотвальная и плоскорезная обработка, а также полосное рыхление. Все эти действия защищают плодородный слой от выдувания, при этом не изменяют рельеф местности. Культивирование используется как крупными сельскохозяйственными предприятиями, так и обычными фермерами. Причем для этих целей дорогостоящая специализированная техника не нужна.

Использование пожнивных остатков

Пожнивные остатки —  это корни, нижние части стеблей, опавшие листья, которые остаются от жатвы на полях.

Данный вариант защиты почты считается самым простым и надежным способом минимизации последствий ветровой эрозии. Остатки растений способны улавливать движущиеся частички почвенного покрова. Такая технология обработки грунта, которая позволяет пожневым остаткам остаться на поверхности, благополучно предотвращает чрезмерное измельчение почвы до образования пыли. Если остатки имеют вертикальное положение, то это достаточно эффективный способ уменьшить скорость ветра.

Если у почвы преобладает грубая структура, то растительные остатки желательно сохранить в больших количествах. Такой грунт чрезмерно наполнен кальцием и карбонатом и малым содержанием органических веществ, глины и ила.  Это может стать причиной образования хрупких комочков и фракций, больше всего подверженных эрозии. Чем устойчивее комочки, тем они больше противостоят эрозии

Поэтому в процессе обработки грунта большое внимание стоит уделять размеру комков: чем они больше, тем лучше

Неровность почвы также является эффективным способом борьбы с сильными ветрами. Возвышенности и впадины способны поглотить часть энергии ветра, а также остановить движущиеся частички грунта. Самыми эффективными гребнями считаются высотой от 10 до 33 сантиметров.

Что такое водная эрозия почвы?

Нормальная эрозия — это медленный смыв механических частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью в минимальных размерах, который восстанавливается в результате природного почвообразовательного процесса.

Ускоренная эрозия — значительный смыв верхних, наиболее плодородных почвенных слоев и глубокий размыв почв, материнских и коренных пород с образованием промоин и оврагов.

Водная эрозия обычно проявляется на склонах, где вода может легко стекать и унести части почвы. Склоны, обнаженные растительности или почву, являются наиболее уязвимыми местами для водной эррозии. Этот процесс может быть усугублен интенсивными дождями, наводнениями или неконтролируемым стоком воды.

Важно понимать, что водная эррозия является серьезной проблемой, так как она может привести к потере плодородного слоя почвы и ухудшению ее качества. Это может негативно сказаться на сельском хозяйстве, экологическом балансе и водных ресурсах

Поэтому понимание и предотвращение водной эррозии является важной задачей для сельскохозяйственных и экологических систем.

По интенсивности водную эрозию можно отнести к плоскостной, поверхностной, линейной, или овражной. Например, при плоскостной водной эрозии под влиянием стекающих по склону талых и дождевых вод на поверхности пашни образуются мелкие струйчатые размывы, которые легко разравниваются обработкой. При этом мощность пахотного слоя уменьшается, и для ее восстановления последующими обработками припахивают нижележащие, менее плодородные слои почв.

Линейная водная эрозия развивается под влиянием мощных концентрированных стоков воды. Сначала образуются глубокие размывы до 30 см, потом промоины глубиной до 80 см и более. При дальнейшем размыве образуется овраг. Склоны (стенки) оврага со временем осыпаются, становятся более пологими и начинают зарастать древесно-кустарниковой и сорной растительностью.

Водная эрозия почвы наносит огромный ущерб сельскому хозяйству: снижается плодородие почв, уменьшается площадь пашни, повреждаются посевы, затрудняется обработка, заиливаются водоёмы, разрушаются дороги. В результате поверхностной эрозии формируются смытые (эродирован.) почвы: слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

Климат оказывает огромное влияние  на развитие водной эрозии. Эрозия активнее проявляется при ливневых и затяжных дождях, интенсивном таянии снега, особенно в сочетании с медленным оттаиванием почвы.

Искусственное дренирование

Искусственное дренирование — это один из методов защиты почвы от водной эрозии. Оно осуществляется с помощью специально созданных систем для отвода излишков влаги из почвенного слоя.

Главная задача искусственного дренирования — предотвратить скопление воды в почве и создать условия для ее оттока. Это позволяет предотвратить возникновение заболачивания и подтопления, которые могут привести к разрушению структуры почвы и, соответственно, к увеличению риска водной эрозии.

Для искусственного дренирования используются различные методы: установка дренажных труб, создание каналов и ровов, применение специальных дренирующих материалов и систем.

Применение искусственного дренирования позволяет не только уменьшить влагу в почве, но и улучшить ее структуру, обеспечить доступ воздуха к корням растений. Также это способствует лучшему усвоению питательных веществ и повышению урожайности.

Применение грунтовых дренажных систем

Грунтовые дренажные системы в настоящее время активно применяются в методах защиты почвы от водной и ветровой эрозии. Данный метод защиты является одним из наиболее эффективных способов предотвращения эрозии почвы под действием воды и ветра.

Грунтовые дренажные системы представляют собой сеть специальных каналов, которые разводятся в почве с целью отвода избыточной воды. Такая система позволяет поддерживать умеренный уровень влаги в почве, не допуская ее переувлажнение или сушу.

Применение грунтовых дренажных систем позволяет не только предотвратить эрозию почвы под действием воды, но и снизить ее воздействие на другие методы защиты, такие как посадка деревьев и кустарников. Отводя избыточную воду, дренажные системы помогают сохранить устойчивость растительного покрова и сохранить плодородие почвы.

Кроме того, грунтовые дренажные системы способствуют предотвращению ветровой эрозии. При наличии избыточной воды в почве, возникает риск образования ее наносов, которые могут быть разнесены ветром, унося с собой верхний плодородный слой. Грунтовые дренажные системы помогают сохранить структуру почвы, удерживая влагу на необходимом уровне и предотвращая ее размывание и вынос.

Установка коллекторов и водоотводных каналов

Одним из эффективных методов защиты почвы от водной эрозии является установка коллекторов и водоотводных каналов. Эта методика позволяет предотвратить разрушение почвы и сохранить ее плодородность.

Коллекторы – это специальные дренажные системы, которые устанавливаются на участках, склон которых представляет риск эрозии. Они позволяют собирать и удалить излишки воды, препятствуя ее скоплению и течению по уклонам.

Водоотводные каналы выполняют функцию увода воды, предотвращая ее задержку и проникновение в почву. Они участвуют в формировании системы дренажа, эффективно способствуя дренированию влаги с участка. Основная задача каналов – отвод воды от поверхности почвы на специально подготовленные территории или в водоемы.

Методы установки коллекторов и водоотводных каналов включают в себя проектирование дренажных систем, подбор необходимых материалов, укладку труб и устройство воронок. Данный метод является эффективным и долговечным способом защиты почвы от водной эрозии.

Виды мелиоративных работ

Мелиорация – это комплекс мероприятий направленных на повышение благоприятных условий обрабатываемых земель, повышения производительности, улучшения физико-химических свойств почв

Для улучшения пахотного слоя кроме агротехнических приемов возделывания культур, применяют приемы мелиорации. Мелиоративные приемы гораздо длительнее и интенсивнее воздействуют на почвы. Виды мелиорации:

Гидромелиорация нацелена на изменение влажности в почве. Самые масштабные мероприятия – орошение, осушение.
Культуртехническая направлена на улучшение культур-технической части земель (обычно заключается в уборке посторонних предметов с полей: камней, кустов)

Рекультивация используется для перемены физических свойств почв улучшает аэрацию, водопроницаемость, скважность почв (применяется пескование глинистых почв, кротование, используют специальные севообороты с использованием большого количества многолетних трав). Химическая сконцентрирована на выравнивании химических свойств почвы (для изменения кислотности применяют известкование или гипсование, в зависимости от рн; промывают засоленные земли; применяют севообороты с большим количеством органоминеральных компостов)

Мелиорация для борьбы с ветровой и водной эрозией (ряд мероприятий, увеличивающий сопротивляемость почв размытию водой и рассеиванию ветрами).

Вопрос-ответ:

1. Какие методы защиты почвы от водной эрозии считаются наиболее эффективными?

Наиболее эффективными методами защиты почвы от водной эрозии являются следующие: создание террас, посев устойчивых к эрозии растений, устройство барьеров из камней или деревянных конструкций, посадка деревьев и кустарников, использование геотекстиля или специальных пропускных материалов для защиты поверхности почвы, применение натурального грунта или компоста для улучшения структуры почвы, использование дренажных систем для отвода излишков воды.

2. Каким образом террасы помогают в борьбе с водной эрозией почвы?

Террасы являются одним из наиболее эффективных способов защиты почвы от водной эрозии. Они создаются путем разрытия горизонтальных площадок на склоне и обустройства на них препятствий для скатывания почвы. Таким образом, вода не течет по вертикали вниз, а затекает по горизонтали, что позволяет ей достаточно времени просочиться в грунт и уменьшает скорость стока. Террасы также помогают сохранить поверхностный слой почвы, где находятся органические ресурсы и жизненно важные микроорганизмы.

3. Какие растения считаются наиболее устойчивыми к эрозии?

Некоторые растения имеют особую структуру корней, которая способствует удержанию почвы. В качестве примера можно привести подсолнечник, который имеет корневую систему с мощным центральным корнем и множеством боковых корней, которые способствуют повышению устойчивости почвы к эрозии. Другими устойчивыми к эрозии растениями являются травы, такие как гречиха, люцерна и пастбищные травы. Они имеют крепкие корни, которые удерживают почву вместе.

4. Какие материалы могут быть использованы для создания барьеров против скатывания почвы?

Для создания барьеров против скатывания почвы можно использовать различные материалы. Один из них — камни. Каменистые барьеры помогают удерживать полосы почвы на склонах, предотвращая их смыв и препятствуя эрозии. Другой вариант — строительные конструкции из дерева или металла. Они могут быть установлены в виде ступеней или погребений для создания преграды для поступления воды и почвы вниз по склону. Кроме того, можно использовать специальные пропускные материалы, такие как геотекстиль, которые удерживают почву, но позволяют воде просачиваться.

5. Чем полезна посадка деревьев и кустарников для защиты почвы от водной эрозии?

Посадка деревьев и кустарников является важным элементом защиты почвы от водной эрозии. Корни деревьев и кустарников удерживают почву, предотвращая ее смывание вода. Они также способствуют улучшению структуры почвы и повышению ее влагоудерживающей способности. Кроме того, деревья и кустарники создают затененные участки на склонах, что помогает уменьшить испарение влаги и создает благоприятные условия для развития других растений и микроорганизмов.

6. Какие материалы можно использовать для защиты поверхности почвы от ветровой эрозии?

Для защиты поверхности почвы от ветровой эрозии можно использовать различные материалы. Один из них — геотекстиль. Геотекстиль представляет собой специальный материал, который устанавливается на поверхности почвы и создает барьер, препятствующий смываниям. Другой вариант — использование стружки или опилок, которые также помогают удерживать почву на месте. Также можно использовать натуральную траву или солому, чтобы покрыть поверхность почвы и предотвратить ее вынос ветром.

7. Какое значение имеет улучшение структуры почвы для защиты от ветровой эрозии?

Улучшение структуры почвы играет важную роль в защите от ветровой эрозии. Хорошая структура почвы способствует ее укреплению и удерживает почвенные частицы на месте. Для улучшения структуры почвы можно применить методы, такие как добавление органических веществ (компост, перегной) для увеличения содержания органической материи и формирования агрегатов почвы. Также регулярное добавление известняка или глины может помочь улучшить структуру почвы, делая ее более крошими и устойчивой к воздействию ветра.

Преимущества предотвращения водной эррозии

1. Сохранение почвы и растительности: Предотвращение водной эррозии помогает сохранить плодородный слой почвы. Когда почва смывается, удаляются питательные вещества, необходимые растениям для роста. Предотвращение эррозии также помогает сохранить корневые системы растений, обеспечивая им устойчивость и продолжение роста.

2. Улучшение водного качества: Водная эрозия может приводить к загрязнению водных ресурсов. Смываемая с почвы земля, пестициды и удобрения могут попадать в реки, озера и другие водоемы, негативно влияя на их качество. Предотвращение эррозии помогает сохранить чистоту водных ресурсов и поддерживать экологическое равновесие.

3. Сохранение биоразнообразия: Предотвращение эррозии способствует сохранению естественной растительности и биоразнообразия. Смыв почвы может уничтожить местообитания и нарушить экосистемы, которые поддерживают разнообразие живых организмов. Предотвращение эррозии помогает сохранить целостность экологических систем и поддерживать биоразнообразие.

4. Экономические выгоды: Предотвращение водной эррозии может иметь экономические выгоды. Сохранение плодородного слоя почвы позволяет повысить урожайность и качество сельскохозяйственных культур, что влияет на доходы фермеров и экономическую стабильность. Кроме того, предотвращение загрязнения водных ресурсов поможет снизить расходы на очистку воды и поддерживать устойчивость водоснабжения.

Все эти преимущества подчеркивают важность предотвращения водной эррозии и поддержания здоровой экосистемы

Методика защиты земли от водной эрозии

Защита земли от водной эрозии – это целый комплекс агромелиоративных и гидромелиоративных мероприятий, каковые должны проводиться по заблаговременно плану .

Комплекс работ по защите земель включает в себя следующие главные направления:

• Организационно-хозяйственные работы. В них входит периодическое обследование полей с составлением карт и планов, комплексная оценка процессов эрозии, контроль плана и разработка мероприятий их исполнения. Предварительное планирование – один из серьёзных факторов успеха в борьбе с эрозией.
• Агромелиоративные мероприятия – это совокупность севооборота с учетом защиты земли. Она предполагает посадку долгих культур, размещение культурных растений полосами на склонах, установку и разработку совокупности снегозадержания для предотвращения вымывания грунта талыми водами. Помимо этого, в числе мероприятий внесение минеральных и органических удобрений. Главная задача на этом этапе – вести к минимуму вымывание грунта талыми водами и не допустить обеднение земель.
• Лесо- и гидромелиоративная защита грунта. Она предполагает высадку лесных полос на склонах, обустройство каналов для отведения талых вод, террасирование склонов, создание искусственных водоёмов и плотин. Эти меры разрешают направить водоотведение по строго ограниченным автострадам и обезопасисть главный земельный массив.

Работы по защите грунта от водной эрозии зависят кроме этого от уровня уклона. На участках с маленьким уклоном, не превышающим 2 градусов, поверхностный сток достаточно легко свести к минимуму, для этого достаточно проводить посев поперечными полосами либо высаживать растения по контуру.

На полях, расположенных под уклоном до 6 градусов, используется широкий спектр способов защиты грунта: в их числе ступенчатая вспашка, бороздование, лункование и другие приемы.

При более сильном уклоне на поле создаются защитные полосы из долгих трав. На 40 метров посадки культурных растении ширина защитной травянистой полосы должна быть равна не менее семи метров. Ширина защитной буферной полосы зависит от крутизны склона: чем она выше, тем более широкими должны быть полосы. На крутых склонах недопустима высадка пропашных культур.

Комплекс мер по борьбе с водяной эрозией дает возможность приобрести прекрасный результат и обеспечить сохранность земли на много лет. Иногда обязан проводиться контроль состояния грунта с коррекцией используемых защитных мер.