ЛЕКЦІЯ 5 "Вплив ерозійних процесів на стан сільськогосподарських земель та прогноз їх якості"

Для визначення змісту ґрунтоохоронної політики дані про небезпеку ерозії навіть більш важливі, ніж показники її фактичного прояву. Класифікація індексу збереження грунтів (ІЗГ), за значенням якого оцінюється ерозійна небезпека, протилежна попереднім показникам. Перший клас (<50 років) означає катастрофічну небезпеку ерозії. Останній клас (>300 років) вказує на відсутність ерозійної небезпеки. Виходячи з цих даних є підстави вважати, що гіпотеза про можливість створення верхнього гумусового горизонту Н за 1000 років має під собою надійне наукове обґрунтування. Тому запропоновано спрощений метод визначення допустимих ерозійних втрат ґрунту, які дорівнюють 0,1 Н%, тобто 1/1000 частина. Метод знайшов підтвердження після аналізу публікацій (Ф.М.Лісецький, С.Г.Чорний), що присвячені цій проблемі. Відомо, що для Європейської частини колишнього СРСР коефіцієнт переходу з величини змиву 10%-ної забезпеченості до медіанних його значень (тобто середньорічних) дорівнює 3-4 Х (В.П.Герасименко). Таким чином, легко обчислюється величина ІЗГ, яка дорівнює 300 років. Тобто, при значенні ІЗГ>300 ерозійна небезпека, яка визначається природними факторами ерозії, відсутня (імовірність ерозійного зниження потужності профілю ґрунтів наближається до нуля). Перший клас ІЗГ (<50 років) показує на можливість втрати горизонту Н на очах одного покоління.

На підставі районування території країни за ІЗГ можна констатувати, що Правобережний і Західний Лісостеп характеризуються високою (найбільшою) ерозійною небезпекою. Співставлення цього районування з районуванням за попередніми показниками виявляє на значній території України розбіжності між фактичною еродованістю та її потенційною небезпекою. Особливо це стосується Північного Степу. Тому вважаємо, що головним аргументом для формування ґрунтоохоронної політики і стратегії протиерозійного захисту є оцінка саме небезпеки прояву ерозії. Підтвердженням цього можуть бути як мінімум два положення. По-перше, планування ґрунтоохоронних заходів на підставі даних фактичної еродованості веде до боротьби з наслідками, а не до усунення причин ерозійного руйнування ґрунтів. По-друге, виникають досить обґрунтовані сумніви відносно коректності методики визначення еродованості ґрунтів, яка покладена в основу відповідної офіційної інформації. Можна вважати, що однією з першочергових задач моніторингу земельних ресурсів є визначення дійсного їх стану щодо еродованості.

Достовірним чинником, який дає кількісне уявлення про спів­відношення фактичних і потенційних ерозійних втрат, що обумовлені природними факторами, є коефіцієнт реалізації ерозійної небезпеки (КРЕН). Градація значень КРЕН має сім класів. На території, яка віднесена до сьомого класу, фактичні ерозійні втрати ґрунту за останні 30 років перевищили потенційні. Це означає, що тут господарська діяльність виступає не тільки причиною ерозії, а і є домінуючим її фактором. Значення КРЕН може використовуватися для кількісної оцінки системи землеробства. В районах, де ця величина перевищує 1, необхідна докорінна зміна систем землеробства і взагалі землекористування. Найбільш загрозливий стан склався в Донбасі і в 100-300 км-ої смузі, що розташована на межі Лісостепу зі Степом.

Для непрямої оцінки стану земельних ресурсів стосовно водно-ерозійних процесів фахівцям для розрахунків необхідна інформація про частку ріллі на ухилах 0-2⁰ ( %), еродованість ріллі на ухилах 0-2⁰ (%), середньозважену довжину схилу (м) та сільськогосподарську освоєність території (%).

 Таким чином, є підстави для формування узагальнюючого заключення про стан земельних ресурсів щодо водно-ерозійних процесів відповідно обраних критеріїв і нормативів. Треба розділяти поняття фактичного проявлення еродованості (еродування ґрунтів) та поняття небезпеки ерозії. Перше поняття використовується для виявлення регіонів, які перебувають у кризовому стані і де необхідно терміново впроваджувати відповідні «реанімаційні» заходи щодо врятування ґрунтів і ландшафтів в цілому. Це, насамперед - регіони Донбасу, Малого Лісостепу, досить істотна смуга, яка розташована близько межі Лісостепової і Степової зон. В цих районах має місце значне зниження родючості ґрунтового покриву і високі середньорічні ерозійні втрати ґрунту. Тут треба радикально змінювати систему землеробства шляхом його максимальної екологізації.

Друге поняття (кількісна оцінка ерозійної небезпеки), як вже відмічалось, - база для формування протиерозійної стратегії заходів і відповідної інвестиційної політики. Чим вище небезпека, тим більш надійним повинен бути протиерозійний захист. Перш за все, заходів постійної дії і відповідних капітальних витрат потребують землі Вінницької, Тернопільської, Хмельницької областей. Причому протиерозійний захист в регіонах, де має місце катастрофічна небезпека ерозії, повинен бути розрахований на захист ґрунтів від змиву 10%-ної забезпеченості. Слід підкреслити, що особливо тут (як і на всій орній землі) вкрай необхідно створення мережі моніторингових спостережень за ерозійними процесами та їх факторами.

Основна модель вітрової ерозії розроблялась для степової зони України на основі відомої залежності еродованості ґрунту від грудкуватості поверхні ґрунту та ступеня вкритості рослинними залишками, опрацьованої Є.І.Шиятим з застосуванням польової аеродинамічної установки ПАУ-2. На установці такого типу (ПАУ-3) в ІГА ім. О.Н.Соколовського були піддані дії вітру основні ґрунти степової зони, для яких отримано показники, що залежать від типу ґрунтоутворення, питомої ваги ґрунту, наявності елювіально-ілювіального процесу та його інтенсивності. Такі ж параметри для ґрунтів Полісся і Лісостепу були розраховані на підставі їх властивостей.

Для розрахунків інтенсивності вітрової ерозії, крім ґрунтових показників, також необхідні кліматичні показники, такі, як середня максимальна швидкість вітру певної забезпеченості під час пилових бур та тривалість вітро-ерозійних процесів. Останні встановлювались за багаторічними даними метеорологічних станцій. Визначались дні з пиловими бурями і кількість годин проявлення. Для Полісся таких даних немає. Тому визначали величини, за яких можливо проявлення вітрової ерозії. За період з березня до кінця вересня це кількість днів з відносною вологістю повітря менше 39% і щомісяця кількість годин у день, коли вірогідні ерозійні процеси. Вітрова ерозія на Поліссі, що важливо, як правило, виникає на полях з сухою поверхнею ґрунту і при відсутності рослинності.

Середні максимальні швидкості вітру визначені за той же період (березень - вересень), однак для Полісся обрані дні, коли вологість повітря була нижчою за вказану величину - 39%, а для лісостепової і степових зон лише дні, коли відмічені пилові бурі. Здобуті матеріали оброблялись методом квантільного аналізу для одержання 20%-ної забезпеченості швидкості вітру. Таким чином, за допомогою перелічених параметрів проведено районування України за інтенсивністю вітрової ерозії для основних ґрунтів на основі моделі вітрової ерозії, яка має такий вигляд:

де Ер - потенційно можливі втрати ґрунту, т/га за рік;

а, b - коефіцієнти, які залежать від генезису, гранулометричного складу, фізичних і фізико-хімічних властивостей ґрунту;

k - грудкуватість поверхневого шару ґрунту, %;

K_s - коефіцієнт руйнування агрегатів;

t - кількість годин з проявленням вітрової ерозії за рік;

Vmах - середня максимальна швидкість вітру конкретного району, м/с;

Vaeр - базова швидкість вітрового потоку в аеродинамічній трубі, м/с;

0,1 - перерахування з г/м² за хвилину на т/га в рік.