Лекції 1-2. Загальна концепція формування екологічно сталих і високопродуктивних агроландшафтів в умовах небезпеки ерозії і посух
Відповідаючи на питання про те, що таке фактори ґрунтоутворення, академік О.Н. Соколовський відзначав, що це «фактори, яким конкретний ґрунт, наявний у даному районі, на даній площі, зобов'язаний своїм існуванням і розвитком». Однак вчення про фактори ґрунтоутворення було розроблене ще В.В.Докучаєвим, який вперше встановив, що формування ґрунтового вкриття «дуже тісно пов'язане з фізикогеографічим середовищем та історією його розвитку». Ґрунти, за В.В. Докучаєвим, завжди і скрізь є результатом сукупної дії материнської гірської породи, живих та відмерлих організмів, клімату, віку країни та рельєфу місцевості. Функціональну залежність між ґрунтовим вкриттям та найважливішими факторами ґрунтоутворення В.В.Докучаєв виразив формулою:
Г = f(K, П, О, Г, Р, Т)
де: Г - ґрунт, К - клімат, П - ґрунтотворні породи, Р - рельєф, О- організми, Т - час.
Таким чином В.В.Докучаєв виділив п'ять природних факторів ґрунтоутворення. Соколовський О.Н. постійно звертав увагу на те, що фактори ґрунтоутворення є двох порядків: природного і соціальноекономічного. В міру розвитку суспільно-економічних формацій зростав вплив антропогенного фактора в утворенні ґрунту. В наш час дія цього фактора стала співмірною з дією п'яти природних факторів.
Американський ґрунтознавець Г. Йенні формалізував докучаєвське визначення ґрунту, як комплексної функції факторів ґрунтоутворення так:
S = f (cl, o, r, р, t...),
де S - ґрунт (soil); cl - клімат (clіmаtе); о - організми (organismus); r - рельєф (relief); р - материнська порода (parent rock); t - час (time).
Перелічені фактори в їх різноманітному сполученні створюють велику кількість типів ґрунту, їх комбінації, поєднань та комплексів, неповторну мозаїку ґрунтового вкриття.
Докучаєв В.В. вважав усі природні фактори утворення ґрунту рівнозначними та незамінними, хоча він і допускав, що в сукупності певних природних умов, чи в певних регіонах може проявитися направляюча дія на процес ґрунтоутворення якогось одного фактора. Незважаючи на численні наукові дискусії, ця точка зору вважається правильною і нині.
1. Загальні поняття ерозії грунтів
Систематизоване вчення про ерозію на початок ХХ ст. почалося з досліджень щодо класифікації ерозійних процесів. У літературі зустрічається досить значна низка термінів, що визначають види ерозії. Але нині немає єдиної думки відносно показників, за якими слід класифікувати ерозію.
Необхідною умовою виникнення водної ерозії ґрунту є стік поверхневих вод або поверхневий стік. Розрізняють три види поверхневого стоку: дощовий, повеневий при сніготаненні, поливних вод. Їм відповідають три види ерозії: 1) дощова ерозія (або зливова); 2) ерозія при сніготаненні; 3) іригаційна ерозія. Означені види ерозії розрізняють не тільки за вихідними параметрами стоку, а й за механізмом ерозійного процесу, а також за розміром збитків, що завдаються ерозійними процесами (Кузнєцов, Глазунов, 1996).
Ерозія при сніготаненні відрізняється меншою інтенсивністю, але більшим терміном прояву, ніж дощова ерозія. Схематично: в зоні Полісся об’єм ерозії від повеневих вод при сніготаненні вищий за дощову ерозію, у Лісостепу – на рівні, у Північному Степу – нижчий у 2-3 рази, на півдні України – досягає нуля. Ерозійні процеси при сніготаненні вимірюється у добах, годинах; при дощових опадах – хвилинами, секундами. Тобто потужність (інтенсивність) ерозійного процесу при зливах вища, ніж при сніготаненні на 2 порядки (у 100 і більше разів). Звідси принциповий висновок – якщо конструкція “ витримує” вплив зливової ерозії, то при сніготаненні гарантовано ерозії не буде. У наступних главах цей висновок покладений в основу інженерного формування надійного протиерозійного захисту.
За морфологічними ознаками ерозійних форм розрізняють:
1) поверхневу ерозію, або змив ґрунту; 2) лінійну ерозію, або розмив ґрунту. Кожний з вище перелічених видів ерозії може проявлятися у вигляді змиву або розмиву ґрунту, але у більшості випадків – і змиву, і розмиву, що визначається місцезнаходженням ділянки на схилі, що вивчається.
Поверхневу ерозія, або змив, поділяють на площинну й струмкову, що є досить умовним. Вважається, що площинна ерозія викликається суцільною пеленою стоку. Практично таке явище малоймовірне і змив ґрунту відбудеться переважно струмковими потоками. Межа переходу поверхневої ерозії у лінійну також досить умовна: вважається, якщо сліди ерозії у полі зникають після агротехнічного обробітку, то це – поверхнева ерозія, якщо ні – лінійна.
Необхідною умовою вітрової ерозії ґрунтів є вітер, швидкість якого достатня для переміщення часток ґрунту. За такими зовнішніми показниками як інтенсивність, тривалість і масштаб явища розрізняють повсякденну вітрову ерозію і пилові бурі. Відмінність ця досить умовна. Тут слід ще зазначити, так звану, технологічну вітрову ерозію, або технологічне видування ґрунту при безпосередньому проведенні агротехнічних операцій, яку можна вважати як підвид повсякденної вітрової ерозії. При швидкостях вітру, які значно перевищують критичну для ґрунтів, істотно збільшується висота підйому ґрунтових часток у повітря, яка може сягати навіть стратосфери. Ці пилові бурі – дуже небезпечне явище, масштаби якого неодноразово перетворювалися у стихійне лихо. Саме пилові бурі 30-х років ХХ ст.зумовили створення Служби охорони ґрунтів США.
Кількісно процес ерозії ґрунтів характеризується інтенсивністю змиву (або видування) у т/га за певний термін, який у більшості випадків дорівнює року. Небезпеку ерозії можна виражати через співвідношення інтенсивності ерозійних втрат до швидкості ґрунтоутворення. Якщо це співвідношення дорівнює одиниці і менше, ерозія відсутня (називають її ще нормальною, але далі буде показано, що “нормальної” ерозії не буває); більше одиниці – має місце прискорена ерозія.
Визначення ерозійних втрат ґрунту – трудомістке завдання, але воно має рішення. Набагато складніше визначити швидкість ґрунтоутворення. Проблема ще не розв’язана навіть на теоретичному рівні. Але у наступних главах буде наведено просте й досить надійне рішення цієї задачі.
М.К.Шикулою, А.Г.Рожковим і П.С.Трегубовим (1972) розроблено систему нормативів оцінки небезпеки прояву ерозії (табл. 4.1)
Таблиця 4.1 Шкала оцінки інтенсивності ерозії ґрунтів
|
Втрата ґрунту за рік, мм |
Оцінка небезпеки ерозії |
|
Менше швидкості ґрунтоутворення |
Ерозія відсутня |
|
< 0,5 |
Слабка |
|
0,5-1 |
Середня |
|
1-2 |
Сильна |
|
2-5 |
Дуже сильна |
|
>5 |
Катастрофічна |
Існують шкали оцінки небезпеки прояву ерозії, розроблені й іншими вченими (наприклад, М.М. Заславським, 1983), але принципово нових знань вони не несуть.
Сучасна ерозія ґрунтів є, безперечно, результатом людської діяльності, тому її називають антропогенною ерозією.
Шрифти
Розмір шрифта
Колір тексту
Колір тла
Кернінг шрифтів
Видимість картинок
Інтервал між літерами
Висота рядка
Виділити посилання
Вирівнювання тексту
Ширина абзацу