Эрозия почвы

Эрозия почвы — это процесс разрушения и сноса верхнего, наиболее плодородного слоя почвы под действием природных и антропогенных факторов. В результате эрозии происходит удаление гумуса, питательных веществ, ухудшение структуры почвы, снижение её плодородия и, в конечном счёте, деградация земель. Эрозия является одним из основных видов деградации почв и представляет серьёзную угрозу для сельского хозяйства, экологической устойчивости ландшафтов и продовольственной безопасности.

Причины и факторы эрозии

Эрозия возникает при сочетании ряда факторов, которые можно разделить на природные и антропогенные.

Природные факторы

• Климат: интенсивные и продолжительные дожди, ливни, таяние снега, сильные ветры. Количество и режим осадков определяют силу водной эрозии, а скорость ветра — ветровой.
• Рельеф: крутизна и длина склонов. На крутых склонах скорость стока воды выше, что усиливает смыв почвы.
• Почвенные свойства: механический состав, структура, водопроницаемость, содержание гумуса. Лёгкие песчаные и супесчаные почвы менее устойчивы к ветровой эрозии, а глинистые — к водной.
• Растительный покров: корни растений скрепляют почву, а надземная часть защищает её от ударов дождевых капель и ветра. Отсутствие или разреженность растительности резко увеличивает риск эрозии.

Антропогенные факторы

• Неправильная обработка почвы: вспашка вдоль склона, чрезмерно глубокая или частая обработка, уничтожение растительных остатков.
• Сведение лесов и вырубка кустарников: ликвидация естественной защиты почвы.
• Перевыпас скота: уничтожение травяного покрова и уплотнение почвы копытами.
• Нерациональное орошение: избыточный полив на склонах, вызывающий ирригационную эрозию.
• Строительство и добыча полезных ископаемых: нарушение почвенного покрова и рельефа.

Виды эрозии почвы

Классификация эрозии проводится по основному действующему агенту и по степени проявления.

По действующему агенту

Водная эрозия — разрушение почвы под действием потоков воды. Подразделяется на:

• Плоскостная (поверхностная) эрозия: равномерный смыв верхнего слоя почвы по всей площади склона. Проявляется в виде смыва гумусового горизонта, что ведёт к постепенному снижению плодородия.
• Линейная (овражная) эрозия: размыв почвы в глубину с образованием промоин, рытвин, оврагов. Начинается с мелких струйчатых размывов, которые при углублении превращаются в овраги. Овражная эрозия наносит наибольший ущерб, так как полностью уничтожает почву на значительных площадях и расчленяет поля.
• Ирригационная эрозия: возникает при неправильном поливе (дождевании, по бороздам) на орошаемых землях, особенно на склонах.

Ветровая эрозия (дефляция) — разрушение и перенос почвы ветром. Наиболее характерна для степных, лесостепных и полупустынных районов с лёгкими почвами и сильными ветрами. Различают:

• Повседневная (местная) дефляция: выдувание мелких частиц с поверхности почвы, проявляется в виде пыльных бурь малой интенсивности.
• Пыльные (чёрные) бури: интенсивный перенос огромных масс почвы на большие расстояния. Возникают при сильных ветрах (скорость более 10–15 м/с) на распаханных или лишённых растительности землях.

По степени проявления

• Нормальная (геологическая) эрозия: происходит в естественных условиях, протекает медленно, и скорость почвообразования компенсирует смыв. Не наносит ущерба.
• Ускоренная (антропогенная) эрозия: возникает в результате хозяйственной деятельности человека, протекает во много раз быстрее, чем почвообразование, и ведёт к деградации почв.

Механизм процесса

Водная эрозия начинается с удара дождевых капель о поверхность почвы, который разрушает её комки и разбрызгивает частицы. При выпадении осадков, превышающих скорость впитывания, образуется поверхностный сток. Тонкий слой воды, стекая по склону, увлекает за собой взвешенные частицы. При концентрации стока в мелкие струйки начинается линейный размыв. Ветровая эрозия происходит, когда скорость ветра достигает критической величины, достаточной для отрыва и перемещения почвенных частиц. Мелкие частицы (пыль) переносятся во взвешенном состоянии, более крупные — перекатыванием или скачкообразно (сальтация).

Последствия эрозии

Эрозия почвы имеет многочисленные негативные последствия:

• Снижение плодородия: вынос гумуса, азота, фосфора, калия и других элементов питания. Потери урожая на эродированных почвах могут составлять от 20 до 60 %.
• Уменьшение площади пахотных земель: образование оврагов выводит из оборота значительные территории.
• Загрязнение водоёмов: смытый почвенный материал (наносы) и агрохимикаты попадают в реки и озёра, вызывая их заиливание, эвтрофикацию и ухудшение качества воды.
• Ухудшение экологической обстановки: пыльные бури ухудшают качество воздуха, влияют на здоровье человека и животных.
• Экономический ущерб: затраты на восстановление почв, недополученная продукция, ущерб инфраструктуре (дороги, каналы).

Меры борьбы с эрозией

Борьба с эрозией включает комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.

Организационно-хозяйственные

• Противоэрозионная организация территории: размещение полей, дорог, лесополос с учётом рельефа.
• Введение почвозащитных севооборотов с многолетними травами.

Агротехнические

• Безотвальная и минимальная обработка почвы: сохранение стерни и растительных остатков на поверхности.
• Вспашка поперёк склона (контурная): задержание стока.
• Щелевание, кротование, лункование: увеличение водопроницаемости почвы.
• Снегозадержание: регулирование снеготаяния.
• Внесение органических удобрений: повышение устойчивости почвы.

Лесомелиоративные

• Создание полезащитных лесных полос: снижают скорость ветра, задерживают снег, уменьшают поверхностный сток.
• Облесение склонов, оврагов, песков.

Гидротехнические

• Террасирование склонов: создание ступенчатых площадок.
• Строительство водозадерживающих валов, канав, ливнестоков.
• Закрепление вершин оврагов и промоин.

Эрозия почвы в России

В России эрозия почв широко распространена, особенно в зонах интенсивного земледелия. Наибольшую опасность водная эрозия представляет в Центрально-Чернозёмном районе, Поволжье, на Северном Кавказе, в Предуралье. Ветровая эрозия характерна для степных районов юга России (Ростовская, Волгоградская, Саратовская области, Ставропольский край, Калмыкия). По оценкам, около 40–50 % пахотных земель России в той или иной степени подвержены эрозии. Ежегодные потери почвы от водной эрозии составляют сотни миллионов тонн. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции включает мероприятия по защите почв от эрозии.

Интересные факты

• В 1930-х годах в США серия пыльных бурь (Dust Bowl) на Великих равнинах привела к катастрофической ветровой эрозии и массовой миграции населения. Этот период считается одним из крупнейших экологических бедствий XX века.
• По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), около 33 % мировых почв деградированы, и эрозия является одной из главных причин.
• Восстановление 2,5 см почвенного слоя в естественных условиях может занимать от 100 до 1000 лет.