Васильченко Н. И. РГП «НПЦзем», г. Астана Водная эрозия почв

ПРОЯВЛЕНИЕ ВОДНОЙ ЭРОЗИИ
В ПОЧВАХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
Васильченко Н. И.
РГП «НПЦзем», г. Астана
Водная эрозия почв – это отрыв частиц почвы под влиянием тех или
иных сил и их перенос во взвешенном состоянии водой с высоких
элементов рельефа (смыв, размыв) в пониженные участки (намыв) в
процессе стока дождевых, поливных, талых вод.
В Северном Казахстане возникновение и развитие водной эрозии
связано с рядом как природных, так и хозяйственных факторов. К
природным факторам относятся климат, растительность, рельеф,
геологическое строение и почвенный покров. К хозяйственным
факторам водной эрозии относятся степень и характер освоенности
территории, интенсивность ее использования, формы влияния этого
использования на свойства почв.
Из климатических факторов наибольшее влияние на развитие
эрозионных
процессов
оказывают
глубокое
промерзание,
неравномерное оттаивание и влажность почвы, амплитуды суточных
температур в весеннее время года, интенсивность снеготаяния,
ливневый характер осадков.
Непосредственное влияние рельефа связано с его мезо- и
микроформами,
которые
определяют
предпосылки
для
концентрированного поверхностного стока воды с малых водосборов,
вызывающего смыв и размыв почвы.
Скорость эрозионных процессов зависит от расчлененности
территории, длины и крутизны склонов, температуры воздуха,
количества и характера осадков, интенсивности снеготаяния, наличия
растительности и водно-физико-химических свойств почв.
При одинаковой крутизне почвы смываются сильнее на склонах
большей протяженности. На прямых склонах меньший смыв почв
обнаруживается в приводораздельной части, а наибольший на участках,
примыкающих к гидрографической сети. Такая же закономерность
распределения смыва наблюдается и на выпуклых склонах.
Процессы смыва и размыва почв – явление физического порядка,
которое делится условно на два этапа: отделение почвенных частиц и их
снос. В связи с этим интенсивность эрозионных процессов зависит не
только от устройства поверхности и массы стекающей по ней воды, но и
от того, сколько стекающих вод могут поглотить почвы и как они могут
противостоять смыву, т. е. от физико-химических и водно-физических
свойств почв.
В Северном Казахстане на выровненных склонах сильно развит
плоскостной смыв, который проявляется на склонах даже меньше 1º.
Под плоскостным смывом понимается постепенное и непрерывное
смещение почвенной массы вниз по склону под воздействием
стекающей дождевой и талой воды. Вода стекает по поверхности более
или менее крупными струями и создает на своем пути неглубокие, не
превышающие нескольких сантиметров глубины, струйчатые размывы,
которые легко заделываются при обработке почвы. В дальнейшем
водные потоки прокладывают себе путь в новых местах, создавая новые
струйчатые размывы. Таким образом, происходит постепенный смыв
почвы, более или менее одинаковое уменьшение мощности гумусового
горизонта и вымывание тонких частиц и питательных веществ со всей
поверхности почвы определенной части склона.
В том случае, когда сток перераспределяется по склону и образует
струи разной интенсивности, приводящие к появлению промоин и
рытвин глубиной до 0,5–1,0 м, мы имеем дело с струйчатой эрозией.
При дальнейшем развитии промоин она переходит в овражную эрозию,
когда промоины достигают глубины более 1 м.
В своем развитии овраги проходят четыре стадии: промоины или
рытвины, врезания висячего оврага вершиной, выработки профиля
равновесия, затухания развития [1]. В настоящее время в Северном
Казахстане идет интенсивное оврагообразование, в результате чего
возникают и быстро растут овраги 1 и 2 стадии.
В Северном Казахстане применяется следующая классификация
почв по степени проявления водной эрозии: слабосмытые,
среднесмытые и сильносмытые.
В черноземах всех подтипов с установившейся глубиной вспашки
не менее 22 см и первоначальной мощности гумусовых горизонтов
более 50 см в слабосмытых почвах для нераспаханных почв смыто не
более половины горизонта А, для распаханных горизонт А смыт на
30 %. Пахотный слой не отличается по цвету от несмытых участков
пашни. Мощность подпахотного гумусового слоя уменьшена до 25 % и
запас гумуса на 10 % меньше, чем в неэродированной почве. В
среднесмытых почвах для нераспаханных почв горизонт А смыт более
чем на половину или полностью. В распаханных почвах горизонт А
смыт более чем наполовину. Пахотный слой отличается незначительным
буроватым оттенком. Отмечается сокращение подпахотного гумусового
слоя и запасов гумуса до 50 % по сравнению с неэродированной почвой.
В черноземах обыкновенных, южных, темно-каштановых и
каштановых почвах с установившейся глубиной вспашки не менее 20 см
и при мощности гумусовых горизонтов до 50 см в слабосмытых почвах
для нераспаханных почв смыто не более половины горизонта А, для
распаханных почв смыто до 30 % первоначальной мощности гумусовых
горизонтов А+В1, в пашню вовлекается небольшая, самая верхняя
темноокрашенная часть горизонта В1. В среднесмытых почвах для
нераспаханных почв горизонт А смыт более чем наполовину или
полностью, для несмытых почв смыто до 50 % мощности горизонтов
А+В1, в пашню вовлекается значительная часть или весь горизонт В 1,
подстилаемый
слабогумусированной
или
языковатой
частью
переходного горизонта В2. В сильносмытых почвах для нераспаханных
почв смыт частично или полностью горизонт В2 или ВС. В
сильносмытых распаханных почвах смыта большая часть гумусового
горизонта, цвет пашни приближается к цвету почвообразующей породы,
под пахотным слоем находятся нижние горизонты почвенного профиля.
В составе сельскохозяйственных угодий земли, подверженные
водной эрозии, в Казахстане занимают площадь 4,9 млн га, из которых
на пашню приходится 1,2 млн га. Наибольшие площади смытых почв в
составе пашни выявлены в Акмолинской, Южно-Казахстанской и
Жамбылской областях.
Распределение смытых почв в составе сельскохозяйственных
угодий Северного Казахстана распределилось следующим образом:
Акмолинская область – 562,0 тыс. га, Костанайская область –
158,7 тыс. га, Северо-Казахстанская область 56,0 тыс. га, Павлодарская
область – 0,9 тыс. га.
Проведение мониторинговых исследований на стационарных и
полустационарных экологических площадках Акмолинской области
свидетельствуют об усилении в последнее время проявления процессов
водной эрозии. Применение минимальной обработки на карбонатных
черноземах и каштановых почвах тяжелого механического состава,
сводящегося к прямому посеву, приводит на 4–5-й год к значительному
переуплотнению почв уже с 10 см и распылению верхнего слоя, что в
конечном итоге приводит к значительному проявлению водной эрозии
на слабовыраженных склонах.
Наиболее характерным признаком смытых почв является
уменьшение мощности гумусового горизонта. В смытых почвах
отмечается увеличение щелочности и карбонатов кальция по сравнению
с несмытыми аналогами, а также увеличение этих показателей от
слабосмытых к сильносмытым.
Наряду с уменьшением гумуса в смытых почвах, отмечается также
снижение валового и подвижного фосфора и азота. Сумма поглощенных
оснований снижается от несмытых к смытым почвам, в их составе
уменьшается доля кальция и возрастает доля магния и натрия. В
эродированных
черноземах
южных
карбонатных
содержание
водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм снижается в пахотном слое с 49
до 35 %.
В темно-каштановой карбонатной слабосмытой тяжелосуглинистой
почве по сравнению с несмытыми почвами отмечается снижение
содержания фракции ила с 22,6 до 11,40 %.
Для уменьшения отрицательного воздействия эрозионных
процессов на состояние земельных угодий необходимо применение
комплексных противоэрозионных мероприятий (агротехнических,
лесомелиоративных, гидротехнических) и переход на адаптивноландшафтную систему земледелия.
Для совершенствования систем земледелия и землеустройства
необходим новый виток сплошного почвенного крупномасштабного
комплексного картографирования на принципах региональности и
ландшафтно-экологического подхода, включающего подробную
эрозионную
съемку
с
определением
степени
фактической
эродированности и диагностики процессов водной и ветровой эрозии.
Литература
1. Соболев С. С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части
СССР и борьба с ними. М.-Л.: АН СССР. 1948. Т. 1. 305с.