УДК 631.459.2 ВЛИЯНИЕ СТОКА ЛИВНЕВЫХ ВОД НА ЭРОЗИЮ

УДК 631.459.2
ВЛИЯНИЕ СТОКА ЛИВНЕВЫХ ВОД НА ЭРОЗИЮ ПОЧВЫ
П.В. Клюшин, Г.Т. Балакай, Д.А. Шевченко
ФГОУ ВПО СГАУ, г. Ставрополь, Россия
Современный экологический кризис является следствием антропогенной
деятельности. Эрозия и дефляция как основная причина деградации почвенного покрова
возникла при не адаптированной к условиям природной среды хозяйственной
деятельности, вследствие чрезмерной распашки территории и сокращения
биологического разнообразия экосистем.
Приостановить разрушительное действие эрозии и дефляции, вернуть утраченное
плодородие на основе адаптивно-ландшафтной системы земледелия – одна из
главнейших задач аграрной науки и практики на современном этапе.
По данным СтавропольНИИгипрозем на 01.01.2004 г. площадь пашни, отнесенная к
эрозионно-опасной в Ставропольском крае составила 1830,6 тыс. га, или 47% от общей
площади пахотных земель края, а площадь дефляционно-опасной пашни превысила 3424
тыс. га, что составляет 87% площади пашни. В значительной степени смыты и
подвержены эрозии пастбищные угодья на площади 691 тыс. га. В теплый период года в
регионе часто выпадают ливневые дожди, являющиеся причиной интенсивного развития
эрозионных процессов.
Ставропольский край относится к региону значительного проявления эрозии почв от
стока ливневых вод. Характеристика климатических показателей указывает на высокую
потенциальную опасность развития ливневой эрозии. Интенсивность ливневой эрозии
определяется суммой осадков и их интенсивностью. На восточных окраинах
Ставропольской возвышенности с широкоувалистым рельефом наблюдается
интенсивный смыв почвы при выпадении ливневых дождей. Наибольшая разрушительная
сила ливней (осадки >10 мм) 30-минутной интенсивности отмечаются в южных районах
Ставропольского края. Водную эрозию вызывают атмосферные осадки, образующие
поверхностный сток. Объем и скорость стока определяются не только количеством и
интенсивностью выпадающих осадков, но и уклоном местности. С увеличением крутизны
склона возрастают объем и скорость стока, а следовательно, увеличивается и опасность
проявления эрозии.
После поверхностного стока, а местами независимо от него, начинается образование
оврагов по следующим этапам: 1 – формирование рытвин и промоин, дно которых
повторяет профиль поверхности склона; 2 – образование оврагов с растущими
вершинами; 3 – развитие оврагов с профилем дна; 4 – затухание донного размыва при
достижении профиля равновесия, сопровождающееся выполаживанием, закреплением и
задернением склонов и дна. Овраг, отмирая, переходит в стадию балки с пологими
задернованными склонами и широким дном часто без выраженного русла. Иногда на дне
при возобновлении линейной эрозии возникает новое русло.
Каждому типу почвы соответствует свой характер эрозионного процесса. Менее
устойчивы к эрозии почвы степей, более устойчивы почвы влажных областей; почвы
других областей занимают промежуточное положение. На почвах с однородным
строением преобладает поверхностный смыв, а на почвах с более сложным профилем, у
которых увеличивается склонность к глубинной эрозии, – линейный размыв.
С увеличением уклона масса смытой почвы при ливнях увеличивается. Такая
закономерность наблюдается при изучении стока при интенсивных ливнях в допосевной
период (определялась на стоковых площадках при искусственном создании дождя
необходимой интенсивности и экспозиции). Данные, приведенные в таблице,
показывают, что на пологих склонах с уклонами 0,5…2,00 на варианте 1 по вспашке, где
имеется более толстый слой рыхлой почвы, способной аккумулировать большее
количество воды, чем на поверхностных способах обработки сток начинается при
продолжительности ливня более 5 мин. и интенсивности ливня 15 мм/мин.
Масса смытой почвы при ливнях различной интенсивности и продолжительности весной
до посева сельскохозяйственных культур
Вариант
Слой вылитой воды, мм
сток, мм
Вспашка
смыв почвы, т/га
Плоскорезна сток, мм
я обработка
смыв почвы, т/га
Дискование сток, мм
смыв почвы, т/га
Вспашка
сток, мм
Плоскорезна
я обработка
Дискование
смыв почвы, т/га
сток, мм
смыв почвы, т/га
сток, мм
смыв почвы, т/га
Продолжительность ливня, минут
5
10
Интенсивность, мм/мин Интенсивность, мм/мин
5
10
15
5
10
15
0
Уклон 0,5…3,0
25,0
50,0
75,0
50,0
100,0
150,0
0
0
3,4
0
30,4
34,5
0
0
1,3
0
11,2
12,9
0
7,1
15,0
1,3
45,7
75,4
0
0
2,0
10,0
5,8
21,0
0,5
2,1
16,4
52,4
21,2
83,2
0
2,7
Уклон 3,1…5,00
0
5,7
8,7
0,8
19,3
43,4
29,3
10,4
56,4
89,1
17,6
35,1
24,1
38,6
30,1
6,2
21,8
12,4
28,4
21,4
34,2
69,2
41,8
75,6
48,8
58,4
97,5
75,7
104,6
102,4
0
2,5
0
3,7
0
1,4
13,4
3,2
14,9
4,1
При увеличении уклонов, продолжительности ливня или его интенсивности масса
смытой почвы резко увеличивается и достигает катастрофических значений – 102,4 т/га.
Масса смытой почвы, т/га
70
y = 0,0031x2 + 0,3815x
R2 = 0,9684
60
50
40
30
20
10
0
0
20
40
60
Сток, мм
80
100
Влияние стока на массу смытой почвы при интенсивных ливнях по вспашке
Проблема защиты почв от эрозии и дефляции очень сложна, и для её успешного
решения необходимо глубоко изучить определяющие их процессы, оценить природные
факторы, их обуславливающие, а также влияние антропогенной нагрузки на эрозионнодефляционные земли. Необходимо комплексное мелиоративное воздействие на водосбор
в целом.