Эрозия почв и ее виды

· Емкость поглощения в  осолоделом горизонте солодей невысокая  – 10-15 м-экв., в иллювиальном горизонте – 30-40 м-экв. на 100 г почвы. В составе поглощенных оснований в гор. А (ППК) Ca, Mg, H; в гор. В (ППК) Ca, Mg, Na. Реакция солевой вытяжки в гор. А2 кислая или слабо кислая, в гор. В и С – нейтральная или слабощелочная. Содержание солей в профиле солодей незначительное. Солоди имеют неблагоприятные водно-физические свойства. Они характеризуются слабой водопроницаемостью, что связано с бесструктурностью осолоделого и большой плотностью иллювиального горизонтов. Пылеватость и бесструктурность осолоделого горизонта служат причиной образования корки, которая затрудняет аэрацию, и тем самым усугубляет увлажнение солодей.

Таким образом, солодям характерны сильная выщелоченность и плохие физические свойства.

Солоди имеют низкое естественное плодородие. В осолоделых горизонтах содержится незначительное количество органического вещества и питательных элементов. В большинстве случаев солоди целесообразнее оставлять под древесными породами, выполняющими роль полезащитных насаждений.

В том случае, когда они  вовлечены в сельскохозяйственное производство, необходимо проводить  следующие агротехнические мероприятия.

1. Вносить органические  и минеральные удобрения, т.к.  бедны питательными веществами  и имеют плохие физические  свойства.

2. Многие солоди имеют в верхних горизонтах кислую реакцию. В целях улучшения свойств таких солодей следует проводить известкование.

3. Важнейшим агротехническим  приемом улучшения водно-физических  свойств солодей, является глубокое  рыхление и обогащение их органическим  веществом.

4. Поскольку солоди залегают по западинам и различного рода понижениям, они длительное время находятся в переувлажненном состоянии, что исключает возможность своевременного проведения полевых работ. При залегании солодей мелкими пятнами на распаханных массивах, улучшение их возможно путем землевания.

Кроме солодей в природе  встречаются осолоделые почвы. Они более богаты питательными веществами, имеют лучшие свойства и более высокое плодородие. Поэтому потребность в удобрениях и других приемах на них меньше.

Типы (виды) деградации почв

 

Техногенные процессы: загрязнение  почв токсическими веществами, затопление плодородных почв при строительстве  водохранилищ, нарушения почв при  геологоразведочных работах и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, дегумификация пахотных почв и многие другие. И.А. Крупенниковым, составлена таблица «Типы и виды деградации обрабатываемых черноземов» по процессам деградации в черноземах Молдовы. Эта таблица характеризует основные группы процессов деградации черноземов. Однако представленные в этой таблице проблемы можно рассмотреть несколько шире, т.е. не только в черноземах. Для этого, мы добавили в нее последний столбец, в котором степень возможного проявления перечисленных деградационных процессов сравнивается между тремя типами почв разных природных зон: дерново-подзолистые (Пд), черноземов типичных (Ч) и пустынных серо-бурых (СБ). Ниже таблицы в тексте приведены комментарии к ней, а именно как те или иные виды деградационных процессов сказываются на рассматриваемых группах почв, и почему мы считаем, что в каких-то почвах воздействие больше, меньше или одинаково.

Таблица 1. Типы и виды деградации разных групп почв

№	Процессы деградации	Эффект деградации	Способ преодоления или  минимализации эффекта	Степень выраженности процессов
Химические деградации
1	Преобладание разложения гумуса над его ресинтезом	Гумусовая деградация, дегумификация,	Расчетное внесение навоза, полное использование растительных остатков, уменьшение доли пропашных, травы, щадящие обработки почвы	Ч=Пд=СБ
2	Преобладание потерь азота (NO3, NH4), воздушным путем и на питание  растений над его биологическим  накоплением	Азотная деградация, денитрИфикация. Вымывание N-NO3	В дополнение к №1 внесение азотных удобрений по дефициту N в слое 0-60 см, увеличение посевов  бобовых (люцерны и др.)	Ч=Пд=СБ
3	Потери фосфора на питание  растений без его компенсационного внесения	Фосфорная деградация, дефосфатизация	В дополнение к №1 внесение фосфорных удобрений по дефициту P в слое 0-60 см	Ч=Пд=СБ
4	Потери калия на питание  растений без компенсационного внесения	Калиевая деградация, депоташизация	В дополнение к №1 внесение калиевых удобрений под требовательные к ним культуры (сахарная свекла, виноград). В основном использование  почвенных резервов	Ч=Пд=СБ
5	Вынос отдельных форм кальция, рост гидролитической кислотности, снижение величины рН	Кальциевая деградация, подкисление  почв, декальцинация	Физиологически щелочные удобрения, умеренное известкование  или внесение отходов сахарной промышленности	Пд>Ч
6	Недостаток в почве  некоторых микроэлементов – йода, фтора, цинка	Микроэлементная недостаточность	Навозные удобрения, использование  отходов промышленности, внесение микроудобрений	Ч=Пд=СБ
7	Повышенный вынос солей  поверхностным и речным стоком	Гидрохимическая деградация, вынос химических элементов за пределы  данного ландшафта	Снижение склонового стока  и эрозия в речных бассейнов, недопущение смыва удобрений со стоком	Ч=СБ
8	Засоление почв при использовании  для орошения минерализованных вод	Галургическая деградация, избыточное засоление почв	Неприменение для орошения некондиционных вод (профилактика), промывка пресной водой	Ч=СБ
9	Заражение почв радионуклидами при атомных выбросах	Радионуклидное заражение, атомная радиация	Межгосударственные соглашения по недопущению аварий на атомных  электростанциях и других радиовыбросов в атмосферу. Спец. мониторинг.	Ч=Пд=СБ
Физические деградации
10	Разрушение зернистой  структуры при длительной и плохой обработке почвы	Обесструктуривание, дезагрегация	Обработка почвы в состоянии  спелости, посевы злаковых трав, полимеры	Ч>Пд
11	Переуплотнение почвы  до глубины 0,5 м, сокращение порового пространства и фильтрации воды	Переуплотнительная деградация, уменьшение пустот для «депо» семян	Недопущение использования  для обработки почвы тяжелых  колесных тракторов (профилактика), глубокое рыхление почвы	Ч=Пд=СБ
12	В дополнение к №11-12 бесполезный  поверхностный сток и физическое испарение воды	Иссушительная деградация, смыкание с атмосферной засухой.	Зяблевая вспашка, неглубокая обработка почвы, лесокустарниковая  защита	Ч>Пд
13	Огрубление структуры  почвы (глыбы, «чемоданы») из-за нарушения  правил и сроков ее обработки	Агротехническая деградация, ухудшение строения пахотного слоя, выпахивание почвы	Соблюдение нормативов обработки, использование адекватных орудий тяги и вспашки	Ч
14	Псевдослитизация нижней части пахотного слоя при высвобождении минеральных коллоидов из-за дегумификации	Псевдослитизационное уплотнение, деградация пахотного слоя №№11,12,14 – гидролизная деградация	В дополнение к №№1,11,12,13 специальные приемы обработки пахотного слоя, слежение за его состоянием	Ч>СБ
15	Ухудшение газообмена между  атмосферой и почвой, проникновения  в нее кислорода и выделения CO2 из-за переуплотнения	Аэрологическая деградация, подавление газоатмосферной функции	Выполнение способов №№11,12,14,15	Ч>СБ
16	Избыточное увлажнение при  подъеме уровня грунтовых вод  или их выклинивания на склонах, иногда сопровождаемое осолонцеванием	Образование мочаров – очагов избыточного увлажнения, мочаристая деградация	Осущение методом дренажа и сброса избытка воды. Превращение наиболее «трудных» мочаров в биосферно-экологические оазисы для дикой флоры и фауны	Ч>СБ>Пд
17	Нарушение теплового режима почв из-за их осветления при снижении гумусности	Деколоризация почв, осветительная деградация	Все способы повышения  гумусности почв, в отдельных случаях применение черных покрытий	Пд>Ч
Биологические деградации
18	Полное или частичное  оголение почвы от растительности	Дефолиация, дефольная деградация	Недопущение изреженности посевов, оголения почвы	СБ>Ч>Пд
19	Истребление землероев (грызунов), сокращение образования кротовин	Девертебрация, девертебратная деградация	Элементы переложной системы  на части земель, терпимое отношение  к землероям	Ч>Пд>СБ
20	Угнетение и подавление мезофауны из-за №№1,9,12, уменьшение ее численности и видового разнообразия, особенно земляных червей	Снижение активности мезофауны, мезофаунистическая деградация	Выполнение способов №№1,9,12,14,15, иногда интродукция червей	Ч>Пд>СБ
21	Подавление деятельности микроорганизмов из-за №№1,2,9,12, снижение их видового разнообразия	Уменьшение активности микроорганизмов, микробиологическая, биохимическая  деградация	Выполнение способов №№1,9,12,14,15, иногда интродукция полезных микроорганизмов	Ч=Пд=СБ
22	Уменьшение кол-ва энзимов из-за №№1,2,9,12,22	Снижение активности энзимов, деэнзиматическая деградация	То же, что и для активизации  микроорганизмов (№ 22)	Ч=Пд=СБ
23	Заражение почвы фитопатогенными микроорганизмами и веществами	Почвоутомление, фитотоксическая деградация	Недопущение монокультуры растений, чувствительных к токсикозу	Ч=Пд=СБ
24	Временное оглеение нижней части профиля почвы при подъеме грунтовых вод или образовании верховодок	Установление анаэробного  режима, восстановительная деградация	Правильное управление гидрологическим  режимом окружающей территории	Ч>Пд=СБ
25	Уменьшение турбации (обмена) материалом нижних и верхних горизонтов почвы при сокращении работы землероев (№20) и земляных червей (№21)	Антитурбационная, зооантитурбационная деградация	Выполнение способов №№20,21	Ч=Пд=СБ
Профильные деградации
26	Гидромеханический смыв половины горизонта А	Слабоэрозионная деградация	Обработка поперек склона, простые почвозащитные приемы	Ч=СБ>Пд
27	Гидромеханический смыв всего  горизонта А и части В	Среднеэрозионная деградация	В дополнение к №27 ограничение  доли пропашных культур, фитомелиорация	Ч=СБ>Пд
28	Гидромеханический смыв горизонта А и половины горизонта В	Сильноэрозионная деградация	Исключение пропашных  культур, лучше отвод на отдых  или землевание местными мелиорантами	Ч=СБ>Пд
29	Смыв всего почвенного профиля, выход на поверхность почвообразующей  породы	Геологизация почвенного покрова, контрэволюция почв	То же, что и №29, но с  меньшим успехом	Ч=СБ>Пд
30	Сильное развитие линейной эрозии, образование склоновых оврагов	Овражная деградация почвенного покрова, усложнение СПП	Коренные мелиорации: полная засыпка или выполаживание оврагов, землевание местными мелиорантами	Ч=Пд>СБ
31	Погребение гумусированного делювия на глубину более 0,5м материалом сильноэродированных почв	Инвертизация профиля почв, делювиально-инверсионная деградация	Строительство мелких прудов, при орошении и удобрении выращивание  овощей	Ч>Пд
32	Вертикальная турбация и горизонтальное перемещение под влиянием оползней	Оползневая деградация почв, хаотизация почвенного профиля	Сложные гидротехнические мелиорации с последующим землеванием	Ч=Пд
33	Развевание, дефляция почв под воздействием ветров большой скорости	Сокращение мощности почв из-за ее сдувания, дефляционная деградация	Мелкая (плоскорезная) обработка  почв, фитозащита	СБ>Ч
34	Засоление и осолонцевание почв при кратковременном поливе некондиционными водами при умренных поливных нормах	Галосолонцовая деградация, формирование солонцового горизонта. Первая стадия выхода из черноземного типа	Гипсование, применение отходов  сахарной промышленности образовании  глубоких солонцов, невозможность восстановления черноземного профиля	СБ>Ч
35	Трансформация минералогического  состава, вынос гумуса, карбонатов, оглеение, осолонцевание в результате длительного орошения некондиционными водами при больших поливных нормах	Ирригационно-минералогическая деградация, радикальное ухудшение  минералогического состава, формирование нового ущербного типа почв	Вывод из активного поливного  режима, разработка новых подходов к использованию и мелиорации почв	СБ=Ч
Географические и общебиосферные деградации
36	Из-за неравномерного внесения удобрений, проведения обработки поле приобретает пестроту плодородия и  урожайности	Внутрипольная деградация плодородия, пестрополье	Регламентация внесения удобрений  по расчету их содержания в отдельных  частях поля, прецисионное земледелие	Пд=СБ>Ч
37	Усложнение сложения почвенного профиля под влиянием неравномерного развития многих видов деградации	Географическая, пространственная деградация	Гомогенизация почвенного покрова, землевание смытых почв, засыпка оврагов, консолидация земель	Ч=Пд=СБ
38	Под влиянием нескольких деградаций резко ослабеваются экологические функции почв	Биосферно-экологическая, общефункциональная деградация	Комплексы приемов преодоления  деградации (№№1-38)	Ч=Пд=СБ
39	Снижение биопродуктивности и бонитета почв, урожайности сельскохозяйственных культур и пурификационной функции почв	Контрпродуктивная деградация, сильное снижение плодородия почв и  их защитного действия на здоровье человека и животных	Экологизация земледелия на ландшафтной или геобиоценотической основ, укрупнение обрабатываемых площадей	Ч=Пд=СБ

Примечания.

«Ч» - Черноземы типичные

«Пд» - Дерново-подзолистые

«СБ» – Пустынные серо-бурые

«=» - воздействие деградационных процессов равноценно, «>», «<» - больше или меньше в одной из групп почв по сравнению с другой (другими)

Сравним основные химические деградации, характерные для разных типов почв, из перечисленных в таблице.

В процессах, под номерами 1-4 и 6 таблицы мы считаем, что воздействие  дегумификации, а также отсутствие или уменьшение запаса питательных элементов (N,P,K), негативным образом сказывается для всех рассматриваемых групп почв, независимо от природной зоны и экологических условий их образования и функционирования. Вынос отдельных форм кальция (пункт 5) более негативно скажется на Пд, чем на Ч, т.к. и без того кислые Пд станут еще более кислыми, в отличие от насыщенного кальцием ППК черноземов либо полностью окарбоначенного профиля серо-бурых почв.

Деградации, связанные с  повышением содержания солей в почве  в результате орошения (пункты 7 и 8) одинаково негативно сказываются  как на Ч, так и на СБ, учитывая, что Пд мало орошают.

Сравним основные физические деградации.

Переуплотнение почвы (пункт 11) одинаково вредно для всех типов  почв, а разрушение зернистой структуры  и бесполезный поверхностный  сток (пункты 10 и 12) более характерны для Ч, чем для Пд и СБ. В Пд практически не встречается зернистая структура, а СБ расположены преимущественно в аридной зоне, где большие объемы воды и связанный с нею поверхностный сток - редкость.

Огрубление структуры  почвы, появление «чемоданов», глыб в пахотном горизонте (пункт 13) характерно исключительно для Ч и выделено специально для этой группы почв.

Псевдослитизация нижней части пахотного слоя и ухудшение газообмена между атмосферой и почвой (пункты 14 и 15) более негативно сказывается на Ч вследствие появления в них солонцеватых свойств, чем на СБ почвах, окарбоначенных с поверхности. И отсутствует в Пд почвах

Избыточное увлажнение при  подъеме уровня ГВ, иногда сопровождаемое осолонцеванием (пункт 16). Из трех типов почв Ч наиболее чувствительны к этой проблеме, поскольку для Ч в естественных условиях почвообразования совершенно не характерны процессы оглеения, слитизации, осолонцевания, и др., ведущие к резкому ухудшению плодородия. Условия развития СБ почв аридные, т.е. с недостатком увлажнения, и поэтому проявление этой проблемы здесь маловероятно. А Пд почвы развиваются во влажных условиях, и оглеение для них - абсолютно нормальное явление.

Сравним основные биологические  деградации

Пункт 18, деградация растительного  покрова почв, наиболее отрицательно скажется на СБ почвах, нежели на каких-то других, т.к. при характерном для них экстрааридном типе климата сильно повышается вероятность опустынивания территории.

Девертебратная и мезофаунистическая деградации (пункты 19 и 20) более актуальны для Ч, чем Пд, из-за многочисленности и большого видового разнообразия почвенной фауны и мезофауны в Ч и, соответственно, более важной роли, которую они играют в развитии этих почв. В свою очередь, это практически не относится к П почвам из-за низкой распространенности педофауны в них. Однако микроорганизмы (пункт 21) и энзимы (пункт 22) одинаково широко проявляют свою деятельность во всех почвах, а значит и уменьшение их активности одинаково негативно скажется для всех типов почв.

Временное оглеение нижней части ПП при подъеме уровня ГВ или образование верховодок (пункт 24) затрудняет дыхание почвенной фауны, что негативно сказывается на развитии почв. А наиболее богаты почвенной фауной Ч, поэтому негативные последствия развития этого процесса для них наиболее существенны Рассматриваемый в п. 24 процесс деградации в гораздо меньшей степени сказывается на Пд и СБ почвах, т.к. состояние оглеенности нижней части ПП свойственно Пд, а в СБ почвах кол-во почвенной фауны очень мало.

Заражение почвы фитопатогенными  микроорганизмами и веществами (пункт 23), а также уменьшение турбации материала при сокращении работы землероев и земляных червей (пункт 25), негативно скажутся на всех типах почв. В первом случае речь идет о почвоутомлении, а во втором о снижении численности почвенной фауны, что является индикатором ухудшения свойств почв.

Сравним основные профильные деградации

Пункты 26, 27, 28 и 29 схожи по своей структуре. В них речь идет о различной степени разрушения ПП вследствие гидромеханического смыва. Причиной подобных процессов могут  являться как природные факторы (сильный дожди и ливни), так к и антропогенные (чрезмерное орошение). Однако Пд почвы практически не орошаются. Поэтому чаще всего подобные деградации встречаются в Ч и СБ почвах.

Сильное развитие линейной эрозии, образование склоновых оврагов (пункт 30) являются следствием дождей ливневого  характера, характерные для почв гумидного и семи-аридного типов климата (Пд и Ч), чем аридного и экстра-аридного (СБ).

Пункт 31, погребение гумусированного делювия на глубину более 0,5м материалом сильноэродированных почв довольно специфический процесс, выделенный И.А. Крупенниковым для Ч Молдавии, однако теоретически Пд почвы также могут быть подвержены подобным процессам.

Пункт 32 - вертикальная турбация и горизонтальное перемещение под влиянием оползней. Подобные процессы являются следствием переувлажнения. Происходят перемещения переувлажненной почвенной массы по водоупорному горизонту. Этому виду деградации могут подвергнуться Ч и Пд почвы, но не СБ из-за малого кол-ва влаги в тех условиях, в которых последние развиваются.

Дефляция и засоление  почв (пункты 33 и 34) не угрожают Пд, однако в принципе являются основной проблемой СБ почв, в связи с аридным типом климата, и менее - для Ч.

Ухудшение свойств почв в  результате длительного орошения некондиционными  водами (пункт 35) может случиться  как с Ч, так и с СБ, но не с Пд, т.к. их не орошают в широком масштабе, и в зоне их развития нет засоленных вод.

Географические и общебиосферные деградации

Внутрипольной деградации плодородия или пестрополью, (пункт 36) могут быть подвержены все почвы. Однако, из-за малой мощности гумусового горизонта Пд и СБ более чувствительны к подобного рода деградациям.

В пункте 9, оставшихся пунктах (37-39) географических и общебиосферных деградаций, а также пунктах (40-44), относящихся к техногенным деградациям, рассматриваются виды деградаций более крупномасштабные и общего плана, вред от которых примерно одинаков для всех групп почв.

По проявлению деградационных процессов в почвах может быть выделено несколько степеней. В современных классификациях подходы к их выделению существенно различаются. Так, в Международном руководстве по деградации (Деградация…, 2002) выделяется 5 степеней каждого из типов деградации: деградации нет, слабая деградация, средняя, сильная и экстремальная. Для каждой степени даются количественные придержки изменения конкретного свойства: количество промоин и их частота, степень засоления и т.д. В ряде рекомендаций по оценке степени деградации почв в мерзлотных регионах предлагается оценивать степень нарушенности почвенного покрова по возможной скорости восстановления растительного покрова.