2 курс / 2 семестр / Методы геоэкологических исследований / ЛР №2 / География почв Беларуси

почв может развиваться ветровая эрозия. Этот район занимает 40,8 % территории Беларуси.

В процессе развития эрозионных процессов смываются водой и разрушаются ветром в основном верхние горизонты почв, в результате формируются почвы с иными свойствами – эродированные. В зависимости от того, какие горизонты разрушены и на каких горизонтах или почвообразующих породах образовываются новые почвы, свойства их будут разными.

Малая мощность культурного гумусового горизонта дерновоподзолистых почв делает проявление эрозии особенно заметным, ибо наряду с морфологическими изменениями почвы происходят большие изменения водно-физических и агрохимических свойств.

Так, если верхний пахотный горизонт в связи со смывом в основном представлен подзолистым горизонтом, для которого обычно характерно меньшее содержание физической глины, то он будет иметь более легкий гранулометрический состав. И, наоборот, если верхний пахотный горизонт сформировался на иллювиальных горизонтах, для которых характерно большее содержание физической глины, то он будет иметь более тяжелый гранулометрический состав. Так, с увеличением степени эродированности и на лёссовидных суглинках, и на моренных суглинках количество физической глины увеличивается, а содержание крупной пыли уменьшается на 5–10 %.

У почв, подверженных ветровой эрозии, теряется в первую очередь пылеватая фракция и происходит относительное увеличение песчаной фракции. В связи с утяжелением гранулометрического состава почв при смыве верхних горизонтов растет не только объемная (плотность сложения), но даже удельная масса (плотность твердой фазы), снижается пористость, капиллярная и полная влагоемкость.

Ввиду снижения содержания гумуса на эродированных почвах ухудшаются агрохимические показатели: снижается содержание элементов питания, растет кислотность за счет припахивания нижних обедненных и кислых горизонтов.

Валовой химический состав верхних горизонтов и суглинистых, и песчаных почв Беларуси под влиянием эрозионных процессов (смыва водой и развевания ветром) изменяются, в большинстве случаев они принимают свойства нижележащих горизонтов.

Мероприятия по использованию эродированных земель и борьбе с эрозией в первую очередь должны быть направлены на устранение причин, порождающих развитие эрозии почв, а также на повышение плодо-

161

родия эродированных почв, поднятие их производительности в целях получения высоких и устойчивых урожаев.

Воснову мероприятий по борьбе с эрозией почв положено правильное размещение на территории лесной и травянистой растительности и применение специальных обработок. В противоэрозионные мероприятия входят: соответствующая местным условиям система обработки почв, введение специальных севооборотов, применение нужных доз органических и минеральных удобрений, регулирование водного режима и т. д.

Поскольку эрозионные процессы возникают преимущественно на пахотных землях, основными мероприятиями по борьбе с этими процессами должны быть агротехнические: различные приемы обработки, посева, посадки, культивации, снегозадержания и регулирования снеготаяния, внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений, широкое применение промежуточных культур и сидератов.

Всевооборотах поля следует нарезать так, чтобы длинные стороны их имели направление поперек склона, прокладывать полевые дороги, чтобы они не давали начала развитию эрозии. При необходимости надо создавать систему полезащитных насаждений, проводить облесение оврагов, балок, песков, эродированных берегов рек, каналов и других земель, регулировать пастьбу скота, особенно на песчаных почвах.

Состав культур в севооборотах определяется хозяйственной необходимостью, но вместе с тем учитываются конкретные условия территории: крутизна, длина и экспозиция склонов, эродированность почвенного покрова в целом и другие природные и экономические условия каждого хозяйства. С увеличением крутизны склонов и степени эродированностипочв доля пропашных культур должна уменьшаться, а культур сплошного сева – увеличиваться. Поля севооборотов наиболее целесообразно размещать на почвах одной категории эродированности.

При размещении полей почвозащитные мероприятия дифференцируются по рабочим участкам. Каждый участок располагают на землях, однородных по рельефу, почвенному покрову и характеру эрозионных процессов, что дает возможность намечать определенный способ и условия его обработки и использования.

Все земли по возможности их использования и применения на них противоэрозионных мероприятий разделяют на следующие категории:

1. Земли, не подверженные водной и ветровой эрозии. Противоэрозионные мероприятия не требуются.

2. Земли, подверженные слабой эрозии (сток воды с этих земель угрожает нижележащим участкам). Для прекращения эрозии и регулирования поверхностного стока достаточно провести более глубокую вспашку

162

с рыхлением подпахотного горизонта, вспашку и рядовой посев поперек склонов, обвалование зяби и т. д.

3.Земли, подверженные средней эрозии. Кроме вышеуказанных мероприятий, необходимо делать прерывистое бороздование и водоотводные борозды.

4.Земли, подверженные сильной эрозии. Кроме применения специальных приемов обработки, необходима противоэрозионная организация территории с применением лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий на землях приовражного фонда. Земли этой категории можно использовать в специальных севооборотах (почвозащитных), а при надежной защите от эрозии осваивать под сады и т. д.

5.Земли, подверженные очень сильной водной или ветровой эрозии, непригодны для постоянного возделывания ценных сельскохозяйственных культур. Это пастбища и сенокосы, а также сильно эродированные пашни с ограниченным использованием, которые еще можно выделить в почвозащитный севооборот с 1–2 полями зерновых культур и с 5–10 полями многолетних трав.

6.Земли, непригодные для включения в почвозащитный севооборот, используют под сенокосы или пастбища с нормированным выпасом и применением поверхностного улучшения.

7.Земли, непригодные для земледелия, сенокошения и выпаса, но пригодные для лесоразведения.

Обычно земли первых трех категорий включаются в обычные севообороты с использованием в течение 1–2 лет многолетних трав. Для земель 4–5 категорий разрабатываются специальные севообороты, ограничивающие возделывание пропашных культур (4 категория) или исключающие пропашные (5-я категория). Многолетние травы занимают здесь от 30 до 80 %, в зависимости от степени эрозии. Из зерновых культур на землях 4–5 категорий преимущественно возделываются озимые, так как они больший период времени предохраняют почву от эрозии.

Вся агротехника на склоновых землях должна быть направлена на предотвращение поверхностного стока и эрозии путем увеличения водопроницаемости почв, создания противоэрозионного рельефа, повышения почвозащитной роли растительного покрова. Для увеличения водопроницаемости, задержания влаги в почве, уменьшения поверхностного стока, и постепенного создания мощного окультуренного слоя необходимо последний периодически рыхлить или углублять без выворачивания на поверхность нижних, менее плодородных, горизонтов.

Вспашка поперек склонов является одним из наиболее простых приемов борьбы с эрозией почв. Она почти полностью предотвращает по-

163

верхностный сток воды, смыв почвы на выровненных односторонних склонах до 5 градусов. На более крутых склонах для задержания талых вод и уменьшения смыва дополнительно проводят бороздование и обвалование склонов. На сложных склонах – ложбинистых, вогнутых, выпуклых, двускатных и т. п. проводят прерывистое бороздование.

Поперечная вспашка и культивация, прерывистое бороздование, обвалование, лункование и другие приемы создают на пахотных землях противоэрозионный рельеф (бороздки, валики, гребни, лунки и т. д.), который задерживает осадки, предотвращает склоновый сток и смыв почвы. Вспашка с рыхлением подпахотного горизонта, глубокое безотвальное рыхление, щелевание и другие приемы обработки увеличивают водопоглощаемость почв, чем создают условия для максимального поглощения почвой осадков на месте их выпадения, уменьшают сток и смыв.

Агробиологические мероприятия также имеют большое значение в борьбе с эрозией почв. Они основаны на противоэрозионных свойствах самих растений, их корневых систем, густоты покрытия. Поэтому правильный подбор культур для возделывания их на склоновых землях, размещение рядков поперек склонов, ранний и перекрестный сев, применение оптимально загущенных посевов, введение подсевных культур, увеличение площади многолетних и однолетних трав, внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений, известкование (где это необходимо) и другие мероприятия способствуют оструктуриванию почв, повышению их плодородия и одновременно являются и противоэрозионными мероприятиями.

Борьба с ветровой эрозией песчаных почв главным образом сводится к закреплению их лесопосадками (подвижных песков, в основном сред- не-и сильноразвеваемых ветром). Слабо развеваемые песчаные и супесчаные почвы необходимо использовать в сельскохозяйственных целях, применив на них комплекс агротехнических и лесомелиоративных мероприятий по борьбе с эрозией почв. Это достигается путем внесения повышенных доз минеральных и органических удобрений в виде суспензии торфа, посева сидератов, раннего и перекрестного сева, правильной пахоты без выворачивания на поверхность нижележащих рыхлых песков, снегозадержания, посадки лесополос.

Для предотвращения развития эрозии почв на торфяно-болотных почвах необходимо обеспечить оптимальную влажность верхних слоев почвы, для чего в осушительной системе необходимо предусматривать двухстороннее регулирование водного режима, обусловливающее постоянную капиллярную связь между верхними и нижними горизонтами почвы. Вместе с регулированием водного режима необходимо применять также

164

агротехнические мероприятия, которые способствуют уменьшению степени проявления ветровой эрозии. Например, прикатывание почвы кольчатым катком перед севом зерновых культур или после сева. Этот прием способствует резкому уменьшению и даже полному прекращению развевания торфа ветром, то есть создает шероховатую поверхность почвы.

Наряду с ветровой эрозией на торфяно-болотных почвах проявляется так называемая биологическая эрозия почв, то есть механическая усадка и минерализация под влиянием мелиорации.

Толщина ежегодного накопления торфа в естественных условиях колеблется от 0,5 до 2,3 мм, или 1,5 т/га в год. Скорость сработки торфа в условиях Беларуси на осушенных и освоенных под пашню торфяноболотных почвах составляет 1–3 см в год, или 15–45 т/га.

Изменение структуры посевных площадей, особенно на маломощных (менее 1 м) торфяно-болотных почвах, путем резкого уменьшения пропашных и увеличения многолетних трав резко сокращает развитие эрозии, а также способствует восполнению минерализуемого органического вещества до 50 %, тогда как под пропашными его восполняется только до 20 %.

В борьбе с эрозией почв важное место отводится лесомелиоративным мероприятиям, так как применение агротехнических мер по задержанию стока и смыва почвы не всегда бывает достаточным для полного прекращения эрозии, особенно овражной и ветровой. При этом лесные полосы на мелиорируемых землях целесообразно размещать вдоль канав перпендикулярно преобладающим ветрам. Эти полосы не только препятствуют развитию ветровой эрозии почвы, но и улучшают условия роста и развития сельскохозяйственных культур, защищая посевы летом от суховеев, всходы – от холодных весенних ветров. Ослабляя силу ветров, лесные полосы устраняют непродуктивное использование влаги из почвы, чем повышают относительную влажность в приземном слое воздуха.

Полезащитные полосы высаживают в малолесных районах на водоразделах сильнорасчлененного рельефа по границам полей севооборотов или внутри их на расстоянии 500–600 м одна от другой, шириной 6–20 м, размещая их перпендикулярно направлению преобладающих ветров.

Успешное решение глобальной и экологически выраженной проблемы разработки эффективных мер борьбы с эрозией в значительной степени зависит от учета региональных особенностей возникновения и развития эрозионных процессов.

Под противоэрозионной организацией территории понимают научно-

обоснованную организацию состава, соотношения и размещения сельскохозяйственных земель, тесно увязанную с противоэрозионными мероприятия-

165

ми, направленную на исключение развития процессов эрозии и производство максимального количества сельскохозяйственной продукции при минимальных затратах труда и средств. Она предусматривает создание противоэрозион- ных комплексов – сочетаний взаимоувязанных, правильно размещенных в рельефе мероприятий и приемов, направленных на сокращение интенсивности процессов эрозии, повышение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

Создание противоэрозионных комплексов в Беларуси, территория которой характеризуется значительным разнообразием геоморфологических, почвенных, агротехнологических, экологических условий, базируется на следующих принципах:

∙учет ландшафтных особенностей территории Беларуси;

∙количественная оценка противоэрозионной устойчивости почв, интенсивности проявления эрозионных процессов и противоэрозионной роли элементов почвозащитного земледелия;

∙приоритетность элементов почвозащитного земледелия в почвенноэкологических районах;

∙дифференциация противоэрозионных приемов в зависимости от степени эрозионной деградации почв;

∙формирование севооборотов, выбор приемов основной и специальной обработок почвы, а также системы удобрения на основе нормативной оценки их противоэрозионной роли;

∙оценка эколого-экономической эффективности противоэрозионных комплексов.

Такой подход в использовании земель позволяет в максимальной степени адаптировать земледелие к конкретным почвенно-экологическим условиям республики, предотвратить эрозионную деградацию почв и обеспечить их достаточную производительную способность, а также экологическую устойчивость агроландшафтов.

Разнообразие почв по генезису и литологии почвообразующих пород, а также гранулометрическому составу обусловливает их различия по устойчивости к эрозионным процессам. Разработка противоэрозионных комплексов невозможна без учета способности самой почвы противостоять размывающему действию водного потока. Выполненные институтом почвоведения и агрохимии исследования по определению противоэрозионной устойчивости почв на основе данных гранулометрического и химического состава почв позволили получить количественную оценку этого показателя для почв с различным генезисом почвообразующих пород и ранжировать их по способности противостоять эрозионной деградации (табл. 7.12).

166

Проектирование противоэрозионных мероприятий предполагает наличие относительно однородных участков (площадей) по интенсивности проявления эрозии. Такие однородные участки объединяются в агротехнологические группы земель, которые отражаются на карте потенциального смыва почвы.

Для составления карты потенциального смыва почвы на топографической основе с рельефом выделяются водоразделы и ложбины. Перпендикулярно горизонталям проводятся линии стока от нижней части склона до верхней. В качестве нижней точки берется самая низкая отметка для данного участка на топографической карте, в качестве верхней - первая горизонталь от линии водораздела. Линии стока разбиваются на отрезки (100 м) и по ним определяется смыв почвы, причем для составления карты смыв почвы ливневыми осадками и талыми водами суммируется. Суммарный показатель наносится по каждому профилю (линии стока).

Таблица 7.12

Группировка почвообразующих пород по их устойчивости к эрозии [19]

Почвообразующая порода		Показатели устойчивости
	Кгран.			Кфильтр., м/сут	SiQ2/R2O3*10
Очень низкая
Лессовидные суглинки и лессы	0,20			0,14	1,05
Низкая
Водно-ледниковые суглинки	0,85			0,20	1,62
Моренные суглинки	1,12			0,26	1,83
Средняя
Моренные супеси	1,97			0,27	1,87
Водно-ледниковые и древнеалювиальные	1,56			0,45	1,90
супеси
Высокая
Моренные пески	8,34			3,62	2,25
Водно-ледниковые пески	7,34			2,05	2,60
Древнеаллювиальные пески	9,63			4,93	3,67

Группы земель по величине потенциального смыва выделяются в соответствии с предлагаемой градацией (т/га): I – < 2,0 (незначительная); II - 2,1-5,0 (слабая); III - 5,1-10,0 (средняя); VI - 10,1-15,0 (сильная); V - 15,1-20,0 (очень сильная); VI - > 20,0 (катастрофическая).

Расчет потенциальных потерь почвы при дефляции осуществляется по величине дефляционного потенциала ветра и дефлируемости почвы.

167

Дефляционный потенциал ветра (ДПВ) определяется при пороговых скоростях 5-6 м/сек, 7-10 и более 15 м/сек.

Предварительная экспертная оценка дефляционной опасности территории устанавливается по удельному весу дефляционноопасных почв. К дефляционноопасным относятся рыхлосупесчаные, подстилаемые песками, и песчаные автоморфные и осушенные заболоченные, а также торфяные и торфяноминеральные почвы. В зависимости от удельного веса этих почв на пахотных угодьях (%) выделяются следующие группы дефляционной опасности террито-

рии: I – менее 5 (очень слабая); II –05,1-20,0 (слабая); III – 20,1-50,0 (средняя); IV – 50,0-70,0 (сильная); V – >70 (очень сильная).

Организация территории в эрозионных ландшафтах. Противоэрози-

онная организация территории является основой почвозащитной системы земледелия и имеет главной целью рациональное использование ее составных частей с органической их увязкой между собой, а также с ландшафтными особенностями и характером использования каждого конкретного земельного участка. Она предполагает дифференцированное использование земельных ресурсов на основе учета особенностей агроландшафта. Для этого все обрабатываемые земли делятся на агротехнологические группы по возможной интенсивности сельскохозяйственного использования по количественным показателям потенциальной эрозионной опасности.

На обрабатываемых землях с проявлением процессов водной эрозии выделяется пять агротехнологических групп земель. Такое деление позволяет установить нормированную нагрузку на почвенный покров в зависимости от степени его эрозионной опасности (табл. 7.13).

К первой группе относятся земли с неэродированными и очень слабоэродированными почвами на склонах с крутизной до 1°. Пахотный горизонт этих почв не нарушен. Смыв почвенного мелкозема не превышает 2,0 т/га – уровень предельно допустимого смыва для дерново-подзолистых почв Беларуси. Запасы гумуса в пахотных горизонтах этих почв составляют 50 и более т/га. Они характеризуются благоприятными агрофизическими свойствами и могут использоваться в качестве обрабатываемых земель без ограничений.

Ко второй группе относятся земли склонов с крутизной 1–3°. Как правило, почвы здесь слабоэродированные с величиной потенциального смыва 2,1–5,0 т/га. Пахотный горизонт (Ап) частично разрушен, к нему припахивается нижележащий подзолистый горизонт (А2). Запасы гумуса по сравнению с неэродированными почвами ниже на 20-30 %, заметно возрастает плотность сложения верхнего горизонта и уменьшается пористость. Использование земель этой группы нуждается в небольших ограничениях.

168

Таблица 7.13.

Выделение агротехнологических групп земель Беларуси по величине потенциального смыва [19]

Область	Площадь земель,			Агротехнологические группы земель
	тыс. га				(% от площади пашни)
	пахот-	эрози-	1 – смыв		2 – смыв	3 – смыв	4 – смыв		5 – смыв
	ных	онно-	до 2 т/га		2-5 т/га	5-10 т/га	10-20		более 20
		опасных					т/га		т/га
Брестская	652,8	83,4	4,8		5,5	1,0	0,4		1,0
Витебская	688,6	275,4	11,4		12,2	8,6	6,8		1,0
Гомельская	654,0	29,9	1,7		1,9	0,5	0,4		0,1
Гродненская	675,7	232,7	9,9		11,6	5,5	6,0		1,5
Минская	1073,7	322,1	8,3		9,3	5,6	5,6		1,2
Могилевская	696,8	144,9	7,9		9,0	2,1	1,5		0,3
Беларусь	4441,6	1443,0	9,6		10,9	5,5	5,2		1,2

Третью группу составляют земли, расположенные на склонах с крутизной 3-5°. Чаще всего они представлены среднеэродированными почвами. Годовой смыв мелкозема составляет здесь 5,1-10,0 т/га. Это ведет к полному разрушению пахотного горизонта и распашке подзолистого и даже верхней части иллювиального горизонта (В). Запасы гумуса уменьшаются в 2,0-2,5 раза по сравнению с полнопрофильными почвами. При этом резко ухудшаются агрофизические свойства. В качестве обрабатываемых эти земли могут использоваться лишь с сильными ограничениями, которые заключаются в полном исключении пропашных культур и необходимости применения специальных систем обработки почвы.

Четвертая группа представлена землями, расположенными на крутых склонах (5-7°). Почвы этой группы земель обычно сильно деградированы, пахотный горизонт образован из иллювиального горизонта. Среднегодовой смыв составляет 10,1-20,0 т/га мелкозема. Запасы гумуса в верхнем слое почвы 10-15 т/га, что в пять раз ниже, чем в почвах первой группы. Плотность сложения составляет 1,50 г/см3 и более, а общая порозность снижается до 40% и менее. Земли этой группы нуждаются в очень сильных ограничениях при использовании их как обрабатываемых.

Земли пятой группы включают очень сильноэродированные почвы на склонах с крутизной более 7° и потенциальным смывом более 20,0 т/га в год. Пахотный горизонт их образуется из иллювиального горизонта и подстилающей породы, что ведет к формированию крайне неблагоприятных агрономических свойств почв. Запасы гумуса по сравнению с неэродированными почвами снижаются в 5-6 раз и не превышают 10 т/га. Земли данной группы ис-

169

ключаются из состава обрабатываемых земель и отводятся либо под постоянное залужение, либо под фруктовые насаждения или лесопосадки.

Отдельно оцениваются земли гидрографического фонда, куда входят все нераспаханные земли (берега и днища балок, оврагов, поймы рек, крутые уступы речных террас), а также распахиваемые днища балок и поймы рек.

ВБелорусском Поозерье, характеризующемся мелко- и среднехолмистым рельефом, высокой озерностью, сложной конфигурацией полей и мелкоконтурностью (средний размер контура пашни составляет 6 га) принадлежность к агротехнологической группе устанавливается для целого контура. При этом участки, включающие свыше 30 % и более эрозионноопасных земель, выделяются в группы менее интенсивного использования. В этом регионе особого подхода требует использование земель и применение химических мелиорантов на водосборах озер.

ВЦентральной провинции, отличающейся по сравнению с Поозерьем более длинными и пологими склонами, границы агротехнологических групп земель устанавливаются исключительно по горизонталям рельефа. При этом на склонах длиной 250 м и более осуществляется полосное выделение групп земель. В верхней части склона, характеризующейся, как правило, слабой эрозионной опасностью (смыв почвы до 5 т/га), выделяются земли со слабыми ограничениями в использовании. На полосах, расположенных ниже по склону, ограничения в использовании усиливаются.

При ведении сельскохозяйственного производства особое внимание должно уделяться формированию водоохранных зон и входящих в них прибрежных полос, для которых устанавливается специальный режим использования земель с целью предотвращения загрязнения озер, нарушения водной и прибрежной экосистем.

Вдефляционноопасных агроландшафтах со сложной структурой почвенного покрова, характерных для Белорусского Полесья дифференцированное использование земель реализуется через выделение контуров агротехнологических групп исходя из типа почвообразования, гранулометрического состава и степени увлажнения почв. С этой целью выполняется типизация почвенного покрова и оценка потенциальной дефлируемости земель в зависимости от компонентного состава входящих в них почвенных разновидностей.

К первой агротехнологической группе земель относятся приподнятые плоские заболоченные песчаные земли с преобладанием дерновоподзолистых заболоченных (30-70 %), дерновых заболоченных (20-50 %) и небольшим удельным весом (10-20 %) торфяно-болотных низинных почв. Потенциальная дефляционная опасность их составляет 1-3 т/га в год.

170