Agricultural Consulting Service

English

Казахстан, Узбекистан, Азербайджан, Грузия

Бізнес консалтинг. Створення сучасного бізнесу під ключ. Технічний аудит. Як отримати додатковий прибуток? Консультаційні послуги з сільського господарства, аквакультури, природних ресурсів, навколишнього середовища, безпечної енергії в промисловості та будівництві...

Home     Про нас     Реалізовані проекти агроконсалтингу

Ерозія ґрунтів: причини, види, наслідки, методи запобігання ерозії ґрунтів

Dr. Oleksii Orlov,

PhD in Agriculture

Photo source: ok diario

Ерозія ґрунту - це втрата грунтового покрову. На фото сильний дощ створив яр на полі в Ефіопії - це водна ерозія грунту. Для того, щоб запобігти ерозії треба застосовувати комплекс методів

Photo source: Greenpeace, Vilen Lupachik

Ерозія ґрунту - це та природна сила, яка створює яри і долини і руйнує гори. Далі ми розглянемо більш детально цей природний процес. На фото - швидке зростання ярів в Новосибірській області

Що таке ерозія грунту?

Ерозія ґрунту - це зміщення верхнього шару грунту (руйнування, роз'їдання); це форма деградації ґрунту.

Ерозія грунту це природні процеси, що викликано дією активністю ерозійних факторів:

• води

• льоду (льодовиків)

• снігу

• повітря (вітру)

• рослин

• тварин

• людини

Змив верхнього шару грунту після сильного дощу - водна ерозія грунту (photo © Dr. Oleksii Orlov)

Відповідно до цих факторів, ерозію ґрунту поділяють на:

• водну ерозію

• льодовикову ерозію

• снігову ерозію

• вітрову (еолову) ерозію

• зоогенну ерозію

• антропогенну ерозію

Є два основних види ерозії грунту - водна ерозія і вітрова ерозія.

Водна ерозія грунту - руйнування грунту поверхневими водними потоками, що включає в себе змив частинок грунту та підґрунтя порід з подальшим їх відкладенням в зниженнях рельєфу і водоймах.

Невеликий фільм о том, що таке водна ерозія грунтів

Вітрова (еолова) ерозія грунту - видування частинок грунту сильним вітром.

Невеликий фільм о том, що таке вітрова ерозія грунтів

Photo source: OiR.mobi

Пилові бурі - це прояв вітрової ерозії. Особливої шкоди пилові бурі завдають сільськогосподарським регіонам, в яких багато ріллі, а також там, де багато піщаних грунтів. Пилові бурі зносять верхній, родючий шар грунту, гумус - тим самим сильно зменшуючи родючість і завдаючи прямої фінансової шкоди

Водна і вітрова ерозія завжди діють на грунт разом.

Ерозія ґрунту це зміщення та руйнування структури поверхневого шару землі через вплив опадів і вітру. Згідно з розрахунками, протягом двох останніх століть, ерозія знищила майже 2 мільярди га ріллі. Для порівняння - зараз сільськогосподарські землі обробляються на площі 1,5 мільярда гектарів!

Фільм про те, що таке грунт і як втрачаються мільярди доларів через ерозію ґрунту по всьому Світу. Цей фільм розповідає про реальні проблеми ґрунтових ресурсів в усьому світі, охоплюючи проблеми деградації, урбанізації, оранки земель і надмірної їх експлуатації; фільм пропонує варіанти, які зроблять поводження з нашими ґрунтами більш позитивними (source: IASS Potsdam)

Види ерозії грунту, розрізняють в залежності від того, які основні чинники руйнують ґрунт.

Є два основні чинники - це вода і вітер, а також спільна дія води і вітру.

Причини і види ерозії ґрунтів

З причин появи розрізняють природну і антропогенну ерозію, спричинену наслідками діяльності людини, наприклад вирубка лісосмуг.

Водна ерозія грунту підрозділяється на такі види:

• Крапельна ерозія - руйнування грунту ударами крапель дощу

• Площинна ерозія - змив грунту і гравію з полів, така ерозія особливо виражена на схилах

• Лінійна ерозія (може бути глибинна і бічна) - утворення ярів, балок, долин в результаті дії сильних потоків / стоків води

Photo source: Rosalyn Lehman, Iowa Learning Farms

Змив і обвалення берегів річок може завдавати шкоди полям із сільськогосподарськими культурами, щорічно знищуючи частину ріллі. Якщо частина поля змивається водою, то щорічні втрати можуть бути дуже істотними і обчислюватися сотнями тисяч доларів на рік, так як кожна тонна чорнозему або заплавного родючого грунту коштує дорого

Ерозія техногенного / антропогенного походження - при впливах техногенного характеру, пов'язаних з оранкою, оголенням грунтів в результаті знищення рослинності і лісосмуг, ґрунтових роботах при будівництві, розробці кар'єрів, створенні відвалів, вирубці лісу, і т. д. У такому випадку відбувається різке зростання обсягу втрат грунтів в результаті ерозії, через знищення природних перешкод для змиву грунту.

Водна ерозія грунту - змив ґрунту, насіння і сходів з поля дощами і поверхневими стоками

Ерозія ґрунту відрізняється також за швидкістю процесів, що відбуваються:

• нормальна або геологічної (природною)

• прискорена, руйнівна, найчастіше - антропогенна

Але антропогенна ерозія не завжди є прискореною.

Іригаційна ерозія грунтів - це один з видів антропогенної ерозії грунтів, яка з'являється при недотриманні регламентів, правил і норм поливу у зрошуваному землеробстві. І частіше пов'язана із застосуванням таких застарілих видів зрошення, як поверхневе зрошення або неправильне дощування. Крім цього, неправильне зрошення сприяє засоленню грунтів.

Нормальна ерозія присутня в районах, де є природний рослинний покрив, а також на штучно створених пасовищах. В таких умовах грунт може відновлюватися, оскільки процес ґрунтоутворення в таких умовах не припиняється.

Прискорена ерозія відбувається тоді, коли природна рослинність видаляється, наприклад за допомогою обробки грунту. Таке відбувається, коли сільськогосподарські землі використовуються неправильно.

Даний процес присутній на всіх полях, але особливо сильно проявляється на територіях, де є нерівний рельєф - схили, пагорби. І дуже сильно проявляється - в степу або лісостепу, при нехтуванні протиерозійними заходами.

Найбільш небезпечним видом водної ерозії грунтів - є утворення ярів, які можуть сформуватися навіть з невеликих вимоїн. Боротьба з ерозією такого виду, ускладнена внаслідок великих фінансових витрат і в більшості випадків зводиться до висадки кущів і лісу по краях ярів, які своїм корінням укріплюють схили

Водна ерозія - це швидкий процес і формування яру відбувається досить швидко. Потоки води спочатку промивають невелику ополонку, потім невеликий ярок, який може стати просто гігантським за два - три сезони. Втім, трапляється, що великий яр утворюється протягом всього однієї весни, або декількох днів.

Водна ерозія грунту це швидкий процес - потоки води спочатку вимивають невелику ополонку, потім невеликий яр, який за два-три сезони може стати просто гігантським. На фото водна ерозія на полі з соняшником - змив родючого чорнозему (photo © Dr. Oleksii Orlov)

Фінансові витрати на ліквідацію таких, навіть невеликих вимоїн, що загрожують полям і будівлям, можуть бути дуже істотними.

Шкода вітрової ерозії грунту

Вітрова ерозія може завдати сильної шкоди, як за тривалий час, так і всього за кілька годин. Пилові (чорні) бурі досить швидко зносять верхній шар грунту, часом за багато сотень кілометрів. Часом така пил, осідаючи, засипає цілі водойми.

Можна навести приклад з 50-х років минулого століття. Тоді під час освоєння цілини в степах Казахстану і західній частині Алтайського краю була використана відвальна оранка землі. Після посіву почалася посуха, а потім на територію з Заходу прийшов сильний вітер. Він забрав значну частину родючого шару грунту. Пил з казахстанських і алтайських степів осідала навіть в Красноярському краї, на відстань в 1000-1500 км! Ці ґрунти і поля не відновилися до сих пір!

Від поля до пустелі або як поля перетворюються в пустелю ... Вітрова ерозія грунту - пилова буря забрала весь шар родючого грунту з поля в Чернігівській області України, 2020. Поле біля села Семенівка, Україна (photo © Andriy Dudko). Використання лісосмуг, грунтозберігаючих технологій, CTF, Strip-Till та професійного консалтингу від Agricultural Consulting Service може допомогти фермерам в боротьбі з ерозією грунту вже зараз!

Водна і вітрова ерозія завжди діють спільно. У такому випадку послідовність відбувається наступним чином. Навесні потоки води змивають грунт. Далі грунт висихає. Наступний етап - висохлий грунт перетворюється у пил. Найчастіше це відбувається, коли грунт обробляється багаторазово. Потім відбувається видування і перенесення  пилу, на який перетворився грунт на інші території. Для зменшення зносу родючого шару ґрунту не слід обробляти сухий грунт та треба використовувати ґрунтозахисні технології.

Для боротьби з ерозією, дуже ефективно також снігозатримання за допомогою використання сучасних ґрунтозахисних технологій, що дозволяють залишити стерню в полі, та суттєво зменшити ерозію - Nо-Till, Strip-Till і CTF.

Використання плугів-снігопахів для снігозатримання набагато менш ефективно в фінансовому плані, але часто ще поширене в таких країнах, як Казахстан і Росія.

Дрифт грунту в результаті обробки сухого ґрунту зменшує родючість грунту, відбувається підвищене навантаження на техніку, трактор і ґрунтообробні знаряддя швидше зношуються і витрачається більше палива і грошей  (photo © Dr. Oleksii Orlov)

У разі, коли влітку починаються рясні дощі, грунт, що перетворилася в пил, змивається дрібними і великими струмами води. Якщо дощі тривають далі, то грунт змивається в набагато більшому ступені і розмивається сильно. Тобто починається процес утворення ярів.

Ерозія грунтів в Світі.

Глобальні темпи водної ерозії. На карті показана швидкість ерозії грунту, розділена на сім класів відповідно до класифікації Європейського ґрунтового бюро. Колірна градація від зеленого до червоного показує інтенсивність прогнозованої швидкості ерозії. Карта, будучи глобальною моделлю, також охоплює райони, де немає прямого антропогенного впливу. Borelli, P. et al., 2017  (source of picture: JOINT RESEARCH CENTRE)

Карта вітрової ерозії грунтів у Світі (source of picture: Soil map and soil climate map, USDA-NRCS, Soil Science Division, World Soil Resources, Washington D.C.)

Водна ерозія ґрунтів поширена повсюдно у всьому Світі.

Особливо велику фінансову загрозу вона представляє для країн, що є провідними експортерами зерна у світі - що обробляють грунт і вирощують польові культури у зоні помірного клімату і в зонах сухого клімату: США, Канада, Австралія, Україна, Європейський Союз, Російська Федерація, Казахстан.

В Україні спостерігається сильна ерозія грунтів в зоні Степу і Лісостепу, а також і в інших ґрунтових і кліматичних зонах, де орють поля.

У Російській Федерації вітрова ерозія проявляється у всіх регіонах, де є сільське господарство і де обробляють грунт. У зоні ризику знаходиться площа, що перевищує 45 мільйонів га, в тому числі 38,7 млн. ​​га - це рілля!

У Центральній Азії (Казахстані, Узбекистані, Киргизстані, Туркменістані) - в передгір'ях і долинах, де розвинене сільське господарство і зрошення, дуже сильно розвинена водна ерозія грунтів.

Поверхневе зрошення озимої пшениці в Узбекистані. Поверхневе зрошення призводить не тільки до водної ерозії і змиву грунту, але і до засолення грунту. Ефективніше крапельне зрошення, яке зараз широко використовується (photo © Dr. Oleksii Orlov)

У цих регіонах, перехід з поверхневого зрошення по арикам - на крапельне зрошення, сприяє зменшенню ерозії грунтів в садах, виноградниках і в овочівництві. У більш пустельних регіонах - дуже розвинена вітрова ерозія - здув верхнього шару грунту, як в теплий період року, так і взимку, коли сніг відсутній.

Карта ерозійної активності опадів. Південна Америка, Карибський басейн, Центральна Африка і деякі частини Західної Африки і Південно-Східної Азії мають найвищу ерозійну активність опадів (source of picture: JOINT RESEARCH CENTRE)

У Бразилії, Аргентині та інших країнах Південної Америки і країнах тропічного і субтропічного поясу - дуже поширена ерозія грунтів, викликана вирубкою природних лісів і чагарників для створення плантацій різних сільськогосподарських культур, овочів, садів, виноградників.

В Африці, Центральній Азії, в сухому кліматі, в пустельному кліматі, в гірських регіонах, і там, де розвинене пасовищне тваринництво (вівці, корови, кози), відбувається зоогенна ерозія - при великому навантаженні на пасовища і дуже високої чисельності тварин (максимально можливої чисельності), часто домашні тварини виїдають усю рослинність і ґрунти деградують, і величезні простори стають непридатними для пасовищ, відбувається опустелювання.

В Узбекистані максимально можлива кількість овець, вони з'їдають всю рослинність, і грунт деградує через відсутність рослинності - відбувається опустелювання. Такі процеси характерні для багатьох пустельних і гірських регіонів Миру. На фото - вівці виїдають рослинність на пасовищах поруч із селищем Булунгур (photo © Dr. Oleksii Orlov)

В значній мірі постраждали від ерозії землі в таких країнах, як Канада, США, Китай, Індія, Австралія, більшість африканських, європейських і азіатських держав. Наприклад, всього за три століття пустеля Сахара зрушила на 400 кілометрів на південь.

У Сполучених Штатах до другої половини 50-х річний минулого століття ерозія зруйнувала майже 40 мільйонів га ріллі. У той час там було знищено або серйозно пошкоджено майже 115 мільйонів га орних земель. Ще 313 млн. га. були пошкоджені ерозією!

Але зараз США, Канада і Австралія витрачають величезні суми на освіту фермерів і боротьбу з ерозією грунтів, тому в цих країнах робота по боротьбі з ерозією проводиться регулярно, впроваджуються сучасні методи, які вже значно знизили ерозію ґрунту і деградацію сільськогосподарських земель:

• планування доріг, дамб і територій на квадратні сектора

• дренажні системи, направляючі стоки води і сприяють водовідведення

• використання Nо-Till та Strip-Till

• правильне планування сівозмін

• покривні культури

• CTF

• крапельне зрошення, в тому числі підземне крапельне зрошення SDI

• інвестиції в створення лісосмуг

• використання сучасних машин і системи менеджменту машин

Тому в цих країнах - ризики ерозії найменші, в порівнянні з іншими країнами, що займаються вирощуванням польових культур і вирубкою лісів.

Грунтозахисні технології, при використанні яких на поверхні грунту залишається стерня, сприяють захисту ґрунту від ерозії. На фото - посів соняшнику за технологією Strip-Till в Україні

Наслідки, заподіяні ерозією грунтів

Через ерозію грунтів економіці країн і глобальній економіці, завдається величезних збитків.

Глобальний статус антропогенної деградації ґрунту (source of picture: UN FAO). Багато полів у Світі, через сільськогосподарські дії людини вже деградували, і це дуже великі фінансові втрати!

Від дії ерозії, знижується потенційна родючість грунтів, погіршуються хімічні і фізичні властивості ґрунтів, знижується біологічна активність грунту. Як результат - знижується врожайність і погіршується якість продукції сільського господарства, а затрати на виробництво збільшуються. Також знижується ефективність використання добрив і пестицидів. У підсумку через ерозію ґрунту, губляться величезні суми ресурсів та грошей.

Процеси ерозії присутні буквально всюди. Ерозія грунту веде до вивітрювання гумусу і порушення екологічного балансу, що вже зараз може призвести до екологічної катастрофи. При пилових бурях втрати шару гумусу величезні. При пиловій бурі на зораному полі, втрати гумусу можуть бути за день  більшими, ніж за 10000 років на полі із природним трав'яним покровом!

У деяких зонах змив родючих грунтів в 5 - 15 разів перевищує їх утворення.

Заходи щодо захисту грунтів від ерозії

Більш докладний опис заходів боротьби з ерозією, можна подивитися в статті: "Заходи боротьби з ерозією грунту".

В даний час для захисту грунту від ерозії використовуються різні технології і шляхи вирішення проблем ерозії грунтів:

• планування ландшафту, доріг, дамб і територій на симетричні квадратні сектора (як прийнято в США і Канаді)

• дренажні системи, направляючі стоки води і що сприяють водовідведенню

• зниження використання оранки

• сучасні технології дозволяють повністю відмовитися від передпосівних культивацій при вирощуванні пізніх культур - соняшнику, сої, кукурудзи, сорго - таким чином, знижується ерозія грунту і зменшуються втрати вологи перед посівом цих культур

• залишати стерню в поле на зиму, снігозатримання, обмеження стоків

• щілювання грунтів

• вертикальна обробка грунту

• повна відмова від парів

• використання Nо-Till та Strip-Till

• правильне планування сівозмін

• покривні культури

• правильне планування напрямів обробітку грунту (поперек схилу або контурна обробка)

• створення терас на схилах

• CTF

• крапельне зрошення, в тому числі підземне крапельне зрошення SDI

• інвестиції в лісосмуги

• мульчування і покриття грунту в овочівництві

• використання сучасних машин і систем менеджменту машин

• регулювання чисельності овець, кіз і корів на пасовищах

• переклад ріллі в пасовища, сади, виноградники та плантації енергетичних культур, розвиток тепличного бізнесу

• жорстку заборону на вирубку лісосмуг і спалювання стерні

• профілактика і боротьба з пожежами

Основними є такі методи боротьби з ерозією грунтів: сівозміни та відмова від парів (чергування сільськогосподарських культур у часі і на території або тільки в часі), технології забезпечують захист грунту, Strip-Till, CTF і покривні культури, створення на бідних ґрунтах і змитих схилах луків і пасовищ, використання покривних культур і трав'яного покриття міжрядь в садах, ягідниках і виноградниках.

Охорони грунтів від вітрової ерозії сприяє такий спосіб, як посадка лісосмуг і чагарників (лісомеліоративних).

Хороший ефект забезпечується гідромеліоративними спорудами.

Позитивний результат приносить стерня, що залишилася у полі на зиму (Nо-Till та Strip-Till), і обмеження знесення снігу в зимових умовах, та  використання щитів, що забезпечують снігозатримання в тих місцях, де немає лісосмуг (в розривах лісосмуг).

Накочення снігу смугами, його зачернення, використання снігопахів набагато менш ефективно і у більшості випадків, як і наприклад, внесення селітри по мерзлоталому ґрунту, є фейковими й не ефективними агроприйомами.

Відмінний ефект, зниження ерозії і підвищення родючості грунтів - забезпечується і в тому випадку, коли відбувається відмова від чистих парів. Сучасні технології, дозволяють відмовитися від чистих парів навіть у посушливому кліматі і при використанні сівозмін, насичених соняшником.

Чистий пар - це сильно застаріла система і це гроші на вітер! Адже якщо на поле нічого не вирощується, то і прибуток не буде отриманий, а ґрунти будуть схильні до сильної ерозії!

Якщо грунти не покрити рослинами, а тільки оброблені, то після проливних дощів, як на цій фотографії, можуть бути сильні поверхневі стоки, і під дією водної ерозії з поля буде мито багато тонн родючого грунту. Це значні втрати родючості і фінансів! (photo © Dr. Oleksii Orlov)

Тераси на схилах - хороший спосіб захистити рослини і грунт від ерозії від дії сильних потоків води після дощу. Як на цьому фото - знамениті кам'яні тераси виноградних плантацій в Гессігаймі, Німеччина (photo source: Needpix)

Ризики ерозії грунтів підвищуються у зв'язку зі змінами клімату.

Проти ерозії грунтів, ефективно тільки спільне, комплексне використання усіх методів. Всі інвестиції та додаткові витрати, спрямовані на запобігання та профілактику ерозії грунтів, впровадження сучасних технологій (Strip-Till, CTF, покривні культури, і т.д.), всупереч поширеній думці, що ці інвестиції мають довгий термін окупності - можуть окупитися за вже за кілька років завдяки більш високому врожаю, підвищенню родючості грунту, поліпшення мікроклімату. А також заходи, спрямовані на боротьбу з ерозією, наприклад створення лісових насаджень, не тільки знижують фінансові ризики, але і підвищують якість життя!

Звертайтеся до нас для бізнес планування агробізнесу та проектів в сільському господарстві, а також для супроводу агро проектів і створення прибуткового бізнесу!

Гарантуємо якість послуг найвищого міжнародного рівня!

Контакти

Дисклеймер

© Всі права захищені. Захист авторських прав та правила сайту

© Agricultural Consulting Service. Бізнес консалтинг. Створення сучасного бізнесу під ключ. Технічний аудит. Як отримати додатковий прибуток? Консультаційні послуги з сільського господарства, аквакультури, природних ресурсів, навколишнього середовища, безпечної енергії в промисловості та будівництві...

www.farming.org.ua