Методические указания

к выполнению лабораторно-практической работы

по дисциплине «Охрана земель»

«Определение потерь от водной эрозии и оценка эффективности противоэрозионных мероприятий»

для студентов 4 курса очной формы обучения по

специальности 6.080.101 «Землеустройство и кадастр»

Симферополь- 2012

УДК630 907 (075.32)

Методические указания разработаны доцентами кафедры почвоведения, мелиорации и экологии, кандидатами сельскохозяйственных наук,

Тронза Г.Е., Сторчоусом В.Н. и ассистентом Башировым М.А.

Рецензенты:

Крайнюк М.С., кандидат с.-х. наук, доцент

Карпий Г.И., кандидат технических наук, доцент

Рекомендованы к изданию на заседании кафедры почвоведения, мелиорации и экологии. Протокол № 2 от 19 марта 2012 г.

Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета землеустройства и геодезии.

Протокол № 11/12 от 19 апреля 2012 г.

Ответственный за выпуск: Титков А.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой почвоведения, мелиорации и экологии

Содержание

Цель и задачи работы………………………………………..……………….…. 4

Теоретическая часть………..……………………………..………………….…...4

Ход работы…………………………………………….…………………………. 8

Литература …………………………………………………………………..… 12

1.Цель и задачи работы. Целью работы является оценка потерь элементов питания из почвы в результате эрозии.

Задачей работы является, определение количества почвы, которая теряется с твердым стоком; расчет количества элементов питания, которое выносится с твердым стоком (мелкоземом) на заданном поле и определение количества элементов питания, которое теряется с жидким стоком. По результатам расчетов необходимо сделать выводы о потерях элементов питания от водной эрозии на заданном поле.

2. Теоретическая часть. Почвенной эрозией называется механическое разрушение почвенного покрова движущейся водой (водная эрозия) или ветром (ветровая эрозия).

Водная эрозия, в свою очередь подразделяется, на плоскостную – смыв частиц почвы из поверхностного (пахотного) слоя на больших площадях и линейную – размыв почвы на значительную глубину с образованием промоин разных размеров до очень глубоких и длинных оврагов.

Плоскостная эрозия почв. Вода, стекающая по поверхности почвы, неизбежно увлекает собой то или иное количество почвенных частиц различной крупности и сносит их в ручьи, реки, а через них в озера и моря. Даже при очень малом слое стекающей воды и при малых скоростях течения вода начинает увлекать с собой мельчайшие коллоидные частицы почвы. По мере увеличения поверхностного стока и скоростей течения воды уносятся уже более крупные пылеватые частицы, затем мелкопесчаные, а при очень интенсивном поверхностном стоке и крупно-песчаные фракции. В результате верхний культурный почвенный слой или совсем смывается, или лишается наиболее ценных мелких почвенных частиц, вследствие чего резко ухудшаются его физические свойства: уменьшается влагоемкость, почва теряет связанность и распыляется. На такой почве поверхностный сток еще более усиливается и процессы почвенной эрозии прогрессируют.

Ухудшаются также и химические свойства почвы, так как с водой в первую очередь уносятся наиболее плодородные коллоидальные фракции. Так, чернозем, развитый на карбонатном лесе, вследствие эрозии теряет значительную часть гумуса и обогащается карбонатами; его поглощающий комплекс насыщается основаниями, а количество доступных для растений зольных элементов питания падает. Наиболее сильные размывы наблюдаются по правобережью Днепра, от Киева до Днепропетровска, по правобережью Северного Донца, где почвы, смытые до второй стадии эрозии, составляют от 20 до 40% площади пашни. Сильно развита также почвенная эрозия на юге Украины. Размеры ущерба, приносимого плоскостной эрозией сельскому хозяйству, очень велики. Так один сильный ливень смывает с гектара распаханного склона на черноземных почвах до 600 кг азота, до 400 кг фосфора и до 500 кг калия. В результате смыва за год почва теряет с гектара больше питательных веществ, чем их потребляют сельскохозяйственные культуры при самых высоких урожаях. В районах, наиболее подверженных почвенной эрозии, с пахотных земель ежегодно смывается около 15 млн. тонн плодородной почвы, в том числе 0,43 млн. тонн связанного азота, 0,14 млн.тонн фосфорной кислоты и 2,84 млн.тонн окиси калия.

К причинам, вызывающим явления плоскостной почвенной эрозии, относятся:

- большие уклоны поверхности (более 0,025);

-малая водопроницаемость материнских пород подстилающих почвенные горизонты, которая препятствует поглощению влаги почвой и увеличивает поверхностный сток;

-большая водосборная площадь данного склона, обуславливающая приток больших количеств воды;

-частое выпадение сильных ливней в весенние и летние месяцы.

Явления смыва почвы развиваются тем сильнее, чем интенсивнее действуют перечисленные причины, и тем слабее, чем больше сопротивляемость почвы. Лучше сопротивляются смыву достаточно водопроницаемые структурные почвы, обладающие при этом значительной влагоемкостью, бесструктурные диспергированные почвы смываются чрезвычайно легко.

Очень большое влияние на сопротивляемость почвы смыву оказывает состояние ее поверхности. Травяной покров и лес, задерживающие часть выпадающих осадков, замедляющие поверхностный сток и закрепляющие почву корневой системой, резко увеличивают сопротивляемость почв смыву. Наоборот, распаханные почвы, а тем более распаханные по направлению уклона поверхности очень легко смываются.

Большое значение для интенсивности смыва имеет влажность почвы к моменту выпадения ливня, вызывающего смыв. Пересушенные, распыленные почвы подвергаются смыву значительно легче, чем почвы того же механического и агрегатного состава, но более влажные в момент выпадения ливня. Вследствие этого склоны, обращенные на юг и на запад, всегда смываются интенсивнее, чем склоны, обращенные на север и на восток.

Линейная эрозия. Если вода, стекающая по склону, по условиям рельефа концентрируется в отдельные,более мощные струи, процесс поверхностного смыва почвы переходит в процесс линейного размыва. С начала на поверхности склона образуются мелкие рытвины и промоины, в которых сток концентрируется в более мощные потоки, интенсивность размыва усиливается, и рытвины постепенно превращаются в овраги. Образовавшийся овраг растет с каждым последующим паводком, продвигаясь вверх по склону по направлению своей оси и многочисленных боковых отвершков. Двигающийся по оврагу мощный поток размывает его дно; овраг постепенно углубляется и вследствие обвала откосов разрастается в ширину.

Продольный профиль дна деятельного оврага всегда имеет вогнутую форму с большими уклонами в верхней части и меньшими в нижней. В верхней части профиля происходит дальнейший интенсивный размыв грунта, в нижней части размытый и вынесенный водным потоком грунт откладывается на дне, а в средней части наблюдается равновесие между размывом и отложением грунта.

Меры борьбы с плоскостной эрозией почв. Способы борьбы со смывом почвы бывают следующие: агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические. Важнейшим агротехническим средством борьбы с плоскостной эрозией почв является вспашка поперек склона. Такая вспашка уменьшает поверхностный сток, а как следствие и смыв почвы в среднем в 1,5-2 раза, а в отдельных случаях в 5-10 раз по сравнению с участками, где вспашка проводилась вдоль склона. Большое значение для уменьшения смыва почвы имеет максимальное увеличение глубины вспашки на наиболее крутых склонах до 27-30 см. Кроме того, в качестве способов препятствующих смыву почвы, эффективно бороздование зяби поперек склона, прерывистое бороздование в этом же направлении, вспашка в двух взаимно перпендикулярных направлениях под острым углом к направлению склона. В результате которой создается ячеистая поверхность.

Второе важное агротехническое средство борьбы со смывом почвы – введение почвозащитных севооборотов с участием многолетних трав и исключением чистых паров. Такие севообороты вводят на севооборотных массивах, на полях и даже на участках, наиболее подверженных почвенной эрозии. Поля полезащитных севооборотов располагают длинной стороной поперек склона при ширине их не более 150-200 м.

Во многих случаях подверженные смыву склоны оврагов и балок целесообразно использовать под сады и ягодники, которые также хорошо защищают почву от эрозии.

Основной лесотехнический способ борьбы со смывом почвы – это создание поперек склонаводопоглощающих лесных полос шириной от 20 до 60 м на расстоянии 150-300 м друг от друга в зависимости от уклона склона. При создании лесозащитных полос опасны в отношении размыва путь стекающей воды по пашне разбивают на короткие отрезки, которые чередуются с облесенными участками, где скорость и течение резко уменьшаются.

Водопоглощающие лесные полосы делают не продуваемыми с густым подлеском, который своей корневой системой сильно увеличивает сопротивляемость почвы смыву. В состав насаждений на водопоглощающих полосах обычно включают 4-8 следующих древесных пород: дуб, тополь, ясень, вяз, клен, липа, акация, лох, лещина, жимолость. Деревья высаживают рядами через 1,5-2,3 м с расстояниями между деревьями в ряду 0,7-1,0 м.

В тех случаях, когда агротехническими и лесотех-ническими мероприятиями невозможно предотвратить эрозию почвы (крутые склоны со значительными водосборными площадями, бесструктурные, легкосмываемые почвы), прибегают к устройству специальных гидротехнических соо-ружений–гребенчатых, ступенчатых или траншейных террас.

При уклонах склона от 0,02 до 0,12⁰ на более легких почвах устраивают гребенчатые террасы с горизонтальными валами, а на более тяжелых с наклонными валами. На склонах с уклоном более 0,12 вместо гребенчатых устраивают ступенчатые террасы, на которых, помимо устройства заградительных валов, срезают почву в верхней половине и насыпают в нижнюю. Во избежание потери большой площади под оградительными валами на ступенчатых террасах откосы их делают крутыми с коэффициентом заложения от 0,25 до 0,75, укрепляя их дерном или посадкой кустарника.

На еще более крутых склонах устраивают траншейные террасы, которые используют под фруктовые сады.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 99; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!