Защита земель от эрозии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет

Kафедра геодезии и мелиорации

Реферат

на тему Защита земель от эрозии

Выполнил ст.гр.042121

Тютюнова К.Г.

Проверил

Тимофеева Н.М.

Введение

Эрозия почв (лат. Erosio - разъедание) - процесс разрушения и сноса верхних, обладающих самым большим плодородием слоев почвы. Различают естественную и ускоренную (антропогенную) эрозии почв. Естественная эрозия протекает очень медленно, и в ходе ее плодородие почв не снижается. Ускоренная эрозия почв вызвана нерациональной хозяйственной деятельностью человека, в результате которой активизируются и усиливаются естественные эрозии (неправильная обработка и орошение почвы, чрезмерное внесение в нее удобрений, бесконтрольный выпас скота, вырубка лесов, осушение болот и т.п.) Существует два основных вида эрозии почв: ветровая и водная эрозии.

Ветровая эрозия (дефляция) почв - выдувание и перенос мельчайших почвенных частиц ветром. Наиболее сильные и продолжительные ветра перерастают в пыльные (черные) бури. За несколько дней они способны полностью снести верхний плодородный слой почвы мощностью до 30см. Пыльные бури загрязняют водоемы, атмосферу, негативно влияют на человеческое здоровье. Сейчас самым большим источником пыли являются высохшие земли.

Водная эрозия почв - разрушение и смыв почвы под действием водных потоков. Экологический ущерб от водной эрозии огромен. Вода, стекая, образует промоины и овраги, вымывает из земли органические и минеральные вещества. Это приводит к потере плодородия почвы, образованию оврагов. В оврагах невозможна никакая сельскохозяйственная деятельность. Поле подверженное водной эрозии теряет за год 7-13 т/га наиболее плодородной почвы. Борьба с эрозией почв - одна из важнейших государственных задач и системе мер, направленных на сохранение, восстановление и преобразование ландшафта. Решать эту проблему можно только проведением комплекса взаимосвязанных мероприятий, основными из которых являются: организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические. Все они направлены на регулирование поверхностного стока, защиту почв от смыва, размыва, намыва, на недопущение и прекращение ветровой эрозии, на восстановление и повышение плодородия эродированных почв и вовлечение их в рациональное хозяйственное использование. При наличии водной эрозии комплекс противоэрозионных мероприятий должен охватывать весь водосборный бассейн. Это позволит рационально регулировать поверхностный сток вод. При выполнении комплекса взаимосвязанных противоэрозионных мероприятий создается противоэрозионная инженерно-биологическая система (ПИБС) (по Ивонину Н.М., 1993), где лесные насаждения являются основным и главнодействующим элементом. Основной характеристикой целостности ПИБС является гомеостаз - подвижная устойчивость системы и ее способность возвращаться в исходное состояние после временного нарушения структуры при экстремальных возмущениях окружающей среды.

1. Общая физико-географическая характеристика района

почва сельскохозяйственный плодородие эрозийный

Курганская область -- субъект Российской Федерации, расположенный в юго-восточной части Западно-Сибирской равнины. Входит в состав Уральского федерального округа. Территория -- 71 500 кмІ, что составляет 0,4 % площади России. По этому показателю область занимает 46-е место в стране. С запада на восток область протянулась на 430 км, а наибольшая протяжённость с севера на юг составляет 290 км. Рельеф области равнинный, со слабым наклоном на северо-восток (абсолютные высоты от 120 до 200 метров). Местность изобилует множеством котловин, придающий неповторимый облик краю. Понижения бывают самой различной формы и величины -- от нескольких кв. метров до десятков гектар, глубиной от 20-30 сантиметров до 10 метров и более. Эти низины, или так называемые блюдца, большей частью заняты водой, образуют озера. В пределах области подстилающими почвы горными породами являются горизонтально залегающие толщи палеогенового, неогенового и четвертичного возрастов. Дочетвертичные породы представлены преимущественно глинами и тяжелыми суглинками разнообразных цветов. В породах нередко встречаются стяжения гипса, сидерита, марказита, извести, и других солей. Соленость этих пород является причиной образования солончаковых и солонцеватых почв. Породы четвертичного возраста имеют более однообразную окраску. На таких породах формируются в Курганской области черноземные почвы с относительно высоким содержанием гумуса и с большой мощностью перегнойного слоя. Они покрывают более трети поверхности области. В Курганской области протекает 449 водотоковобщей протяженностью 5175 километров, насчитывается 2943 озера общей площадью 3000 квадратных километров, что составляет 4 % от площади области. Из общего количества озер 88,5 % - пресные, 9 % - соленые, 2,5 % - горько-соленые. Некоторые из них по минералогическим свойствам воды соответствуют лучшим природным здравницам России. Большой популярностью пользуются курорты «Озеро Медвежье», «Сосновая роща», детский санаторий "Озеро Горькое". «Озеро Медвежье» является самым крупным из соленых озер области (5853 га). Минерализация его хлоридного натриевого рассола составляет 120-270 г/л, достигая в летнее время 360-400 г/л. На дне озера залегают значительные запасы сульфидных грязей. По лечебным свойствам вода озера «Медвежье» является аналогом воды Мертвого моря.

2. Растительность

Общая площадь лесов области по состоянию на 1 января 2011 года составляет 1825 (тыс. гектар). Курганская область лежит в пределах лесостепной зоны Западной Сибири. Север области постепенно переходит в полосу мелколиственных лесов таежной зоны. На юге встречаются участки северных степей. Берёзовые леса занимают около 1475 (тыс. гектар), что составляет 21% территории области. Среди покрытой лесом площади преобладают березовые леса (60%), свыше 30% приходится на боры, около 10% - на осиновые колки и тополевые рощи. Березняки северных районов относятся к подтаежным. Задолго до прихода человека, север края находился под властью тайги. С изменением еловые леса отступили, а их место было занято березняками, под покровом которых до наших дней сохранилась большая группа таежных видов растений - наследие прежней эпохи. Сосново-липовые леса, расположенные в районе озера «Медвежье», особенно уникальны тем, что они находятся более чем 180-километровом отрыве от южного предела распространения липы в Западной Сибири. Еловые леса встречаются лишь на севере Шатровского района и занимают небольшие пространства среди массивов сосновых и березовых лесов.

3. Климат

Расположение Курганской области в глубине огромного континента определяет ее климат как континентальный. Она удалена от теплых морей Атлантического океана, отгорожена с запада Уральским хребтом, находится близко от центра материка, совершенно открыта с северной стороны и очень мало защищена с юга. Поэтому на территорию области легко проникают как арктические холодные массы, так и теплые сухие - из степейКазахстана, что ведет к неустойчивым метеорологическим условиям. Большое влияние на климат оказывают континентальные воздушные массы умеренных широт, приходящие из Восточной Сибири.

Самым холодным месяцем является январь (в среднем -18°), самым теплым - июль (+19°). Годовая амплитуда между самой низкой и самой высокой температурами в области отмечена в 1943 году (в январе -50°, в июле +41°). Среднегодовое количество осадков по области составляет 300-400 мм, но значительно колеблется по отдельным годам. Минимальное количество осадков выпало в 1952 году (182 мм).

4. Почвозащитные севообороты

Их главная задача -- защита почвы от водной эрозии и от ветровой эрозии в открытой степи. Основой почвозащитных севооборотов является эффективное использование почвозащитного действия сельскохозяйственных культур в сочетании со специальными почвозащитными приемами обработки почвы и размещением культур на полях. Наибольшей почвозащитной способностью обладают многолетние травы. Озимые зерновые культуры несколько уступают многолетним травам. По почвозащитной способности основные сельскохозяйственные культуры подразделяют, натри группы: с высокой почвозащитной способностью, куда относятся многолетние травы и озимые зерновые культуры; со средней почвозащитной способностью -- однолетние травы, яровые зерновые культуры; со слабой почвозащитной способностью -- пропашные культуры и чистые пары.

Для защиты почв от водной эрозии почвозащитные севообороты вводятся по склонам крутизной более 5°.

В таких севооборотах исключаются чистые пары. Пропашные культуры высеваются поперек склона полосами шириной 30--60 м, которые чередуются с полосами многолетних трав или однолетних культур сплошного загущенного посева. На склонах большой крутизны (более 10-- 12°) необходимо вводить травопольные севообороты, причем под многолетними травами должно быть более 50 % всей площади.

На землях, сильно подверженных водной эрозии, в лесостепной зоне рекомендуются примерно следующие севообороты: 1--3 -- многолетние травы; 4 -- озимые (с оставлением травяных полос); 5 -- кукуруза или смесь ее с тыквой при полосном размещении с.полосами трав; 6 -- зернобобовые с посевом пожнивных культур; 7 -- озимые и яровые с подсевом многолетних трав.

В районах ветровой эрозии применяются почвозащитные севообороты с полосным размещением многолетних трав и чистых паров. Полосы размещаются поперек господствующих ветров. Ширина полос на легких почвах должна быть до 50 м, а на более тяжелых -- до 100--150 м. Так, при полосном размещении культур, пара и многолетних трав возможен следующий пятипольный севооборот с десятилетней ротацией: 1--5--многолетние травы;. 6--7 -- яровая пшеница; 8 -- кулисный пар; 9--10 -- яровая пшеница. Полоса, занятая ранее паром, затем два года подряд засевается яровой пшеницей, а та полоса, которая была второй год под яровой пшеницей, на третий идет под многолетние травы.

Полосное размещение посевов различных культур и чистого пара за последние годы получило широкое распространение, особенно в Северном Казахстане.

Севообороты орошаемого земледелия существенно отличаются от севооборотов без орошения. Первая, наиболее важная, их особенность состоит в том, что здесь выращиваются особо ценные для народного хозяйства и хорошо отзывающиеся на поливы культуры. Для орошения необходимо иметь допустимо минимальную площадь поля севооборота.

Она устанавливается с учетом способа полива и поливной техники. Размеры полей и их конфигурация должны обеспечить производительное использование многоопорных широкозахватных дождевальных машин. Следует учитывать также общие размеры поливной площади в хозяйстве, водообеспеченность и состав культур. Размеры полей должны быть не менее 40--60 га.

Наиболее распространенные культуры поливного земледелия нашей страны -- многолетние бобовые травы (люцерна, клевер). В севооборотах с люцерной на нее приходится 20--30 % площади. В Средней Азии, Закавказья и в Казахстане ведущей культурой является хлопчатник, который в хлопково-люцерновых севооборотах занимает 60--70 % площади.

Широкое распространение получила также фабричная сахарная свекла, под которую отводится 10--30 % площади севооборота. Из технических культур на орошаемых землях возделываются и масличные культуры (кунжут и др.). На поливных землях большая площадь отводится ведущим продовольственным культурам -- озимой (Северный Кавказ, Украина, Молдавия) и яровой пшенице (Поволжье). Эти культуры занимают 20--30 % площади севооборота.

5. Агротехнические приемы защиты почв от водной и ветровой эрозии

Водная эрозия вызывается на склоновых землях поверхностным потоком дождевых, талых или оросительных вод, который смывает с поверхности почвы самую плодородную ее часть, образует промоины, овраги и делает пашню и другие угодья непригодными к сельскохозяйственному использованию. Она возникает также в результате уничтожения растительности и неправильной обработки почвы на склоновых землях.

На полях с уклоном 1,5--2° это достигается соблюдением простейшего правила -- обработку почвы, посев проводить попе рек или по контуру склона.

На полях с уклоном 2--6° применяют специальные приемы обработки почвы: гребнистую, комбинированную, ступенчатую разноглубинную вспашку поперек склона, прерывистое бороздование, лункование почвы после зяблевой обработки, кротование, щелевание, вспашку с почвоуглубителями, глубокую безотвальную вспашку, плоскорезную обработку, вспашку с вырезными отвалами и др.

Щелевание - агромелиоративный прием, применяемый для улучшения водно-физических свойств слабопроницаемых почв. Он заключается в прорезании в почве щелей шириной 2,5...4 см на глубину 30…60 см с расстоянием между ними 100…150 см. При нарезке щелей стенки их уплотняются, а сами щели заполняются рыхлой осыпавшейся почвой. Такие щели хорошо перехватывают поверхностный сток. Благодаря этому уменьшается сток талых и ливневых вод на склонах, смыв почвы и питательных веществ, повышаются запасы продуктивной влаги. Возрастает эффективность вносимых удобрений.

Щелевание проводится осенью полей, вспаханных на зябь, а также на посевах озимых культур и многолетних трав. На односкатных склонах щели нарезаются поперек, на сложных - в направлении, близком к горизонтам местности.

Щелевание на склонах значительно улучшает водопроницаемость суглинистой почвы, особенно слабоводопроницаемого иллювиального горизонта, повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Прибавка урожая при щелевании зяби - зерновых культур составляет 0,28, при щелевании озимых - 0,36, многолетних трав - 0,66 т/га.

Кротование. Сущность этого приема состоит в создании на некоторой глубине от поверхности почвы системы пустот в виде цилиндрических ходов, параллельных поверхности. Кротовины делаются при помощи кротователя, который создает на глубине 35…40 см от поверхности почвы круглые ходы диаметром 6…8 см на расстоянии 0,7…1,4 м друг от друга. Вода в кротовину поступает через щель, прорезанную вертикальной стойкой, прикрепленной к полевой доске плуга.

Кротование положительно влияет на свойства почвы: улучшает ее водопроницаемость, распределение влаги по профилю. В условиях избыточного увлажнения кротование позволяет избавиться от лишней влаги.

Большое противоэрозионное значение имеет прерывистое бороздование, резко уменьшающее или полностью прекращающее смыв почвы, увеличивающее запасы продуктивной влаги на 20…60 мм и повышающее урожайность зерновых культур на 0,15…0,25 т/га. Глубина борозд 18…20 см, расстояние между ними 5…10 м, а между перемычками 1..3 м. Чем ниже по склону и чем круче склон тем чаще делают борозды и перемычки в бороздах. Поперечные борозды с перемычками можно производить обычными плугами со специальными приспособлениями ПРНТ-70000, ПРНТ-80000. Прерывистые борозды на глубину до 18 см могут быть проведены орудиями с рабочими органами типа окучника.

На полях с уклоном 6--8° между полосами посевов сельскохозяйственных культур шириной 30--40 м создают почвозащитные буферные полосы шириной 3,6--7,2 м из посевов многолетних трав.

При крутизне уклона более 8° ширину буферных полос увеличивают до 10,8 м, а ширину полос с посевом сельскохозяйственных культур уменьшают до 20--25 м. На таких склонах не сеют пропашные культуры, и на полосах возделывают озимые и яровые зерновые культуры.

Песо- и гидромелиоративные мероприятия заключаются в создании на крутых склонах лесных полос, водоотводных каналов и стоковых канав по вершинам оврагов, в террасировании склонов, в устройстве водоемов и плотин.

А также применяются дополнительные агротехнические мероприятия:

-Прерывистое бороздование

-Крестование (перекрестное бороздование)

-Устройство валиков по горизонтам склона

Ветровая эрозия - одно из наиболее значимых факторов, отрицательно влияющих на качество полей. Самыми незащищенными в этом плане являются гладкие, рыхлые с мелкими гранулами почвы. Ветер, дующий на высоте 30 см со скоростью 6м/час, заставляет почву двигаться. Любые меры направленные на снижение скорости ветра над поверхностью почвы, позитивно скажутся на ее состоянии. Ветровая эрозия почвы характерна для в степных районов при скорости ветра в приземном слое воздуха 3--4 м/с. Она сопровождается пыльными бурями, при которых с поверхности почвы уносятся мелкие частицы плодородной почвы. Охватывая большие территории, ветровая эрозия наносит огромный ущерб сельскому хозяйству, особенно земельным массивам, не защищенным растительным покровом и с бесструктурной, иссушенной почвой. Защита почвы от ветровой эрозии обеспечивается системой мероприятий, которая состоит из почвозащитных севооборотов с полосным размещением посевов зерновых культур и многолетних трав, из системы плоскорезных приемов обработки почвы, влагонакопительных и лесомелиоративных приемов. При полосном размещении культур в полях севооборота полосы посевов яровой пшеницы и кулисного чистого пара шириной 50-100 м размещают поперек направления господствующих ветров и чередуют друг с другом или с такими же полосами многолетних трав. Однако главным средством защиты почвы от ветровой эрозии служит плоскорезная обработка с сохранением на поверхности поля около 70% стерни. Стерня защищает почву от выдувания, в зимнее время задерживает снег на полях, который защищает почву от ветровой эрозии, создает в почве запасы влаги, необходимые для формирования устойчивых урожаев.

Защита почв от ветровой эрозии заключается в предупреждении этих явлений, ликвидации очагов и прекращении процессов их развития. Мероприятия против ветровой эрозии должны быть направлены на уменьшение скорости ветра и увеличение противодефляционной стойкости почв. Защита почв от ветровой и водной эрозии должна осуществляться комплексно. На дерново-подзолистых песчаных почвах, подверженных ветровой эрозии, эффективно применение минимальной обработки почвы, проведение вспашки и сева сельскохозяйственных культур поперек господствующих ветров, регулирование глубины вспашки с тем, чтобы не выпахать на поверхность почвы нижележащие безгумусные горизонты, сев яровых зерновых культур в ранние сроки, послепосевное прикатывание почвы кольчато-шпоровыми катками, мульчирование почвы органическими удобрениями.

Если агротехнические приемы не обеспечивают должной защиты почв от ветровой эрозии, их дополняют лесомелиоративными противоэрозионными мероприятиями. Лесомелиоративные мероприятия предусматривают создание ветрозащитных лесных полос по границам полей севооборотов с расстоянием между ними 400--600 м.Лесные полосы (шириной 15-20 м) размещаются по горизонтам через 200-400 м их называют водорегулирующими лесополосами, они поглощают поверхностный сток воды стекая по пахотным склонам и защищают почву от эрозии. Вдоль берегов, балок и оврагов размещаются прибалочные и приовражные лесополосы шириной 15-30м,эти полосы предотвращают развитие оврагов.

Схемы смешания лесных полос

1)Полезащитная лесополоса

Тип смешания древесно-теневой. Конструкция продуваемая, размещение 3 к 1 (деревья через 3 м,а в ряду через 1м) ширина 7,5

Размещено на Allbest.ru