Нікончук Н.В. Протиерозійна стійкість грунтів правобережного степу України

Короткий зміст

Стан вивченості питання. На підставі вивчення наукових джерел написано розділ, в якому показано, що захист ґрунтового покриву від деградації, у першу чергу, від ерозійних процесів – одна із найважливіших екологічних проблем, з якою людству доведеться мати справу в XXI столітті. Успішне вирішення цього питання можливе лише на основі всебічного вивчення причин і умов виникнення ерозії і розроблення наукових основ охорони і раціонального використання земельних ресурсів. Визначено, що серед усіх факторів ерозії непересічне значення має протиерозійна стійкість ґрунту. Було задекларовано також, що суттєвий вклад у вивчення умов формування протиерозійної стійкості ґрунтів та отримання кількісних показників внесли W.H. Wischmeier, Ц.Є. Мірцхулава, М.Н. Заславський, М.С. Кузнєцов, Г.І. Швебс, М.К. Шикула, С.Ю. Булигін, О.Г. Тарарико, Г.А.Ларіонов, О.О. Світличний, Д.Г. Тихоненко та ряд інших вчених. Досягнення вітчизняних вчених відображено в Концепції охорони ґрунтів від ерозії в Україні (Харків, 2008)

Аналіз літературних даних показав, що найбільш повним визначенням протиерозійної стійкості слід вважати здатність ґрунту протистояти еродуючій дії (відриву і переносу) падаючих дощових крапель або поверхневому водному потоку (А.А. Светличный, С.Г. Черный., Г.И. Швебс, 2004).

Існує ряд підходів щодо визначення протиерозійної стійкості − прямі (лабораторні та польові методи, які моделюють опір водній ерозії спеціально підготовлених зразків ґрунтів, або дослідження у польових умовах на стокових майданчиках, де вивчається інтенсивність змиву в певних «еталонних» або «стандартних» умовах) та непрямих (у вигляді «інтегральних» ґрунтових показників, які, на думку низки авторів (Кузнєцов, 1981; Воронін, 1986; Булигін, 2001), показують здатність ґрунту протидіяти руйнів­ній енергії поверхневого стоку і падаючих крапель дощу). До останніх відносять показники макро- і мікроструктури ґрунту, зокрема, коефіцієнт агрегованості Бейвера-Роадеса, показник протиерозійної стійкості Вороніна-Кузнєцова, вміст водотривких агрегатів >0,25 мм та їх середньозважений діаметр тощо.

Слід зазначити, що наявність різних не уніфікованих методик визначення цього показника призвела до формування широкого кола не узгоджених, часто контрверсійних думок щодо протиерозійної стійкості різних ґрунтів, впливу ґрунтових властивостей, ступеня еродованості, зрошення та інших факторів антропогенного та природного походження на цей показник. Детально не вивчена внутрішньорічна та багаторічна динаміка протиерозійної стійкості ґрунтів.

У зв’язку із вищесказаним, було зроблено висновок про необхідність подальшого дослідження природи протиерозійної стійкості ґрунтів та визначення її кількісної оцінки різних типів ґрунтів, внутрішньорічних змін цього показника, впливу ґрунтових властивостей на протиерозійну стійкість тощо.

Умови, об’єкт та методика проведення досліджень. Для вивчення протиерозійної стійкості чорноземів та темно-каштанових ґрунтів була сформована система моніторингових ділянок для спостережень за цим показником. За результатами попередньо проведеного грунтово-ерозійного обстеження території Правобережного Степу були виявлені типові ґрунтово-ерозійні катени, у межах яких були закладені розрізи, з яких відбиралися ґрунтові зразки для подальшого вивчення ґрунтових властивостей з точки зору протиерозійної стійкості та проводився опис ґрунтового профілю з визначенням усіх морфологічних показників. Типові грунтово-ерозійні катени вибиралися таким чином, щоб вони знаходилися поблизу неораних цілинних ділянок, які певний час не оброблялися. З таких ділянок також відбиралися зразки з метою визначення протиерозійних властивостей ґрунту в „еталонних” умовах цілини та (або) перелогу. Координати катен та ґрунтових профілів фіксувалися в просторі за допомогою GPS-приймача «Garmin-60».

Коливання протиерозійної стійкості ґрунтів протягом року вивчався в умовах стаціонарного польового досліду, закладеного на землях Миколаївського інституту агропромислового виробництва УААН (чорноземи південні середньосуглинкові). Об’єктами польового дослідження були два агрофона − озима пшениця та кукурудза на зелений корм.

Відпрацювання методики протиерозійного проектування на основі оцінки ерозійної стійкості земель за методом Г.В. Бастракова проводилось на землях агрофірми ім. Чапаєва Березанського району Миколаївської області.

Відбір зразків ґрунту і подальший їх лабораторний аналіз за допомогою фізичних, хімічних, фізико-хімічних та інших методів проводився згідно з загальноприйнятими методиками відповідно до ДСТУ, ДСТУ ІSO, ГОСТ, ОСТ. Зокрема, структурно-агрегатний склад ґрунту визначався за Н.І.Савіновим згідно з методикою – ДСТУ 4744:2007 (4-х кратна повторність); середньозважений діаметр агрегатів ґрунту – методом обчислення; гранулометричний та мікроагрегатний склад в індивідуальних зразках методом піпетки в модифікації Н.А. Качинського згідно з методикою МВВ 31-497058-010-2003 (4-х кратна повторність), ступінь дисперсності ґрунту обчислювався за Качинським, агрегатності – за Бейвером і Роадесом (А.Ф.Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986); гранулометричний показник структурності за Вадюніною (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986); показник протиерозійної стійкості ґрунту за Вороніним і Кузнєцовим (А.Д.Воронин, 1986); водостійкість – методом мокрого просіювання на приладі Бакшеєва (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина, 1986); гігроскопічну вологість ґрунтів – за методикою “Визначення сухої речовини та вологості за масою. Гравітаційний метод, ДСТУ ІSO11465 – 2001; вміст гумусу за ДСТУ 4289:2004, визначення вмісту елементарних ґрунтових частинок (ЕГЧ) за С.Ю. Булигіним та Т.Д. Комаровою (С.Ю. Булыгин, Т.Д. Комарова, 1990); протиерозійну стійкість («міцність») за методикою Г.В. Бастракова (Г.В.Бастраков, 1975, 1980). Повторність визначення протиерозійної стійкості ґрунту 15-кратна.

Втрати ґрунту від ерозії визначалися за формулою Г.І. Швебса (О.О.Світличний, С.Г. Чорний, 2007), а відвернуті втрати ґрунтової енергії за методикою Ю.О. Тараріко та ін. (2005).

Отримані ряди спостережень оброблялися методами параметричної статистичної обробки з використанням табличного процесора “Microsoft Excel”.