Dirvožemio defliacijos problema Afrikoje, Europoje, Azijoje, Amerikoje yra labai aktuali. Tai vienas iš pagrindinių sunkumų, susijusių su mūsų planetos dirvožemių ekologine būkle. Ekologai ir geologai ragina tam skirti ypatingą dėmesį, teigdami, kad šios nelaimės neįvertinimas gali baigtis pasauline krize. Iš tiesų, defliacija yra rimta grėsmė pasaulio ateičiai. Kas tai yra ir kaip tai išreiškiama?
Bendra informacija
Dirvožemio vandens ir vėjo erozijos problema yra itin aktuali, nes kiekvienais metais tokie reiškiniai paliečia įspūdingas zonas. Defliacija paprastai suprantama kaip dirvožemio sunaikinimas dėl judančių oro srovių, taip pat viršutinio dirvožemio sluoksnio pašalinimas vėjo. Defliacija įvyksta, kai vėjo greitis viršija ribą, kuriai dirvožemis gali atsispirti. Gamtos reiškinio griaunanti galia tampa tokia didelė, kad joks žemės stabilumas negali išgelbėti žemės.
Dirvožemisdalelės pradeda judėti dėl vėjo jėgos dėl abipusės statikos, dinamikos įtakos. Tokios jėgos atsiranda, kai oro srautas teka aplink dalelę, esančią ant žemės paviršiaus. Kai oro srautas juda, jis veikia sferinį elementą žemės paviršiuje. Kadangi dalelė išsidėsčiusi laisvai, ją veikia sudėtinga gravitacijos, priekinio oro slėgio ir atmosferos slėgio įtaka. Jie atlieka kėlimo ir traukos jėgų vaidmenį.
Galia ir įtaka
Dirvožemių ir žemių erozija dėl vėjo įtakos, tyrinėta geologų ir ekologų, leido suprasti jėgų įtakos atskiroms dalelėms koreliacijos ypatumus. Jei gravitacijos, atmosferos slėgio, sanglaudos jėgos derinys praktiškai atitinka priekinio oro slėgio jėgą, dirvožemio elementas pradeda judėti, vilkdamasis paviršiumi. Jei gravitacija, oro slėgis ir sanglauda kartu yra silpnesni už pakilimo jėgą, dirvožemio elementas yra pakabinamos judesio būsenoje.
Pakilimo atsiradimo priežastis yra vėjo greičio skirtumas skirtinguose žemės elemento aukščiuose. Tam tikras srautas patenka po sferiniu gumuliu. Dirvožemio viršus yra šiek tiek grubus, todėl tokio srauto greitis yra palyginti mažas. Dirvožemio tankis vaidina svarbų vaidmenį. Virš dalelės susidaro zona, kurioje slėgio lygis yra žemesnis nei supančioje erdvėje, o žemiau – priešingai, tai yra, atsiranda sritis, kuriai būdingas gana didelis slėgis. Tai lemia dirvožemio elemento kėlimo poveikį.jėga.
Sudėtingas reiškinys
Dirvožemio erozijos vystymasis yra tarpusavyje susijusių procesų visuma. Jie apima ne tik dirvožemio dalelių atsiskyrimą, bet ir jų judėjimą su vėlesniu nusodinimu. Kai kuriais atvejais vėjas paveikia pagrindines veisles, paveikia dirvožemį formuojančias veisles. Defliacija stebima, jei pučia gana didelis vėjas, todėl jis užtikrina dalelių judėjimą. Defliacija skirstoma į kasdienes (arba vietines) ir dulkių audras. Skirstymui analizuojama, kas vyksta: intensyvumas, trukmė laike, žalos dydis. Kasdieninė infliacija stebima esant santykinai mažam oro masių judėjimo greičiui. Jie gali labai nežymiai viršyti kritinius dirvožemio rodiklius. Kasdienis reiškinys yra labai riboto masto, apimantis lauką ar kelis šalia esančius. Šioje zonoje stebimi visi proceso etapai – išpučiamas gruntas, nusėda nuosėdos. Tam tikru mastu šis reiškinys yra susijęs su bet kokia ariama žeme.
Kai labai stiprus vėjas sukelia dirvožemio defliaciją, kyla dulkių audra. Šis žodis reiškia vėjo sukeltą reiškinį, kuris yra daug stipresnis už kritinį, kurį neša dirvožemis. Oro masių įtaka lemia didelių dulkių kiekių judėjimą. Tuo pačiu sumažėja matomumas. Audros metu stebimas didelis dirvožemio elementų pakilimo į atmosferą aukštis – jis skaičiuojamas šimtais metrų. Judėjimo diapazonas yra didelis – jis vertinamas šimtais, tūkstančiais kilometrų.
Intensyvumas
Norint įvertinti dirvožemio erozijos procesą veikiant vėjui, būtina apibūdinti reiškinio intensyvumą. Įvertinus šį veiksnį gaunami duomenys apie kiekybinę to, kas vyksta, pusę. Atsižvelkite į tai, kaip intensyviai nupučiama žemė. Rezultatas per metus matuojamas t/ha. Kitas vertinimo variantas – išanalizuoti, kokio storio dirvožemio sluoksnis buvo prarastas per tam tikrą laikotarpį (mėnesį, metus).
Norint išanalizuoti, kokia didelė yra defliacijos rizika, būtina susieti žinomą naujo dirvožemio atsiradimo proceso intensyvumą ir greitį. Vidutinis šio parametro rodiklis vertinamas milimetrais per metus. Norėdami nustatyti vertę, koreliuokite humuso lygio galią ir jo susidarymo trukmę.
Defliacija: veiksniai
Visi dirvožemio defliacijos veiksniai paprastai skirstomi į tuos, kuriuos lemia klimatas, topografija, žmogaus veikla, dirvožemis. Tyrinėdami klimatą, jie atsižvelgia į vėjo greitį, kryptį, aplinkos įkaitimo lygį įvairiais metų laikais, vietovei būdingą kritulių kiekį. Dirvožemio defliacija dažniau pasitaiko ten, kur žemas dirvožemio drėgmės lygis, drėgmė išgaruoja aktyviau nei iškrenta krituliai. Didesnė defliacijos rizika, jei šiltuoju metų laiku aplinkos temperatūra labai aukšta, o santykinis drėgmės lygis atmosferos masėse yra žemesnis už normą. Defliacija ypač ryški Centrinės Azijos žemėse, būdinga Vakarų Sibiro regionams ir Kazachstano teritorijoms. Jei įvertintume Altajaus dirvožemio būklę, pamatytume, kad daugiau nei 75% vakarų reljefo yra veikiami šio destruktyvaus proceso. Maždaug 64,1% visųdirbama žemė – plotai, kuriems nagrinėjamas procesas yra pavojingas. Apie 45 % jau tapo jo aukomis.
Dirvožemio erozijos ir defliacijos stiprumą lemia oro masės judėjimo intensyvumas. Standartiškai vėjo greitis didėja dieną, didžiausias būna iki pietų, o vakare nurimsta. Kuo ilgiau stebimas vėjas, tuo didesni nuostoliai, jei oro masių judėjimo greitis viršija kritinį žemei. Norint įvertinti kritinį, būtina nustatyti oro judėjimo greitį ne didesniame kaip 10 cm aukštyje nuo žemės paviršiaus. Kritinis vėjas bus tas, kuriame akivaizdžiai juda smėlio grūdeliai. Norint įvertinti oro judėjimo greitį 10-15 metrų aukštyje virš paviršiaus, naudojami specialūs instrumentai – jie yra meteorologinėse stotyse. Yra registratoriai, skirti matuoti oro judėjimo greitį ir kryptį. Naudojami puodelio anemometrai.
Išsamiau apie greitį
Norint ištirti dirvožemio defliaciją, būtina nurodyti regionui būdingus vėjų ypatumus. Greičio, kryptingumo matavimus rekomenduojama atlikti su trijų valandų pertraukomis. Atsižvelgiama į tai, kad greitis keičiasi nuo sezono iki sezono ir visi pokyčiai yra natūralūs. Stipriausias vėjas stebimas žiemos pabaigoje, pavasario pradžioje. Dažnai šis etapas fiksuojamas tuo metu, kai dar nėra augmenijos, todėl neigiami procesai greitai išplinta į didelius dirvožemio plotus.
Viena iš pagrindinių vėjo režimo ypatybių yra oro masių, keliančių pavojų vietovei, kryptis. Norėdami jį apibrėžtinaudokite vėjo rožę, tai yra, rombinę diagramą. Vėjo rožė leidžia suprasti, kokios kryptys vyrauja, ir įvertinti, kokiems dirvožemiams gresia ypatingas pavojus.
Kituliai ir atšilimas
Kaip matote iš specialių žinynų, tam tikrą dirvožemio apsaugą nuo erozijos ir defliacijos užtikrina krituliai, jei jie yra vidutinio stiprumo. Jie drėkina dirvą, sustiprina sukibimą tarp skirtingų agregacijos būsenų terpių, padidina dirvožemio atsparumą defliacijai, taip pat mechaniškai veikia dirvožemio struktūras. Jei vėjas sausas, stiprus – dirva išdžiūsta, todėl atsparumas defliacijai krenta. Mechaninį kritulių poveikį lemia lašų dydis, kritulių trukmė ir intensyvumas, dirvožemio savybės ir džiovinimo bei užpildymo drėgme, atšildymo ir vėlesnio užšalimo ciklų skaičius.
Temperatūra labai paveikia dirvožemio kokybę. Teigiamos temperatūros ir šalčio kaita, stebima per dieną, sukelia nuolatinį užšalimą, o vėliau dirvožemio atšilimą. Jei tai pastebima labai dažnai, dirvožemis sudrėkinamas, sumažėja jo atsparumo sunaikinimui lygis.
Topografija
Dirvožemio defliacija didžiąja dalimi priklauso nuo vietovės topografijos. Tai įtakoja, kaip meteorologinės savybės paveiks žemę, todėl lemia defliacijos stiprumą. Vėjas yra vienas iš stiprių, reikšmingų veiksnių, formuojančių reljefą. Jei kalbame apie žemės ūkyje naudojamas sritis, tai vėjas čia yra įrankis reljefui formuoti nano lygyje,mikrodalelės. Dėl jos už smulkių kliūčių atsiranda nuosėdų (guzelių, iešmų). Tai, pavyzdžiui, augalų stiebai ir medžių kamienai. Veikiant vėjui, vietoje miško juostų, skirtų laukams apsaugoti, atsiranda pylimai. Reljefo elementai skiriasi vienas nuo kito. Jei analizuotume lygumą su lūžusiomis atkarpomis, pamatytume, kad esant vienodiems vėjo parametrams vėjo greitis didėja, kai oro masės juda aukštyn šlaitu, ir atvirkštinis reiškinys leidžiantis. Oro masių greičio pokytis, priklausomai nuo reljefo, iš esmės kontroliuoja defliaciją, lemia dirvožemio vystymosi tendencijas regione.
Esant plokščiam grublėtam reljefui, esant tokiam pat vėjui laisvoje atmosferoje, jo greitis dirvos paviršiaus lygyje didėja judant šlaitu ir mažėja judant šlaitu žemyn. Atitinkamai, išsikišusios sekcijos yra jautresnės agresijai nei pavėjinės. Defliacijos lygis tampa reikšmingesnis, kai judate aukštyn. Šlaito statumas, geometrinės ypatybės daugiausia lemia vėjo įtakos stiprumą reljefo niuansams. Defliacijos poveikis ryškiausias, jei nuolydis yra išgaubtas. Jei jis yra įgaubtos formos, agresyvus veiksnys yra paveiktas kuo mažiau.
Žmogaus įtaka
Šiuo metu žmonės galvoja, ką daryti, kad dirvožemio erozija būtų išvengta efektyviau. Daugeliu atžvilgių tai aktualumą lemia tai, kad defliacija dažnai prasideda būtent dėl žmogaus veiklos, pramonės organizavimo irkai kurios žemės. Labiausiai procesams jautrūs serozemai, lengvi kaštoniniai, rudžemiai. Pirmiausia kenčia pusdykumės, dykumos, sausų stepių regionų kaštoniniai plotai, taip pat stepinis chernozemas. Dirvožemio savybės, atsakingos už defliacijos lygį, skirstomos į tas, kurios turi įtakos jo stabilumui, ir tas, kurios turi netiesioginį poveikį. Pirmoji kategorija apima dalelių sudėtį, tankį, sukibimą. Netiesiogiai veikiami cheminiai, fizikiniai, kombinuoti procesai, dėl kurių kinta dirvožemio kiekybiniai parametrai.
Iš visų defliacijos veiksnių vienas stipriausių yra antropogeninis. Dėl to kasmet cikliškai keičiasi ariamoje žemėje naudojamo aukštesnio lygio suvestinės savybės. Žmogus keičia šio sluoksnio tankį. Dažnai rezultatas būna nepalankus gamtai, ypač jei darbai atliekami naudojant specialias mašinas. Asmuo koreguoja agregatų ryšį.
Parametrai ir sudėtis
Vienas iš svarbių dirvožemio parametrų yra gumulingumas. Tai leidžia suprasti, kiek elementų dirvožemyje, kurių matmenys yra didesni nei milimetras. Kuo didesnis nelygumas, tuo mažiau regionas patiria defliaciją. Struktūrinė būsena labai priklauso nuo granulometrinės sudėties. Iš žmogaus artų stepių žemių rizikingiausios, labiausiai defliacijos zonų paveiktos yra sunkios arba lengvesnės už vidutines pagal dalelių dydžio pasiskirstymą. Pirmuoju atveju struktūra yra per porėta, antruoju atveju trūksta rišiklio, dulkių, kuriosbūtini didelių, patvarių elementų išvaizdai.
Tam tikru mastu galima apsaugoti dirvožemį nuo defliacijos, jei imamasi priemonių jo sudėčiai pagerinti. Manoma, kad procesas yra mažiau pavojingas, jei dirvožemyje yra 27% dumblo. Jei dirvoje pakankamai dulkių, ji atsparesnė defliacijai. Šiuo atveju patį sunaikinimo pobūdį daugiausia lemia granulometrinė sudėtis. Vėjas gabena elementus, tuo pat metu juos naikindamas, trindamas žemės paviršių, kai juo juda mažos konstrukcijos. Visa tai padidina smulkių elementų kiekį dirvožemyje. Juos lengvai neša vėjas.
Organika
Dirvožemio defliaciją daugiausia lemia organinių junginių buvimas. Jų sąskaita reljefas yra derlingesnis, bet mažiau atsparus sunaikinimui. Taikant vienodas apdorojimo procedūras, humusu praturtintas chernozemas turės daugiau mažų inkliuzų. Tokia teritorija yra jautresnė defliacijai. Augalijos likučių įterpimas į žemę duoda prastesnį efektą nei palikimas viršutiniame sluoksnyje. Būdami viršuje, augalai lėčiau suyra, ilgiau papildo dirvą lipniais ingredientais, apsaugodami nuo sunaikinimo. Humuso prisodrintos žemės sunaikinamos greičiau, nes čia lėčiau atsiranda paviršiaus pluta. Tokios plutos susidarymas padidina atsparumą defliacijai. Defliacijos intensyvumas šiek tiek sumažėja, nuostolių dydis sumažėja.
Vanduo ir žaluma
Dirvožemio erozijos kontrolė apima dirvožemio drėgmės prisotinimo stebėjimą. Užpildymas vandeniu sukuria daugiau svorio. Daugiauoro srautų judėjimo greičio rodikliai tampa itin pavojingi vietovei. Dėl drėkinimo susidaro vandens plėvelė. Kai dalelės yra uždarytos, atsiranda sanglauda dėl skirtingų medžiagų agregatų būsenų. Tokios jėgos daro dirvą atsparesnę sunaikinimui. Defliacija mažėja.
Kovojant su dirvožemio erozija, augalija padeda žmogui. Tai lemia dirvožemio, oro, srautų jame kokybę. Augalai beveik visada koreguoja defliaciją teigiama kryptimi, taip pat daro įtaką žmogaus žemės ūkio veiklai. Oro srautas dėl augalų tampa audringesnis, vidutinis greitis krenta. Dėl augalų atsiranda turbulentinis pabudimas, tai yra sluoksnis, kuriame turbulencijos reiškinys ypač stiprus. Toks pėdsakas dėl augalų grupės tampa savotišku buferiu, kuris susilpnina mainus tarp skirtingų oro sluoksnių. Naudojant tai, galima pagalvoti apie augmenijos vietą lauke taip, kad defliacijos plotai apimtų visą paviršių. Tada regionas bus apsaugotas kuo efektyviau. Kuo didesnis oro greitis, tuo mažesnis augalo saugomas plotas. Stiprus vėjas gali išjudinti daleles nepaisant apsauginės augmenijos.
Ką daryti?
Jei paklaustumėte geologų, ekologų, kokia priemonė apsaugo dirvožemį nuo defliacijos, daugelis patars naudoti augmeniją. Tikimasi visapusiško darbo. Teritorijų, kurias reikia saugoti nuo agresyvaus reiškinio, paviršius mulčiuojamas. Rekomenduojama sėti tarpinęveislių. Pasėliai išdėstomi taip, kad juostelės keistųsi. Būtina sukurti vadinamuosius aukštų augalų sparnus, kurie apsaugotų laukus ir miško plantacijas. Stipriausią dangą sudaro ankštinių augalų veislės.
Norėdami suprasti, kokios svarbios yra įvairios priemonės, turite patikrinti dirvožemio būklę. Visos teritorijų atmainos skirstomos į silpnai, vidutines, stipriai defliuotas. Nustatę priklausymą tam tikrai grupei, jie pasirenka priemones teritorijai apsaugoti. Bet kokiu atveju priemonės turi būti išsamios. Erozijai linkusiose vietose vėjo greitis turėtų būti sumažintas. Norėdami tai padaryti, sukurkite kliūtis - vėjo strypus. Jų vaidmenį atlieka miškai, aukštų augalų užkulisiai. Ne mažiau svarbus yra apsauginės dirvožemio dangos formavimas. Jo atsakomybė – suvokti vėjo pučiamus, kurie kitu atveju gali sunaikinti žemę.
Daugelis agronomų žino, kokia priemonė apsaugo dirvą nuo defliacijos – įvedami cheminiai produktai, kurie sustiprina dalelių sukibimą ir taip padidina dirvožemio stiprumą.
Sudėtingos priemonės
Dirvožemio apsauga nuo erozijos apima agrotechninius darbus, organizuotą žemės ūkio, miško melioraciją. Žemės ūkis reikalauja racionalaus auginimo vietų išdėstymo. Įvairių sričių savybių tyrimas leidžia nustatyti, kurios zonos yra jautresnės agresyviems veiksniams. Tokios vietos užsėjamos daugiamečiais augalais, čia sodinami miškai. Turi būti naudojamos dirvožemiui apsaugoti skirtos technologijos.
Sunkiuose HS dirvožemiuose tai yra dirvą apsauganti kultivavimo technologijagrūdiniai augalai penkių laukų grūdų pūdymo sėjomainoje. Šioje sėjomainoje 20% dirbamos žemės skiriama pūdymui. Čia dirbama paliekant ražieną. Sėja – ražienų sodintuvai.
Jei dirva lengva, sėkite taip, kad pasėliai augtų juostelėmis. Pjaudami laukus paskirstykite juos taip, kad ilgoji pusė būtų nukreipta į pagrindinį pavojingą oro srautą.
Agrotechninio darbo uždavinys – kompensuoti maisto medžiagų trūkumą, kaupti vandenį dirvoje. Darbus būtina organizuoti taip, kad plūgo horizontas taptų struktūrinis, o oro judėjimo greitis šalia žemės būtų kuo mažesnis.
Dirvožemio apsaugos lygis skirtingais metų laikais priklauso nuo žmogaus auginamų pasėlių biologinių savybių. Aukščiausias apsaugos lygis yra daugiamečiams augalams skirtose teritorijose. Mažiausiai saugomi pūdymai. Kopūstų, svogūnų ir panašių kultūrų užimami plotai taip pat praktiškai neturi apsaugos. Šių augalų biologinė masė per maža, todėl apsaugoti teritorijos nuo dirvos pūtimo neįmanoma. Veiksmingi yra kukurūzai, medvilnė. Saulėgrąžų sodinimas bus naudingas dirvožemiui.
