Problém deflácie pôdy v Afrike, Európe, Ázii a Amerike je veľmi aktuálny. Toto je jedna z kľúčových ťažkostí spojených s ekologickým stavom pôdy našej planéty. Ekológovia a geológovia naliehajú, aby jej venovali mimoriadnu pozornosť, argumentujúc tým, že podcenenie tejto katastrofy môže skončiť globálnou krízou. Deflácia je skutočne vážnou hrozbou pre budúcnosť sveta. Čo to je a ako sa to vyjadruje?
Všeobecné informácie
Problém vodnej a veternej erózie pôdy je mimoriadne naliehavý, keďže každý rok takéto javy postihujú pôsobivé oblasti. Deflácia sa bežne chápe ako deštrukcia pôdy v dôsledku pohybujúcich sa prúdov vzduchu, ako aj odstránenie vrchnej vrstvy pôdy vetrom. Deflácia nastáva, keď rýchlosť vetra prekročí limit, ktorému môže pôda odolať. Deštruktívna sila prírodného javu je taká veľká, že Zem nemôže zachrániť žiadna stabilita zeme.
Pôdačastice sa začnú pohybovať silou vetra v dôsledku vzájomného vplyvu statiky, dynamiky. Takéto sily sa objavujú, keď prúd vzduchu prúdi okolo častice umiestnenej na povrchu zeme. Keď sa prúd vzduchu pohybuje, pôsobí na guľový prvok na povrchu zeme. Keďže častica je voľne umiestnená, podlieha komplexnému vplyvu gravitácie, čelného tlaku vzduchu a atmosférického tlaku. Zohrávajú úlohu zdvíhacích a trakčných síl.
Sila a vplyv
Erózia pôd a pevnín vplyvom vetra, skúmaná geológmi a ekológmi, umožnila pochopiť zvláštnosti korelácie vplyvu síl na jednotlivé častice. Ak kombinácia gravitácie, atmosférického tlaku, súdržnej sily prakticky zodpovedá sile čelného tlaku vzduchu, pôdny prvok sa začne pohybovať a ťahať po povrchu. Ak sú gravitácia, tlak vzduchu a súdržnosť súhrnne slabšie ako vztlaková sila, pôdny prvok je v pozastavenom pohybe.
Dôvodom objavenia sa vztlaku je rozdiel v rýchlosti vetra v rôznych výškach, ktoré má k dispozícii pozemný prvok. Pod guľovú hrudku vstupuje určitý tok. Vrch pôdy je trochu drsný, takže rýchlosť takéhoto toku je relatívne nízka. Hustota pôdy zohráva úlohu. Nad časticou sa vytvorí zóna, v ktorej je úroveň tlaku nižšia ako v okolitom priestore a pod ňou nastáva opak, teda vzniká oblasť, ktorá sa vyznačuje pomerne vysokým tlakom. To vedie k vzniku zdvíhacieho účinku na pôdny prvok.sila.
Komplexný jav
Vývoj pôdnej erózie je súborom vzájomne súvisiacich procesov. Zahŕňajú nielen odlučovanie pôdnych častíc, ale aj ich pohyb s následným ukladaním. V niektorých prípadoch vietor ovplyvňuje základné odrody, ovplyvňuje pôdotvorné odrody. Deflácia sa pozoruje, ak je vietor, ktorého rýchlosť je pomerne veľká, takže zabezpečuje pohyb častíc. Deflácia sa delí na každodenné (alebo lokálne) a prachové búrky. Pre rozdelenie sa analyzuje, čo sa deje: intenzita, trvanie v čase, množstvo poškodenia. Denná inflácia sa pozoruje pri relatívne nízkych rýchlostiach pohybu vzdušných hmôt. Môžu veľmi mierne prekročiť kritické ukazovatele pre pôdu. Každodenný jav má veľmi obmedzený rozsah, pokrýva pole alebo niekoľko blízkych. V tejto oblasti sú pozorované všetky fázy procesu - pôda je vyfúkaná, sedimenty sú ukladané. Tomuto javu podlieha do určitej miery každá orná pôda.
Keď veľmi silný vietor spôsobí defláciu pôdy, nastáva prachová búrka. Toto slovo označuje jav iniciovaný vetrom, ktorý je oveľa silnejší ako kritický jav prenášaný pôdou. Vplyv vzdušných hmôt vedie k pohybu veľkých objemov prachu. Zároveň klesá viditeľnosť. Počas búrky sa pozoruje veľká výška vzostupu pôdnych prvkov do atmosféry - počíta sa v stovkách metrov. Rozsah pohybu je veľký – odhaduje sa na stovky, tisíce kilometrov.
Intenzita
Pre posúdenie procesu pôdnej erózie vplyvom vetra je potrebné charakterizovať intenzitu javu. Vyhodnotenie tohto faktora poskytuje údaje o kvantitatívnej stránke toho, čo sa deje. Berte do úvahy, ako intenzívne je pôda odfúknutá. Výsledok sa meria v t/ha počas roka. Ďalšou možnosťou hodnotenia je analyzovať, aká hrubá vrstva pôdy sa stratila počas určitého časového obdobia (mesiac, rok).
Pre analýzu toho, aké vysoké sú riziká deflácie, je potrebné korelovať známu intenzitu a rýchlosť procesu vzniku novej pôdy. Priemerný ukazovateľ tohto parametra sa odhaduje v milimetroch za rok. Ak chcete určiť hodnotu, korelujte silu hladiny humusu a trvanie jeho tvorby.
Deflácia: Faktory
Všetky faktory deflácie pôdy sa zvyčajne delia na tie, ktoré určuje klíma, topografia, ľudská činnosť, pôda. Pri štúdiu podnebia zohľadňujú rýchlosť, smer vetra, úroveň vykurovania životného prostredia v rôznych ročných obdobiach, množstvo zrážok, ktoré sú v oblasti vlastné. Deflácia pôdy je bežnejšia tam, kde je úroveň pôdnej vlhkosti nízka, vlhkosť sa vyparuje aktívnejšie ako padajú zrážky. Existuje väčšie riziko deflácie, ak je v teplom období teplota prostredia veľmi vysoká a relatívna úroveň vlhkosti v atmosférických hmotách je pod normou. Deflácia je obzvlášť výrazná v stredoázijských krajinách, charakteristických pre oblasti západnej Sibíri a územia Kazachstanu. Ak zhodnotíme stav pôdy na Altaji, môžeme vidieť, že viac ako 75% západného terénu podlieha tomuto deštruktívnemu procesu. Približne 64,1 % zo všetkýchorná pôda - plochy, pre ktoré je uvažovaný proces nebezpečný. Jeho obeťami sa už stalo asi 45 %.
Sila pôdnej erózie a deflácie je určená intenzitou pohybu vzdušnej hmoty. Rýchlosť vetra sa cez deň štandardne zvyšuje, na poludnie je maximálna a večer utíchne. Čím dlhšie je vietor pozorovaný, tým väčšie sú straty, ak rýchlosť pohybu vzdušných hmôt prekročí kritickú rýchlosť pre zem. Na vyhodnotenie kritického je potrebné určiť rýchlosť pohybu vzduchu vo výške nie viac ako 10 cm od povrchu zeme. Kritický vietor bude ten, v ktorom sa očividne pohybujú zrnká piesku. Na posúdenie rýchlosti pohybu vzduchu vo výške 10-15 metrov nad povrchom sa používajú špeciálne prístroje - sú umiestnené na meteorologických staniciach. Existujú zapisovače určené na meranie rýchlosti a smeru pohybu vzduchu. Používajú sa pohárové anemometre.
Podrobnejšie o rýchlosti
Na štúdium deflácie pôdy je potrebné uviesť vlastnosti vetrov, ktoré sú v regióne vlastné. Meranie rýchlosti, smerovosti sa odporúča robiť s trojhodinovými prestávkami. Berie sa do úvahy, že rýchlosť sa mení zo sezóny na sezónu a všetky zmeny sú prirodzené. Najsilnejší vietor je pozorovaný koncom zimy, začiatkom jari. Toto štádium je často fixované v čase, keď ešte nie je žiadna vegetácia, takže negatívne procesy sa rýchlo rozšíria do veľkých plôch pôdy.
Jednou z hlavných charakteristík veterného režimu je smer vzdušných hmôt, ktoré predstavujú nebezpečenstvo pre oblasť. Aby som to definovalpoužite veternú ružicu, teda loxodrom. Veterná ružica dáva predstavu o tom, ktoré smery prevládajú, a umožňuje vám posúdiť, ktoré pôdy sú obzvlášť ohrozené.
Zrážky a otepľovanie
Ako môžete vidieť zo špeciálnych referenčných kníh, určitý stupeň ochrany pôdy pred eróziou a defláciou poskytujú zrážky, ak sú mierne. Zvlhčujú pôdu, zlepšujú priľnavosť medzi médiami v rôznych stavoch agregácie, zvyšujú schopnosť pôdy odolávať deflácii a tiež mechanicky ovplyvňujú pôdne štruktúry. Ak je vietor suchý, silný - pôda vysychá, takže odolnosť proti deflácii klesá. Mechanický účinok zrážok je určený veľkosťou kvapiek, trvaním zrážok a ich intenzitou, kvalitami pôdy a počtom cyklov sušenia a naplnenia vlhkosťou, rozmrazovaním a následným mrazom.
Teplota výrazne ovplyvňuje kvalitu pôdy. Striedanie kladných teplôt a mrazu, pozorované počas dňa, vedie k neustálemu zamŕzaniu s následným otepľovaním pôdy. Ak sa to pozoruje veľmi často, pôda je navlhčená, úroveň jej odolnosti proti zničeniu klesá.
Topografia
Deflácia pôdy do veľkej miery závisí od topografie oblasti. Ovplyvňuje to, ako meteorologické vlastnosti ovplyvnia zem, a preto určuje silu deflácie. Vietor je jedným zo silných, významných faktorov, ktoré formujú terén. Ak hovoríme o oblastiach využívaných v poľnohospodárstve, tak vietor je tu nástrojom na tvarovanie reliéfu na nano úrovni,mikročastice. Vďaka nej sa za malými prekážkami objavujú usadeniny (hrbole, výrony). Sú to napríklad stonky rastlín a kmene stromov. Vplyvom vetra sa na mieste lesných pásov, určených na ochranu polí, objavujú valy. Reliéfne prvky sa navzájom líšia. Ak analyzujeme rovinu s členitými úsekmi, môžeme pri rovnakých parametroch vetra vidieť zvýšenie rýchlosti vetra pri pohybe vzdušných hmôt nahor a opačný jav pri zostupe. Zmena rýchlosti vzdušných hmôt v závislosti od reliéfu do značnej miery riadi defláciu a určuje vzorce vývoja pôdy v regióne.
V podmienkach plochého členitého reliéfu s rovnakým vetrom vo voľnej atmosfére sa jeho rýchlosť na úrovni povrchu pôdy zvyšuje pri pohybe do svahu a klesá pri pohybe dolu svahom. Vyčnievajúce časti sú teda náchylnejšie na agresiu ako záveterné. Úroveň deflácie sa stáva dôležitejšou, keď sa pohybujete nahor. Strmosť, geometrické vlastnosti svahu do značnej miery určujú silu vplyvu vetra na nuansy reliéfu. Účinok deflácie je najvýraznejší, ak je sklon konvexný. Ak má konkávny tvar, agresívny faktor je ovplyvnený v najmenšej možnej miere.
Ľudský vplyv
V súčasnosti ľudia premýšľajú o tom, čo robiť, aby účinnejšie predchádzali pôdnej erózii. V mnohých ohľadoch je to relevantné kvôli skutočnosti, že deflácia často začína práve v dôsledku ľudskej činnosti, organizácie priemyslu a riadenianiektoré pozemky. Serozem, ľahká gaštanová pôda, hnedá pôda sú najviac náchylné na procesy. V prvom rade trpia polopúšte, púštne oblasti, gaštanové oblasti suchých stepných oblastí, ako aj stepná černozem. Kvality pôdy zodpovedné za úroveň deflácie sa delia na tie, ktoré ovplyvňujú jej stabilitu, a tie, ktoré majú nepriamy vplyv. Prvá kategória zahŕňa zloženie, hustotu, priľnavosť častíc. Nepriamo sú ovplyvnené chemické, fyzikálne, kombinované procesy, v dôsledku ktorých sa menia kvantitatívne parametre pôdy.
Zo všetkých faktorov deflácie je jedným z najsilnejších antropogénny. Z tohto dôvodu sa cyklicky každý rok menia agregované kvality hornej úrovne využívanej na ornú pôdu. Človek mení hustotu tejto vrstvy. Výsledok je často nepriaznivý pre prírodu, najmä ak sa práca vykonáva so zapojením špeciálnych strojov. Osoba upravuje medzisúhrnné prepojenie.
Parametre a zloženie
Jedným z dôležitých parametrov pôdy je hrudkovitosť. Umožňuje vám pochopiť, koľko prvkov v pôde s rozmermi väčšími ako milimeter. Čím vyššia je hrudkovitosť, tým menej je oblasť vystavená deflácii. Štrukturálny stav do značnej miery závisí od granulometrického zloženia. Spomedzi pôdy v stepi oranej človekom sú najrizikovejšie a najviac postihnuté deflačnými zónami tie, ktoré sú ťažké alebo ľahšie ako priemer z hľadiska distribúcie veľkosti častíc. V prvom prípade je štruktúra príliš porézna, druhá možnosť je sprevádzaná nedostatkom spojivového materiálu, prachu, ktorýnevyhnutné pre vzhľad veľkých, odolných prvkov.
Do určitej miery je možné chrániť pôdu pred defláciou, ak sa prijmú opatrenia na zlepšenie jej zloženia. Predpokladá sa, že proces je menej nebezpečný, ak pôda obsahuje 27% bahna. Ak je v pôde dostatok prachu, je odolnejšia voči deflácii. V tomto prípade je samotný charakter zničenia do značnej miery určený granulometrickým zložením. Vietor prenáša prvky a súčasne ich ničí a obrusuje povrch zeme, keď sa po ňom pohybujú malé štruktúry. To všetko vedie k zvýšeniu objemu malých prvkov v pôde. Vie ich ľahko unášať.
Organics
V značnej miere je deflácia pôdy určená prítomnosťou organických zlúčenín. Na ich úkor je terén úrodnejší, no menej odolný voči ničeniu. Pri rovnakých postupoch spracovania bude mať černozem obohatený o humus viac malých inklúzií. Takéto územie je náchylnejšie na defláciu. Zapustenie zvyškov vegetácie do zeme má horší účinok ako ponechanie v hornej vrstve. Keď sú na vrchole, rastliny sa rozkladajú pomalšie, dopĺňajú pôdu adhezívnymi prísadami dlhšie a chránia ju pred zničením. Krajiny obohatené humusom sa ničia rýchlejšie, pretože povrchová kôra sa tu objavuje pomalšie. Tvorba takejto kôry zvyšuje odolnosť proti deflácii. Intenzita deflácie sa o niečo zníži, množstvo strát sa zníži.
Voda a zeleň
Kontrola erózie pôdy zahŕňa monitorovanie nasýtenia pôdnou vlhkosťou. Naplnenie vodou vytvára väčšiu váhu. Viacukazovatele rýchlosti pohybu prúdenia vzduchu sa pre oblasť stávajú kriticky nebezpečnými. Zvlhčovanie vedie k vzniku vodného filmu. Keď sú častice uzavreté, dochádza k súdržnosti v dôsledku rôznych agregovaných stavov látok. Takéto sily spôsobujú, že pôda je odolnejšia voči ničeniu. Deflácia klesá.
V boji proti erózii pôdy prichádza na pomoc človeku vegetácia. Určuje kvalitu pôdy, vzduchu, prúdi v nej. Rastliny korigujú defláciu takmer vždy pozitívnym smerom a ovplyvňujú aj ľudskú poľnohospodársku činnosť. Prúdenie vzduchu v dôsledku rastlín sa stáva turbulentnejším, priemerná rýchlosť klesá. Vplyvom rastlín sa objavuje búrlivá brázda, teda vrstva, v ktorej je fenomén turbulencie obzvlášť silný. Takáto stopa sa vďaka skupine rastlín stáva akýmsi nárazníkom, ktorý oslabuje výmenu medzi rôznymi vrstvami vzduchu. Pomocou toho je možné uvažovať o umiestnení vegetácie na poli tak, aby plochy obsahujúce defláciu pokrývali celú plochu. Potom bude región chránený čo najefektívnejšie. Čím vyššia je rýchlosť vzduchu, tým menšia je plocha chránená rastlinou. Silný vietor môže pohybovať časticami napriek ochrannej vegetácii.
Čo robiť?
Ak sa opýtate geológov, ekológov, aké opatrenie chráni pôdu pred defláciou, mnohí vám poradia využiť vegetáciu. Očakáva sa komplexná práca. Povrch území, ktoré je potrebné chrániť pred agresívnym javom, je mulčovaný. Odporúča sa zasiať medziproduktodrody. Plodiny sú usporiadané tak, aby sa pruhy striedali. Je potrebné vytvoriť takzvané krídla vysokých rastlín, ktoré chránia polia a lesné plantáže. Najsilnejší obal tvoria odrody strukovín.
Ak chcete pochopiť, aké relevantné sú rôzne opatrenia, musíte skontrolovať stav pôdy. Všetky odrody území sú rozdelené na slabo, stredne, silne deflované. Po určení príslušnosti k určitej skupine vyberajú opatrenia na ochranu oblasti. V každom prípade musia byť opatrenia komplexné. V oblastiach náchylných na eróziu by sa mala znížiť rýchlosť vetra. K tomu vytvorte prekážky - vetrovky. Ich úlohu zohrávajú lesy, zákulisie vysokých rastlín. Rovnako dôležité je vytvorenie ochranného pôdneho krytu. Jeho oblasťou zodpovednosti je vnímať nárazy vetra, ktoré by inak mohli zničiť zem.
Mnohí agronómovia vedia, aké opatrenie chráni pôdu pred defláciou - zavedenie chemických produktov, ktoré zvyšujú priľnavosť častíc, čím zvyšujú pevnosť pôdy.
Komplexné opatrenia
Ochrana pôdy pred eróziou zahŕňa agrotechnické práce, organizované poľnohospodárstvo, rekultiváciu lesa. Poľnohospodárstvo si vyžaduje racionálne usporiadanie miest na pestovanie. Štúdium vlastností rôznych oblastí vám umožňuje určiť, ktoré zóny sú náchylnejšie na agresívne faktory. Takéto miesta sú posiate viacročnými rastlinami, sú tu vysadené lesy. Musia sa použiť technológie určené na ochranu pôdy.
Na HS-ťažkých pôdach je to pôdoochranná kultivačná technológiaobilniny v päťpoľnom striedaní obilnín ležiacich úhorom. 20 % ornej pôdy v tomto striedaní plodín je vyčlenených na úhor. Obrábanie pôdy sa tu vykonáva zanechávaním strniska. Výsev – strnisko.
Ak je pôda ľahká, sejte tak, aby plodiny rástli v pruhoch. Pri rezaní polí ich rozmiestnite tak, aby ich dlhá strana smerovala cez hlavný nebezpečný prúd vzduchu.
Úlohou agrotechnických prác je dopĺňať nedostatok živín, akumulovať vodu v pôde. Je potrebné organizovať prácu tak, aby sa horizont pluhu stal štrukturálnym a rýchlosť pohybu vzduchu pri zemi bola minimalizovaná.
Úroveň ochrany pôdy v rôznych ročných obdobiach závisí od biologických kvalít plodiny, ktorú človek pestuje. Najvyšší stupeň ochrany je na územiach vyhradených pre trvalky. Polia ležiace ladom sú najmenej chránené. Plochy, na ktorých sa pestuje kapusta, cibuľa a podobné plodiny, tiež nemajú prakticky žiadnu ochranu. Biologická hmota týchto rastlín je príliš malá, preto nie je možné chrániť oblasť pred zafúkaním pôdy. Efektívne patrí kukurica, bavlna. Výsadba slnečnice prospeje pôde.
