Максимальною  площа галявин на травах і стерні ячменю (50 %), а мінімальною - на озимих (10-12 %) і зябу (30 %). При цьому шар  ґрунту, що відтанув, на галявинах на 3-4 см більший, ніж на ділянках під снігом (5-7 см). Ця особливість сприяє кращому вбиранню води на зябу і на фоні стерні ячменю з підсівом еспарцету.

     Спостереження за промерзанням у водозбірній канаві (вал-канава) показали, що верхній шар  свіжої соломи, зволожений осінньо-зимовими опадами, промерзав на 17-27 см, тому не виникало будь-яких перешкод для вбирання рідкого стоку, оскільки під стікаючою водою солома швидко відтавала. Грунт на дні канави також був відталим.

     Інтенсивність сніготанення визначають на мікромайданчиках (1 м²) з ізоляцією ґрунту плівкою для запобігання вбиранню [19].

     Найбільш  стокоскидним фоном є озимі культури суцільного висіву і багаторічні  трави, а найбільш ерозійно небезпечним - вирівняна полицева зяблева оранка.

     Величина  зливового стоку й інтенсивність  ерозії залежать від багатьох факторів: довжини й крутості схилів, вологості ґрунту, його водопроникності, агрофону, інтенсивності зливи тощо.

     1.3 Вітрова ерозія

     На  території України пилові бурі відмічались  ще в середині минулого століття, коли почали розорювати землі у степовій зоні. Розширення орних угідь призводило і до збільшення ерозійних процесів. Нині, коли площі оброблюваних земель досягли максимального рівня, вітрова ерозія ґрунтів локально проявляється практично щороку. Пилові бурі бувають раз у 5-9 років. Причинами цього явища вважають не тільки вітер, а й підвищену розпорошеність ґрунту, зумовлену невідповідністю полицевого способу обробітку ґрунту новим умовам землеробства - його значній інтенсифікації.

     За  частотою та інтенсивністю вітроерозійних процесів територію України поділяють на два великих пояси: перший - потенційно можливого розвитку вітрової ерозії, охоплює зону Українського Полісся, північно-західні та західні райони держави. В останні роки посилився локальний (місцевий) прояв вітрової ерозії на ділянках осушених торфовищ і на ґрунтах легкого механічного складу. Насамперед еродують фони полицевого зябу зразу ж після танення снігу під час заморозків або сухої весни і швидкості вітру понад 3,5 м/с на поверхні ґрунту (8-12 м/с на висоті флюгера) [4].

     Другий  пояс - решта території країни, це район активного прояву вітрової ерозії. Його поділяють на три провінції. Лісостепова - із слабкою вітроерозійною активністю. Розораність території  становить 60 - 80 %. Ґрунтовий покрив представлений  чорноземними ґрунтами суглинкового механічного складу, сформованими в основному на лесах і лесовидних суглинках. Плямами зустрічаються сірі лісові та дерново-підзолисті ґрунти легкого механічного складу. Переважаюча тут місцева вітрова ерозія розвивається при швидкості вітру понад 10 м/с. Найбільша кількість активних ерозійно небезпечних вітрів припадає на північно-східні та південно-східні напрямки.

     В Українській степовій провінції  виражений розвиток вітрової ерозії. Тут, крім вітрової, поширена й водна  ерозія ґрунтів. Часто вони зумовлюють одна одну, формуючи відповідну поверхню ґрунтів. Вітроерозійні процеси спостерігаються в основному в зимовий та ранньовесняний періоди року, особливо у безсніжні зими. Днів з пиловими бурями буває 5-25.

     Чорноморсько-Приазовська  провінція - район дуже сильного розвитку вітрової ерозії ґрунтів. Кількість днів з пиловими бурями тут становить 20-35.

     Кліматична  зумовленість прояву вітроерозійних процесів. Розподіл показників тиску повітря в ерозійно небезпечний період (січень-квітень) свідчить про існування великої баричної осі. По обидва боки від неї панують вітри різного напрямку: на півночі - західні, на півдні - східні та північно-східні, а на південному заході - північно-східні та північні.

     Найчастіше  пилові бурі виникають тоді, коли на схід від Російської рівнини розміщується потужний антициклон, а циклон знаходиться на заході або південному заході Європи. У цьому випадку на периферії антициклону значно посилюються повітряні потоки. Збільшення швидкості вітру також спостерігається, якщо на півночі та північному сході Європи формуються циклони, а на півдні України розміщена область пониженого тиску [4].

     На  Україні збільшення баричних градієнтів та вітру спостерігається переважно  в холодний період року. Влітку сильний  вітер, як правило, шквалистий, виникає під час проходження грозових фронтів. Тривалість сильного вітру звичайно від 2 до 10 - 12, на півдні та південному сході - до 143 рік.

     У районах Херсона - Нової Каховки - Мелітополя - Запоріжжя - Нікополя за рік кількість днів з пиловими бурями досягає 40. У північних та північно-східних районах України пилові бурі спостерігаються один раз за 10 років.

     Максимум  пилових бур у південних районах  буває звичайно навесні, що зумовлено  більш раннім таненням снігового  покриву, інтенсивним підвищенням температури і відсутністю зімкнутого травостою. Видування ґрунтів взимку (чорні бурі) відбувається у роки з низькою температурою повітря при слабкому зволоженні ґрунту з осені і відсутності снігового покриву. їх тривалість коливається від чверті години до кількох діб. Найбільш тривалі бурі бувають у степовій зоні, особливо у східній її частині. Середня тривалість пилових бур у Донбасі перевищує 10 год., у Лісостепу - 3, на Поліссі - 1 год.

     Великої шкоди ґрунтовому покриву завдає місцева вітрова ерозія, що виникає в основному на вітроударних схилах і підвищених елементах рельєфу посилюються вітри невеликої швидкості (менше 6 м/с). Тому локальна (місцева) вітрова ерозія найчастіше виникає при загальній відсутності пилових бур. Прояв її на одній і тій же ділянці протягом ряду років призводить до значної втрати ґрунту.

     Властивості ґрунтів та вітроерозійні  процеси. Фізична суть вітрової ерозії ґрунтів полягає в тому, що в результаті дії повітряного потоку в приземному шарі починають рухатися ґрунтові частинки та агрегати. Встановлено три форми переміщення частинок ґрунту: перекочування по поверхні, перенесення в повітряному потоці, а також стрибкоподібний рух.

     Перекочуванням  переміщуються в основному ґрунтові частинки розміром 0,5-1,2 мм, крупніші структурні агрегати - ураганним та штормовим вітром, а стрибками - частинки розміром 0,1 - 0,5 мм, які для того, щоб відірватися від поверхні ґрунту, повинні пройти шлях у стадії перекочування. Структурні агрегати розміром менше 0,1 мм по поверхні ґрунту повітряним шляхом не переміщуються. їх відрив можливий лише з гребенів або за допомогою частинок розміром - 0,1-0,5 мм, які вибивають дрібніші агрегати у повітряний потік [5].

     Якщо  у шарі ґрунту 0-5 см міститься понад 60 % агрегатів більше 1 мм, то така поверхня вітростійка. При вмісті 50 % агрегатів понад 1 мм поверхня ґрунту помірно стійка, тому що при сильних вітрах (більш як 17-20 м/с) з неї відчужується до 4-6 т/га ґрунту.

     У весняно-осінній період поверхня більшості  ґрунтів перебуває у вітростійкому  стані (грудочкуватість 60-80 %). Взимку і ранньою весною під впливом погодних умов (промерзання, відталі агрегати швидко руйнуються до ерозійно небезпечних розмірів і до періоду сильних вітрів зорані фони стають нестійкими проти вітру (грудочкуватість 30 - 40 %).

     Під впливом погодних умов, а також обробітків поступово змінюється грудочкуватість верхнього шару ґрунту. Показник схильності вітростійких агрегатів до руйнування є відносною інтегральною характеристикою впливу властивостей ґрунтового покриву на утворення і збереження грудочкуватості.

     У результаті аналізу частоти та інтенсивності  прояву вітроерозійних процесів на ґрунтах  з різними показниками руйнування виявлено тісну пряму взаємозалежність між ними. Така сполученість дає  змогу використовувати її для  діагностики ґрунтів щодо їх схильності до вітрової ерозії [5].

     За  впливом погодних умов (зволоження, промерзання, швидкість висушування) на зміну показника руйнування вітростійких агрегатів, а також зіставленням цих змін із характером прояву вітрової ерозії плакорні ґрунти степової зони України віднесені за потенційною небезпечністю до таких, яким властиві ерозійні процеси.

      РОЗДІЛ 2

     ЗАХОДИ  БОРОТЬБИ З ЕРОЗІЄЮ

     2.1 Боротьба з водною  ерозією

     2.1.1 Водорегулюючі лісові  насадження

     У комплексі агролісомеліоративних  заходів, спрямованих на боротьбу з розвитком ерозії і поверхневого змиву в регіоні, важливе місце відводиться захисним лісовим смугам - водорегулюючим, прибрівковим, приярковим, а також куртинному залісенню схилів і днищ ярів, видолинків та вододілів, долин рік, уражених лінійною ерозією. Роль і призначення цих насаджень різні. Одні з них безпосередньо впливають на скорочення і розподіл стоку дощових і талих снігових вод, інтенсивність змиву і розмиву ґрунтів; другі сприяють закріпленню схилів ярів, зменшенню їх зростання в довжину і в ширину, перешкоджають розвиткові гравітаційних зміщень порід на схилах ярів, видолинків, річкових долин; треті очищають стокові води від змитого матеріалу, затримуючи його і відкладаючи, чим попереджають замулення і обміління річок і озер, оберігають від нього ґрунти на днищах балок і річкових заплав [8].

     Лісосмуги самі по собі, а тим більше в поєднанні  з гідротехнічними спорудами  дають високий водорегулюючий ефект, який визначається величиною затримання ними поверхневого стоку води, яка надходить з площі водозбору. Згідно з інструкцією, ширина водорегулюючих смуг має бути 10-15 метрів, а відстань між ними -200-600 метрів (у залежності від природної зони, типу ґрунту і крутизни схилів). Якщо для сірих лісових ґрунтів у смузі завширшки 12 метрів середня величина інфільтрації води становить 520 міліметрів, а відстань між лісосмугами 500 метрів, то 1 гектар такої смуги простягнеться майже на 900 метрів, і, отже, в лісосмугу надходитиме стік води з поля загальною площею 45 гектарів (500X900 метрів). Таким чином, у лісосмугу довжиною 900 метрів (площею 1 гектар) надходитиме від 31 тис. до 49 тис. кубічних метрів води, яка стікає з кожного гектара міжсмугового простору. Якщо з цієї суми виключити запас води із снігу, безпосередньо нагромадженого лісосмугою, то фактичний вміст стоку в зоні сірих опідзолених ґрунтів становитиме близько 9-10 міліметрів. У роки з максимальною інфільтрацією води в грунт у зв'язку із збільшенням кількості опадів лісосмуги можуть затримувати води в 1,5-2 рази більше наведених значень [8].

     Лісосмуги в поєднанні з земляними гідротехнічними  спорудами (валами і валами-канавами) в середньому можуть затримувати  на сірих опідзолених ґрунтах  близько 15 міліметрів, а на чорноземах - до 30 - 35 см снігових вод.

     Однак водовбирна здатність лісосмуг на схилах значної крутизни буде меншою. Ці схили частіше розчленовуються початковими формами ерозії. Ґрунтовий покрив тут характеризується різним ступенем еродованості і пониженою водопроникністю. До того ж через складність рельєфу лісосмуги не завжди вдається розмістити строго по горизонталях, і тому окремі їх частини бувають спрямовані вздовж схилу (що особливо характерно для прияркових і привидолинкових смуг). Отже, чим більші відхилення у розташуванні лісосмуг від горизонталей, тим нижча їх водорегулююча ефективність. Тому доцільно споруджувати переривчасті вали-канави з бічними перемичками-валами впоперек лісосмуг із незначним виходом на ріллю. Довжину відрізків розраховують виходячи з поздовжнього ухилу лісосмуг.

     Ширина  лісових смуг на крутих еродованих схилах видолинків і річкових долин не має перевищувати 35-45 метрів. При довжині поля 500 метрів, яке прилягає до залісеного схилу видолинку, в лісонасадження надходитиме стік води з площі 10 гектарів. Це означає, що лісосмуги затримають 330-470 кубічних метрів води, яка стікає з кожного гектара, а при довжині схилу 400 метрів об'єм затриманого стоку становитиме 420-580 кубічних метрів води на гектарі [20].

     Така  висока водорегулююча ефективність суцільних лісонасаджень, як відмічає А. Г. Рожков, може спостерігатися тільки на ідеальних схилах при рівномірному надходженні води, яка стікає з полів на всю площу, тобто коли схили зовсім не розчленовані промоїнами, ярами та іншими формами ерозії. Однак в умовах регіону ідеальні умови відсутні. Тут на круті схили видолинків і річкових долин (8-15°) вода надходить бурхливими концентрованими потоками, які зумовлюють розвиток інтенсивного глибинного розмиву схилів.

     Незважаючи  на високу захисну функцію лісових  насаджень, на заліснених схилах може спостерігатись утворення початкових ерозійних форм. Це пояснюється недостатнім затриманням стоку на розораних схилах, які розташовані вище лісонасаджень.

     Водорегулюючі лісосмуги не тільки зменшують змив ґрунту зі схилів, які лежать нижче, але якоюсь мірою затримують змитий матеріал з полів, що знаходяться поруч. При цьому частина його відкладається безпосередньо в лісосмузі, а частина - перед нею на полі. Намивання й відкладання змитого ґрунту перед лісосмугою під час злив відбувається завдяки дії утворених на ріллі валків або великій потужності шару снігу, що фактично виконує захисну функцію.