Топырақ эрозиясы. Су эрозиясы. Дефляция

Топырақ пен тө сеніш жыныстарғ а ағ ын, жаң быр жә не нө сер суының бұ зу іс-ә рекеті су эрозиясы деп аталады. Эрозияның қ арқ ындылығ ына ө сімдік жә не топырақ жамылғ ылары, жер бедері, климат жә не жергілікті жердің геологиялық қ ұ рылымы ө те ү лкен ық пал етеді. Ө сімдік жамылғ ысы жаң быр тамшыларының кү шін азайтады, тамыр жү йелерімен топырақ тың жоғ арғ ы қ абатын бекітеді, оның су ө ткізгіштігін жоғ арылатады, топырақ тың бетін тегіс емес бү дірлі жасайды, ағ ын сулардың жылдамдығ ын азайтады, топырақ тың тоң у терең дігін азайтады жә не еріген судың сің уіне септігін тигізеді. Ағ атын судың жылдамдығ ы мен масасы жер бедеріне тә уелді, беткей ә рі ұ зын, ә рі тік болғ ан сайын топырақ ты ағ ызу жә не шаю кү шейе тү седі. Шаю қ арқ ынына беткей формасы да ә сер етеді. Дө ң ес беткейлерде су қ озғ алу жылдамдығ ы жоғ ары, ал эрозия судың қ озғ алу жылдамдығ ы біртіндеп азаятын ойыс беткейлерге қ арағ анда кү штірек. Су эрозиясының қ арқ ыны ауыл шаруашылығ ы мық ты дамығ ан аудандарда байқ алады.

Су эрозиясы негізгі екі типке: беткейлік жә не жыралық болып бө лінеді (5.1-сурет). Нә тижесінде ө те қ ұ нарлы қ абаттың біртіндеп шайылуы жү реді де, оның қ алың дығ ы азайып беткейлер етектерінде делювиальды тү зілулер пайда болады (лат. deluere – шайылу).

5.1-сурет. Жыралық су эрозиясының егістіктегі бастапқ ы кезең і

Жедел эрозияның ә серіне ұ шырайтын топырақ тар эрозияланғ ан топырақ тар деп аталады. Академик С. С. Соболев (1961) ірі масштабта топырақ тық картағ а тү сіруде кең інен пайдаланылатын, шайылу дә режесіне қ арай, эрозияланғ ан топырақ тардың классификациясын жасағ ан. Шайылу дә режесіне қ арай аз, орташа, қ атты жә не ө те қ атты шайылғ ан топырақ тар болып жіктеледі. Аз шайылғ анғ а гумус горизонтының жартысынан азы шайылғ ан топырақ тар жатқ ызылғ ан. Орташа шайылғ ан топырақ тарда гумус жартысынан кө п немесе толық шайылғ ан, қ атты шайылғ ан топырақ тарда қ ұ нарлығ ы нашар (ауыспалы) горизонт жартылай сақ талғ ан, ө те қ атты шайылғ ан топырақ тарда топырақ қ абаты толық шайылғ ан, аналық жыныс ашылғ ан жерлерге – топырақ тү зілуге ұ шырамағ ан қ абат жатады.

Жедел эрозия топырақ тың қ ұ нарлығ ын едә уір тө мендетуге алып келеді: аз шайылғ ан топырақ тарда дә нді дақ ылдар ө німдері шамамен екі есе, ал орташа шайылғ андарда – 4 есе аз болады.

Эрозия кезінде топырақ тың майда, қ ұ нарлы бө лігі сумен шайылып, желмен ұ шып кетеді де, оның қ ұ нарлылығ ы кемиді. Табиғ атта 20, 5 см ғ ана гумустық қ абат тү зілуі ү шін 300-ден 1000 жылғ а дейін уақ ыт керек. Осыдан-ақ топырақ ты қ орғ аудың, танапта эрозия болмауын ойластырудың ө те қ ажет екені кө рініп тұ р. Топырақ эрозиясы жерді дұ рыс жыртпау, танапты қ орғ айтын орман жолағ ының жоқ тығ ы, оның дұ рыс орналастырылмауы, қ ар суының сің уіне жағ дай жасалмауы себептерінен болады.

Жел эрозиясы кезінде топырақ ұ шып, “қ ара дауыл” кө теріледі. Су эрозиясы кезінде танаптарда ү лкенді-кішілі жыралар пайда болады. Су эрозиясы кезінде танаптан жаз айларында ө те тапшы болатын сумен, кө зге кө рініп тұ ратын қ арашіріктермен қ атар ерітінді кү йінде ә ртү рлі қ оректік заттар ағ ып кетеді.

Қ азақ стандағ ы жел эрозиясына ұ шырағ ан жер кө лемі Р. Жанпейісовтың мә ліметі бойынша, 70 млн. гектардан астам, яғ ни республика территориясының 26%-ы топырақ эрозиясына, оның 52 млн. гектардан астамы жел эрозиясына бейім болса, 18 млн. гектардан астамы су эрозиясына ұ шырағ ан. Олардың жартысына жуығ ы егіншілікке жарамды жерлер.

Су жә не жел эрозиясымен кү ресу бү кіл халық тық, мемлекеттік маң ызы бар ө те қ ажет шара. Себебі, бұ л жұ мыстың нә тижесінде мемлекетіміздің ең басты байлығ ының бірі – жердің қ ұ нарлығ ы сақ талады, жыл сайын танаптан мол ө нім алып тұ руғ а мү мкіндік туады.

Топырақ ты эрозиядан сақ тау жә не тиімді пайдалану егіншіліктің басты мақ саты.

Беткейлі эрозия топырақ тың ү стің гі қ абатының жаң быр немесе еріген қ арсуларымен шайылуына байланысты. Соның салдарынан топырақ тың беткі қ ұ нарлы қ абаты біраз беткі бө лігінен айырылады, ал шайылғ ан топырақ массасы жің ішке су ағ ымымен ылдиғ а қ арай тасымалданады. Сө йтіп топырақ тың ү стің гі қ ұ нарлы қ абаты бірте-бірте жұ қ арып, шайылғ ан кескінді тү рге кө шеді. Беткейлі эрозия жаң быр мен қ ар суларының беткі ағ ындық кү шіне байланысты. Жаң быр су тамшылары топырақ бетін тұ рақ ты ұ рып тұ ратындық тан, оның агрегаттары бұ зылып, тү ртпектері ыдырап, майда тү йірлер бө лшегі артады. Олар топырақ санылауларын капиллярды бекітіп, топырақ тың су ө ткізу қ абілетін тө мендетеді. Соның ә серінен жауын сулары топырақ қ а сің бей, оның бетінен ағ ып кетеді. Ылдиғ а бағ ытталғ ан су ағ ынының кинетикалық энергиясы оның массасы мен жылдамдығ ына байланысты. Бұ л энергияның біраз бө лігі топырақ ты шаюғ а, агрегаттарды бө лшектеуге жә не тасымалдауғ а жұ мсалады.

Жыралық эрозия деп ылдиғ а қ арай жылдам ақ қ ан сулардың топырақ ты орып, терең жыралап шаюды айтады. Жыралық эрозияның 1-і сатысында терең дігі 20-35 см су шайғ ан іздерімен 0, 3-1, 5 метрлік шұ ң қ ырлар пайда болады. Олар тұ рақ ты дамыса, жыралар пайда болады. Жыралар кө бейген сайын топырақ жамылғ ысы ауыл шаруашылығ ына жарамсыз болып қ алады. Жыралық эрозияың даму сатысын жыралардың белгілі территорияда дамуына, таралуына жә не олардың жалпы ұ зындығ ына қ арай анық тайды. Жыралық эрозия даму сатысына қ арай 4-ке бө лінеді.

1) ә лсіз – 0, 2;

2) орташа – 0, 25-0, 50;

3) жоғ ары – 0, 5-0, 75:

4) ө те жоғ ары – > 0, 75 ү лкен км² ауданы.

Даму жылдамдығ ына байланысты эрозия қ алыпты геологиялық жә не ү демелі болып бө лінеді.

Қ алыпты эрозия деп табиғ и ө сімдік жамылғ ысы бар топырақ бетінен ұ сақ тү йірлердің баяу шайылып тұ руын айтады.

Ү демелі эрозия ө сімдік жамылғ ысы жоқ топырақ бетінде немесе оны адам дұ рыс пайдаланбағ аннан дамиды.

Ю. Заславскийдің тұ жырымы бойынша, ү демелі эрозия қ арқ ыны беткейлік жә не жыралық эрозия болып 2 типке бө лінеді:

I. Беткейлік эрозия, олардың ө зін 5-ке бө леді:

1. Шамалы шайылу – топырақ тың жылдық шайылуы < 0, 5 т/га;

2. Сә л шайылу – 0, 5-1 т/га;

3. Орташа шайылу – 1-1, 5 т/ га;

4. Кү шті шайылу – 5-10 т/га;

5. Ө те кү шті шайылу – > 10 т/га-дан артық.

II. Жыралық эрозия – оны 5-ке бө леді:

1. Сә л қ арқ ынды эрозия-жыраның жыл бойындағ ы ө су мө лшері < 0, 5 м;

2. Орташа қ арқ ынды эрозия – 0, 5-1 м;

3. Жоғ ары қ арқ ынды эрозия – 1-2 м;

4. Ө те жоғ ары қ арқ ынды эрозия – > 2-5 м артық;

5. Аса жоғ ары қ арқ ынды эрозия – > 5м артық.

Топырақ тың шайылу дә режесі мен ө нім мө лшері тікелей байланысты.

Топырақ эрозиясы ә сіресе, табиғ ат жағ дайларында жә не адамның топырақ ты дұ рыс пайдаланбағ анын дә лелдейді. Сондық тан эрозияның даму жағ дайлары ә леуметтік-экономикалық жә не табиғ и деп 2-ге бө лінеді.

Топырақ ты дұ рыс пайдаланбағ ан жағ дайда эрозия дамуына климат, жер бедері, геологиялық қ ұ рылым, топырақ ерекшеліктері, ө сімдік жамылғ ысы ә сер етеді. Климат ә рекеттеріне жауын-шашын мө лшері қ ұ былымының маң ызы зор. Ә сіресе, қ ауіптісі нө сер (қ арқ ындылығ ы 0, 5-1мм/мин-тан жоғ ары) жә не ұ зақ жауын. Су эрозиясы топырақ тың шайылуы беткей ылдилығ ының 1, 5-2⁰ бастап, 3⁰ жоғ ары ылдиларда (> 3)⁰ ол айқ ын жү ре бастайды.

Беткей ұ зындығ ы ө скен сайын одан ағ атын су мө лшері кө бейіп, топырақ тың шайылуы артады. Беткейлер мү сініне қ арай тү зу, дө ң есті, баспалдақ ты болып келеді, тү зу жә не дө ң ес топырақ тың шайылуы кө бінесе, жоғ ары тіктеу бө лігінде жү реді де, тө менгі бө лігінде шайылып келген материалдар шоғ ырланады. Баспалдақ ты беткейлерде су ағ ыны бә сең болғ андық тан, эрозия бә сең жү реді. Оң тү стік беткей топырағ ы солтү стікке қ арағ анда шайылуғ а бейім келеді. Су эрозиясына тұ рақ ты бұ л қ ара топырақ тар, ал тұ рақ сыздығ ына шымды кү лгін жә не сұ р орман топырақ тары жатады.

Топырақ ты эрозиядан қ орғ ауда ө сімдіктің маң ызы ү лкен. Олардың тұ тастығ ы ө скен сайын эрозия бә сең дейді. Ө сімдіктердің жапырақ тары мен сабақ тары жаң быр тамшыларының ұ ру кү шін бірінші ө зіне қ абылдайды да, топырақ тың тү йіртпектерін бұ зылудан сақ тайды. Эрозия АҚ Ш, Қ ытай, Ү нді, Италия, Ресей, Украина, т.б. елдерде кең ө ріс алғ ан. Эрозияғ а орманды далалық қ ара жә не таулық облыстар топырақ тары кө п шалдығ ады.

Жел эрозиясы – дефляция кө бінесе, қ ұ рғ ақ аймақ тарда – Солтү стік Қ азақ стан, Башқ ұ рстан, Ставрополь ө лкелері Оң тү стік-Шығ ыс Украина, Батыс жә не Шығ ыс Сібір, ә сіресе, шө лді жә не шө лейт аймақ тарда ө ршіген. Дефляция деп шаң дауыл немесе жергілікті топырақ тың желмен ұ шырылуын айтады. Жел екпіні топырақ тың ү стің гі қ абатын бұ зып, олардың тү йіртпектерін ауа ағ ымымен ә р мө лшерлі қ ашық тық қ а тасымалдайды

Эрозия салдарынан – топырақ қ ұ нарлығ ы тө мендеп, қ арашірігі мү лде жоғ алып кетуі мү мкін. Топырақ тың химиялық қ ұ рамы ө згеріп, физикалық, биологиялық қ асиеттері нашарлайды. Қ уыстылығ ы тө мендеп, тығ ыздығ ы артады, су ө ткізгіштігі нашарлап, топырақ тағ ы су қ оры тө мендейді.

Дефляция негізінен қ ұ рғ ақ жә не континенталды климатта ө ршиді. Дымқ ыл-ылғ алды жағ дайда тү йірлер байланысы (жымдасуы) ө скендіктен топырақ эрозияғ а қ арсы тұ ра алады жә не оның ү стіндегі ө сімдік жамылғ ысы эрозияғ а қ арсы қ алқ ан болады.

Дефляция қ аупі кө бінесе, жазық территориялармен кең тауаралық жә не тө беаралық жазық тық тарда туады. Дефляцияғ а механикалық қ ұ рамы жең іл жә не ауыр, бірақ тү йіртпексіз қ ұ рғ ақ топырақ тар жең іл ұ шырайды.

Эрозия кезінде қ атты соқ қ ан жел жердің ү стің гі қ абатындағ ы топырақ ты ұ шырып алып кетеді, тү йіршіктері дақ ылдардың тамыры ашылып қ алады. Ұ шырылғ ан топырақ тү йіршіктері, дақ ылдардың жапырағ ын зақ ымдайды. Ық тау жердегі ө сімдік ө ркендерін топырақ басып қ алады. Осының бә рі ө німнің кемуіне ә келіп соғ ады, кей жағ дайда егістікті кө шкін топырақ басып қ алады да, егіннен ешқ андай ө нім алынбайды.

Жергілікті дефляция беткі эрозия жә не баяу бұ рқ асын немесе сыдырма тү рінде жү реді. Кө терің кі эрозияда топырақ тү йірлері ауа қ ұ йынымен жоғ ары кө теріліп, сыдырмада топырақ бетімен секіре қ озғ алады. Топырақ тү йіртпектері ірілігіне қ арай 3 жылжу ә дісіне бө лінеді:

– топырақ тан жоғ ары ұ шу < 0, 01 мм;

– топырақ тың ү стімен секіру < 0, 1-0, 5 мм;

– топырақ ү стінен сыдыра қ озғ алу < 0, 5-3 мм.

Топырақ тү йіртпектері домалап қ озғ алғ анда бір-бірімен соқ тығ ысады, бө лшектеніп, ұ сақ фракциялар мө лшері кө бейеді. Желдің қ арқ ыны ө скен сайын олардың бұ зу кү ші ұ лғ аяды. Солтү стік Қ азақ станда дефляция – қ ауіпті, ол желдің жылдамдығ ы жең іл механикалық қ ұ рамды топырақ тарда 6 м/с, ал ауыр топырақ тарда 10 м/с болғ анда басталады.

Топырақ қ ұ рамындағ ы балшық ты бө лшектер мө лшері азайғ ан сайын, олардың дефляцияғ а тұ рақ тылығ ы кеми береді. Сондық тан дефляцияғ а ең тез ұ шырағ ан қ ұ мды, қ ұ майтты, қ ұ м балшық ты топырақ тар болып саналады.

Егер топырақ массасын 1 мм-н артық тү йіртпектер қ ұ райтын болса, онда ол дефляцияғ а шалдық пайды деуге болады. Кө ктемде топырақ беті ашық, Ауылшаруашылық дақ ылдар ө нісі ә лі кө терілмегенде дефляция басталып, желмен бірге себілген дә ндер ұ шырылып ә кетіледі. Ал кү здік егістің кейбір жерлерінде ө сімдік тамырлары ашылып қ алып, екінші жерлерде ө сімдік сабақ тары кө міліп қ алады. Жазда дефляция ө сімдіксіз егістікте жү руі мү мкін.