ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
Degradacja gleb
W żyznych dolinach Eufratu, Tygrysu i Nilu istniały najstarsze cywilizacje świata – trwały z
reguły tak długo dopóki rabunkowa gospodarka nie doprowadziła do zniszczenia pokrywy
glebowej.
Doprowadzono do tego przez:
wylesienie,
nadmierne wypasy,
przyspieszanie erozji,
zasolenie gleb,
zamulanie zbiorników wodnych,
nadmierne podniesienie wód gruntowych,
lub przesuszenie gleby.
Wstrząsający widok przedstawiają dziś gleby dawnej kolebki rolnictwa, gdzie nieużytki
zajmują, np. w Iraku 50%, w Algierii 80% w Libii 93%.
Od jakości gleb zależy nie tylko jej produktywność, lecz także w dużej mierze zasoby i jakość
wody.
Gleba w ekosystemach lądowych jest środowiskiem organizmów, które uczestniczą w bardzo
ważnym procesie przemiany materii i energii, polegającym na rozkładzie martwych resztek
organicznych i tworzeniu produktów rozkładu do próchnicy. Wielki wpływ na kształtowanie
się gleb wywiera klimat, od którego zależy przebieg procesu wietrzenia i powstawania gleby
oraz uwilgotnienie gleby.
Największy jednak wpływ na współczesny stan gleb wywarła działalność człowieka .
Działalność ta jest dwukierunkowa. Przez nawożenie mineralne, uprawę mechaniczną,
melioracje wodną człowiek przyczynił się do zwiększenia żyzności gleb. Natomiast poprzez
nadmierne wylesiania, wypasy, nieodpowiednie użytkowanie, nadmierne odwadnianie,
nawadnianie toksycznymi ściekami poprzemysłowymi lub zatruwanie środkami chemicznymi
– doprowadził do degradacji gleb lub nawet zaniku pokrywy glebowej na ogromnych
obszarach. Negatywny wpływ wywarło również przekształcenie wielogatunkowej szaty
roślinnej kuli ziemskiej w monokultury rolne i leśne.
Można wyróżnić następujące grupy czynników degradujących glebę:
1. wypalanie gleb na skutek pożarów,
2. zmiany fizyko-chemiczne gleb,
3. nasycenie pierwiastkami metali ciężkich,
4. nasycenie pozostałościami chemicznych środków ochrony roślin,
5. osadzanie pyłów i gazów przemysłowych,
6. wpływ gospodarki leśnej na faunę glebową,
7. erozja wodna lub eoliczna,
8. wyjałowienie i pustynnienie gleb,
9. zasolenie i inne niekorzystne czynniki w środowisku miejskim.
Wskaźnikami mówiącymi o kierunkach przekształceń gleb są przede wszystkim zmiany;
- odczynu,
- właściwości biochemicznych,
- składu i właściwości materii organicznej
- składu chemicznego roztworów glebowych i kompleksu sorpcyjnego,
- składu jakościowego i ilościowego pierwiastków śladowych, a zwłaszcza pierwiastków
lub związków potencjalnie toksycznych.
Ogólnie można wyróżnić następujące rodzaje skażeń gleby:
- zakwaszenie przez związki siarki i azotu, np. SO
2
, SO
3
, H
2
SO
4
, NO
2
, NH
4
, FeS
2
,
- uwolnienie glinu,
- nadmierne wzbogacenie gleb w fitotoksyczne pierwiastki śladowe: Zn, Pb, Cu, As, F,
Ba, Cd,
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
- zasolenie przez związki sodu; NaCl, Na
2
SO
4
, Na
2
CO
3
,
- alkalizację przez związki wapnia, magnezu, sodu, itp.
- inne rodzaje skażeń chemicznych, np. ropa naftowa, inne związki organiczne,
- substancje radioaktywne, np.
90
Sr,
137
Ce
Zakwaszenie gleb powodowane jest przez kwasotwórcze, gazowe zanieczyszczenia powietrza
głównie SO
2
i NOx, a także amoniak NH
3
oraz tlenki węgla CO
2
i CO. Źródłem zakwaszenia
gleb jest także stosowanie nawozów azotowych. Sumaryczny ładunek protonów w Polsce
wynikający głównie z oddziaływania nawozów azotowych oraz związków siarki i azotu w
latach 1975-1994 zawierał się w przedziale 4,94-7,57 kmol H+/ha/rok.
Zakwaszenie gleb obserwuje się w wielu krajach świata. Szczególnie interesujące są badania
prowadzone od ponad 100 lat w Rothamstead Experimental Station w Anglii.
Wykazują one obniżenie od 1923 roku pH w górnym poziomie ornym gleby do głębokości
23 cm. Uważa się, że zmiany te są w 71% spowodowane przez kwaśne deszcze.
Polska wśród wielu krajów Europejskich wyróżnia się wielkimi obszarami gleb kwaśnych
(58% gleb bardzo kwaśnych o pH <5,5, 25% lekko kwaśnych o pH od 5,6 do 6,5 i zaledwie
17% gleb obojętnych o pH> 6,6). Składa się na to wiele przyczyn, jak formacje geologiczne
ubogie w wapń i magnez, warunki klimatyczne sprzyjające wymywaniu wapnia i innych
kationów zasadowych.
Zakwaszenie środowiska w wyniku kwaśnych emisji do atmosfery i stosowanie fizjologicznie
kwaśnych nawozów mineralnych jest jednym z głównych czynników powodujących
uwalnianie glinu z materiału glebowego. Najwyższa toksyczność glinu dla roślin ma miejsce
wtedy, gdy pH roztworu wynosi około 4,5 (4,4±0,4). Wiąże się to najprawdopodobniej z
obecnością w takich warunkach toksycznej formy monomerycznej Al
3+
i polimerycznej
Al
13
(OH)
32
7+
.
Zawartość glinu ruchomego w naszych glebach osiąga niejednokrotnie kilkadziesiąt, a nawet
ponad 100 mg/kg gleby, podczas gdy szkodliwe działanie tego pierwiastka zaczyna się już
znacznie poniżej tej wartości.
Zgodnie z danymi opublikowanymi przez FAO, wyniki zbliżone do optymalnych pod kątem
uprawy roślin występują tylko na około 10% powierzchni użytków rolnych świata. Na
pozostałym obszarze wzrost i rozwój roślin odbywa się w warunkach stresu. Na niemal ¼
powierzchni gleb uprawnych produkcje rolniczą ograniczają czynniki chemiczne, w tym
głównie zakwaszenie.
Zagrożenie pierwiastkami śladowymi wiąże się z ich toksycznym oddziaływaniem na rośliny
i zwierzęta. Źródłem informacji o pierwiastkach śladowych w kraju są Atlas geochemiczny
opublikowany przez Państwowy Instytut Geologiczny w Warszawie.
Pierwiastki, których wydobycie przekracza ich odkładanie się we współczesnych utworach
geologicznych, stanowią potencjalne zagrożenie dla środowiska. Zwłaszcza pierwiastki o
bardzo dużym współczynniku kumulacji, jak: Ag, Au, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Sb, Sn, Tl, Zn
stwarzają szczególnie duże ryzyko zachwiania równowagi chemicznej w biosferze jeśli
zostaną wprowadzone w dużej ilości do środowiska przyrodniczego.
Światowe wydobycie lub zużycie surowców mineralnych (w przeliczeniu na czyste
pierwiastki, stanowiące śladowe składniki chemiczne w środowisku przyrodniczym) (Kabata-
Pendias, Pendias 1993).
Pierwiastek
Rok
Tony
Pierwiastek
Rok
Tony
Żelazo
Glin
Mangan
Miedź
Cynk
Ołów
Bar
1985
1985
1980
1985
1986
1986
1986
715400x10
3
13690 x10
3
26780 x10
3
8114 x10
3
6850 x10
3
5450 x10
3
2885 x10
3
Wanad
Kadm
Srebro
Niob
Rtęć
Lit
Bizmut
1986
1986
1985
1987
1979
1994
1986
29700
18300
13000
12500
6700
3800
4100
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
Chrom
Fluor
Bor
Tytan
Nikiel
Cyrkon
Cyna
Molibden
Stront
Antymon
Wolfram
Arsen
Uran
Kobalt
Brom
1977
1986
1979
1979
1985
1985
1986
1988
1976
1986
1986
1986
1986
1985
1986
2550 x10
3
2369 x10
3
2600 x10
3
1300 x10
3
780 x10
3
775 x10
3
200 x10
3
100 x10
3
86000
59800
42700
41680
37140
36000
32060
Beryl
Jod
Złoto
Selen
Tantal
Lantan
Tor
Tellur
German
Pallad
Ind
Hafn
Gal
Tal
Rubid
1979
1977
1985
1986
1977
1977
1977
1986
1980
1977
1977
1977
1984
1979
1977
3500
2000
1500
1200
430
300
270
100
100
100
60
27
25
20
>1
Średnia (geometryczna) zawartość kadmu, cynku i ołowiu w glebach niektórych regionów
Polski (dane IUNG i OSChR za Witek i in., 1993)
Województwo
Zawartość w mg/kg
Zn
Cd
Pb
Zawartość naturalna
36
0,26
13
Zawartość krytyczna (zakres)
100-300
3-5
100-400
Białostockie
Lubelskie
Łódzkie
Poznańskie
Katowickie
17,4
22
23,5
21,5
270
0,17
0,19
0,27
0,12
3,2
10,1
12
10,7
9,3
102,3
Średnia zawartość niektórych pierwiastków śladowych w glebach w niektórych krajach i na
świecie [w mg/kg] (Witek i in., 1993)
Pierwiastek
Świat
Polska*
Europa
USA
Zn
Pb
Ni
Mn
Co
Cu
Cr
Cd
40
15
25
300
8
12
50
0,4
40 (32)
19 (15)
7,4
3,6
6,3
16,8
0,4 (0,3)
16-85
15-70
4,6-46
200-900
2-21
4-50
2-150
0,2-1,8
48
16
13
330
6,7
17
37
0,5
*rozpatrując problem zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi należy pamiętać, ze ich
podwyższona koncentracja może być spowodowana czynnikami naturalnymi
W Polsce nie występuje skażenie gleb pierwiastkami śladowymi na dużych obszarach.
Wyjątek stanowią gleby dużych aglomeracji miejskich oraz gleby regionów przemysłowych.
W ramach chemizacji rolnictwa wiele negatywnych skutków spowodowały popularne w
rolnictwie i w leśnictwie chemiczne środki ochrony roślin. Okazuje się, że po spełnieniu
swojego zadania w nadziemnej części uprawy kumulują się one w glebie i mogą
przedostawać do wód.
Wpływ gospodarki leśnej na faunę glebową – wiele zabiegów rutynowych w gospodarce
leśnej, jak cięcia (zrębowe i trzebieżowe), uprawa gleby, nawożenie, chemiczne środki
ochrony roślin, grabienie ściółki, itd. wpływa pośrednio także na organizmy glebowe.
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
Erozja – większość gleb po 50-70 latach użytkowania rolniczego bez nawożenia
organicznego, ugorowania poddana działaniu erozji traci 20-50% humusu.
O rozmiarach degradowania ekosystemów przez erozje świadczą średnie roczne straty zmytej
gleby, obliczone dla różnych kontynentów:
84 t x km
2
– Europa
273 t x km
2
– Australia
491 t x km
2
– Północna i Środkowa Ameryka
610 t x km
2
– Azja
701 t x km
2
– Południowa Ameryka i Antyle
715 t x km
2
– Afryka
76 t x km
2
– Polska
280 t x km
2
– Karpaty Fiszowe
2,7 t x km
2
– Niziny Środkowopolskie.
Struktura zagrożenia Polski erozja wodną przedstawia się następująco:
- erozja słaba – 16,7% powierzchni kraju
- średnia – 9%,
- silna – 4,1%,
- ogółem – 29,7%.
Erozja gleb
Nieprzemyślana gospodarka człowieka, a szczególnie nieoględne wylesianie terenów i ich
odwadnianie, doprowadziły do nasilenia przebiegu różnych szkodliwych zjawisk
przyrodniczych, jak erozji wodnej, soliflukcji, osuwania się gleb, erozji eolicznej (wietrznej)
itp. Szkody wyrządzane gospodarce przez te zjawiska są tym znaczniejsze, im silniejsze było
naruszenie przez człowieka równowagi biologicznej w przyrodzie. W wielu miejscach na
świecie zjawiska erozyjne stały się potężną siłą niszczącą, która zmusiła człowieka do
opuszczania od wieków zajmowanych terenów. Zniszczenie ochronnej pokrywy roślinnej
ułatwia i przyspiesza erozję, która w krótkim stosunkowo czasie unosi nie tylko warstwę
rodzajną gleby, ale niszczy także warstwy głębsze, obnażając częstokroć twarde i trudno
wietrzejące skały, czym doprowadza do powstawania zupełnych nieużytków (np. w wielu
krajach śródziemnomorskich i bałkańskich).
Prócz strat wskutek zmywania wierzchniej części gleby, powstają poważne straty wody
przez jej spływy, które mogą osiągać w rejonach o klimacie umiarkowanie wilgotnym nawet
do 60 % ogólnej ilości opadowych.
EROZJA WODNA
Erozja wodna polega na zmywaniu i wymywaniu cząstek gleby przez toczące się po jej
powierzchni wody z opadów atmosferycznych.
Erozję wodną poprzedzają pewne zjawiska wstępne, które ułatwiają i przyspieszają jej
działanie. Są to zjawiska wietrzenia fizycznego, wywołane głównie przez zamarzanie i
rozmarzanie powierzchni gleby. Zjawiska te szczególnie wyraźnie przejawiają się w terenach
górzystych. W wyniku erozji powstają niekiedy w terenach górzystych nie pokrytych
roślinnością formy w kształcie stożków. Stożki te powstały w miejscach chronionych przed
erozją wodną przez większe odłamki skalne.
Do innych zjawisk poprzedzających zmywanie gleby należy rozluźnianie powierzchni
przez uderzanie kropli wody o powierzchnię Ziemi, a także nasiąkanie gleby wodą, często do
stanu maksymalnej pojemności wodnej. Działanie niszczące kropel wody jest bardzo silne.
Rozluźnia ono powierzchnię gleby, rozbija gruzełki glebowe, przyczynia się do powstawania
skorupek na powierzchni gleby.
Natężenie erozji wodnej gleby można wyrazić następującym równaniem strat gleby:
S=ANGLOZ,
gdzie:
S — straty powstałe na danej jednostce gleby,
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
A — wielkość opadów atmosferycznych,
N — nachylenie terenu,
G — podatność gleb na działanie erozji,
L — długość stoku,
O — okrywa roślinna,
Z — zabiegi przeciwerozyjne.
Główną przyczyną erozji są opady atmosferyczne. Mogą to być wiosenne wody
roztopowe spływające po powierzchni (często jeszcze zamarzniętej) i powodujące erozję
powierzchniową (a często i żłobinową) z tym, że w warunkach terenów pojeziorowych są to
najczęściej żłobiny niezbyt głębokie (stosunkowo niewielkie ilości śniegu). Erozję
powierzchniową i żłobinową wywołują też wody spływające w okresie zasiężnych opadów
jesiennych.
Na szczególną uwagę zasługują występujące często zarówno w terenach górzystych, jak i
pojeziernych, nawalne opady letnie, powodujące najczęściej powstawanie głębokich wyrw i
parowów. W czasie ulewy, w Olsztynie w roku 1957, na polu o glebie piaszczystej pod
ziemniakami powstała sieć głębokich parowów, a ilość wymytych składników w przeliczeniu
na l ha wyniosła: 2000—3500 kg próchnicy, 1900—2600 kg Fe
2
O
3
, 220—330 kg CaO,
240—510 kg MgO, 50—120 kg P
2
O
5
i 420—620 kg K
2
O. Leżące obok pole zadarnione nie
poniosło żadnych szkód erozyjnych.
Ogromne znaczenie ma nachylenie terenu (N) i długość zboczy (L). Im parametry te są
wyższe, tym nasilenie erozji jest większe.
Również doniosłe znaczenie mają właściwości gleb (G). Niektóre rodzaje gleb są bardziej,
niektóre mniej podatne na erozję. Największą podatność na erozję wodną wykazują gleby
lessowe, następnie gleby wytworzone z utworów pyłowych wodnego pochodzenia, dalej
gleby gliniaste. Najmniej podatne na zmywanie są gleby wytworzone z iłów. Utwory łatwo
wchłaniające wodę z opadów, są stosunkowo odporne na zmywy. Inaczej wygląda to w czasie
opadów nawalnych. Wtedy to wierzchnie warstwy gleby nasycają się wodą do maksymalnej
pojemności wodnej i gleba z łatwością podlega żłobieniu przez spływające masy wody, przy
czym tworzyć się mogą pokaźnej wielkości parowy i wyrwy. Natomiast w glebach
gliniastych w tym samym czasie powstają szkody stosunkowo nikłe.
Należy jeszcze podkreślić, iż nie tyle bezwzględna ilość opadów, ile ich natężenie (ilość
opadów na jednostkę czasu) decyduje o szkodach erozyjnych.
Dużą rolę odgrywa pokrywa roślinna (O). Najlepiej glebę chronią trwałe użytki zielone i
wieloletnie rośliny motylkowate, gorzej — rośliny zbożowe. Najsilniej przebiegają zjawiska
erozyjne na polach z uprawami roślin okopowych (ziemniaki, buraki), i warzyw (pomidory,
ogórki itp.). Las, szczególnie mieszany, wpływa hamująco na przebieg erozji, a to głównie
dzięki dobrej strukturalności gleby i dużej jej zdolności retencyjnej, przy czym znaczną rolę
odgrywa ściółka leśna, wchłaniająca jak gąbka duże ilości wody opadowej.
RODZAJE EROZJI WODNEJ
Wyróżniamy następujące rodzaje erozji wodnej: a) powierzchniową, b) liniową, c)
soliflukcję, d) uprawową i e) suffozję.
Erozja powierzchniowa
Erozja powierzchniowa zachodzi wtedy, gdy wody spływające po powierzchni gleby
unoszą drobne cząsteczki glebowe, nie wywołując jednak wyraźnych nacięć (żłobin). Jak
wykazały badania, erozja powierzchniowa, choć nie rzuca się w oczy, jest zjawiskiem bardzo
szkodliwym. Pogarsza ona właściwości fizyczne gleby (na której powierzchni powstają
skorupki), a co najważniejsze, unosi najcenniejsze składniki glebowe w postaci próchnicy,
iłu koloidalnego i zasorbowanych w nich makro- i mikropierwiastków.
Erozja liniowa
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
Erozja liniowa powoduje niszczenie wierzchnich (a następnie i głębszych) warstw
glebowych, przy czym powstają kolejno małe, później większe żłobiny, a z biegiem czasu
wyrwy, parowy i wąwozy.
Soliflukcja
Pod pojęciem soliflukcji należy rozumieć ześlizg wierzchniej warstwy gleby silnie
uwilgotnionej po niżej leżącej, jeszcze zamarzniętej (Ziemnicki). Soliflukcja występuje przy
dużych nachyleniach zboczy, zagrażając głównie wolno obsychającym zboczom północnym.
Grubość ześlizgujących się warstw glebowych wynosi 5—20 cm.
Erozja uprawowa
W wyniku niewłaściwej pracy pługa i innych narzędzi rolniczych może następować
spychanie gleby ku dołowi zbocza, szczególnie przy uprawie wzdłuż stoku. Może to
powodować zupełne zdarcie warstwy glebowej z partii szczytowych pagórka, już nawet po
kilkudziesięciu latach (Ziemnicki).
Suffozja
Suffozja, czyli erozja podziemna, polega na tworzeniu się pod powierzchnią ziemi
pustych przestrzeni (kawerny, szczeliny), które z czasem łączą się, stwarzając dogodne
miejsca do podziemnego przepływu wody. W ten sposób powstawać mogą podziemne
pieczary i korytarze. Gdy stropy tych korytarzy zapadają się, powstają zapadliska, kotły, leje.
Z biegiem czasu mogą powstawać krajobrazy suffozyjne. Suffozja zachodzi często w
terenach krassowych, a niekiedy i w lessowych.
Wskutek erozji podziemnej powstają charakterystyczne wymoki (talerzowate
zagłębienia), stopnie, jamy, podziemne kanały, studnie i inne formy. Ochrona polega na
odprowadzaniu wody powierzchniowej i gruntowej, zalesianiu terenów przyległych i
utrwalaniu już powstałych zagłębień.
Spełzywanie gleb jest to masowe, powolne zsuwanie się wierzchniej warstwy gleby i
podłoża po stoku wskutek zmniejszenia się ich stabilności, sufozji, zwiększonego obciążenia
itp. Zjawisko występuje, gdy nachylenie wynosi od 5 do 30%, przeważnie na stokach nie
zalesionych. Spełzywanie często łączy się z soliflukcją oraz innymi formami erozji
powierzchniowej i podziemnej. Ochrona polega na odprowadzaniu wód powierzchniowych i
podziemnych, lokalnych i napływających z zewnątrz oraz na stabilizowaniu gleby
poprzecznymi grobelkami i zalesieniem.
Osuwiska powstają przez ruch głębszych pokładów materiału ziemnego ku dołowi
(Ziemnicki). Osuwanie się materiału ziemnego (które może objąć miliony metrów
sześciennych) związane jest ze zwiększeniem się ciężaru warstw wyższych oraz ześlizgiem
po niżej leżących, mniej przepuszczalnych warstwach o specyficznym układzie geologicz-
nym. Niekiedy osuwają się całe płaty gleby wraz z darnią i porastającym je lasem. Osuwiska
najczęściej występują w górach.
EROZJA JEZIORNA jest powodowana przede wszystkim przez uderzanie fal,
podmywanie i -nawilgacanie brzegów oraz przez kołysanie się powierzchni wody. Z erozją
jeziorną łączą się często obrywy i osuwiska. W końcowym stadium nachylenie brzegu osiąga
kąt naturalnego zsypu, który można zwiększyć przez zastosowanie urządzeń
przeciwerozyjnych. Szerokość niszczonego pasa brzegu może sięgać nawet 50 m, zależnie od
nachylenia stoku oraz od rozmiarów zbiornika wodnego.
EROZJA MORSKA, czyli ABRAZJA, jest powodowana przede wszystkim uderzeniami
fal i zależy od budowy i urzeźbienia dna morskiego w strefie przybrzeżnej. W warunkach
silnej abrazji tworzy się urwisty brzeg klifowy, który przesuwa się w głąb lądu. Roczne
cofanie się brzegów lądu może wynosić kilka metrów. W innym zaś miejscu na płaskie brzegi
są nanoszone osady morskie, przenoszone następnie przez wiatr w głąb lądu. Ochrona przed
tymi procesami jest możliwa za pomocą falochronów, ostróg poprzecznych, umocnień
podłużnych oraz wiatrochronów.
POTOKI RUMOWISKOWE są szczególną formą niszczenia gleby. Gleba jest zmywana
przez wodę w takich ilościach, że tworzą się błotnisto-ziemne, a nawet kamienne potoki.
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
Zjawisko to występuje w bystrych potokach w Tatrach i powoduje nanoszenie i gromadzenie
w dolnym biegu potoków gruboziarnistych osadów. Chronienie przed tymi procesami jest
dokonywane przez przegradzanie potoków progami. Potoki rumowiskowe są związane z
poprzedzającym je wymywaniem wewnątrzglebowym. Najbardziej skutecznym środkiem
ochrony przed tym procesem jest zalesianie.
Oprócz omówionych czynników destrukcyjnych mogą także niszczyć glebę mróz, śnieg i
lawiny śnieżne na zboczach wysokogórskich. Erozję powodowaną przez lawiny nazywamy
erozją śnieżną (niwalną). Walka przeciw niej to walka z lawinami, a polega ona na
zapobieganiu gromadzeniu się śniegu w formie zasp i nawisów, przeciw osuwaniu się i ru-
chom zwałów śniegu. Najlepszą ochroną przeciwlawinową jest w strefie leśnej — las, zaś
powyżej górnej granicy lasów — zapory biotechniczne i techniczne.
STOPNIE ZAGROŻENIA TERENÓW EROZJĄ WODNĄ ORAZ
ZAGOSPODAROWANIE TYCH TERENÓW
Ocena stopnia zagrożenia erozją wodną nie jest sprawą łatwą ze względu na
kompleksowy charakter zjawisk erozyjnych. Głównymi elementami tych zjawisk są:
ukształtowanie terenu, częstotliwość i natężenie opadów, gatunek i rodzaj gleby i pokrywa
roślinna.
Biorąc pod uwagę szkody wyrządzone przez erozję wodną i możliwości gospodarowania
na glebach erodowanych, wyróżnia się tzw. strefy zagrożenia erozją wodną. IUNG wyróżnia
5 stopni zagrożenia:
1) erozją słabą,
2) erozją umiarkowaną,
3) erozją intensywną,
4)f erozją silną,
5) erozją bardzo silną.
Przy zagrożeniu w stopniu słabym występują spadki terenu w granicach 0 - 3° (co odpowiada
0-5,2%). Szkody spowodowane występującą w takich terenach erozją powierzchniową (przy
czym mogą też powstawać drobne żłobiny) mogą być usuwane na drodze normalnych
zabiegów uprawowych.
Przy zagrożeniu w stopniu umiarkowanym, przy spadkach 3—6° (5,2-10,5%), zachodzi
erozja powierzchniowa i wyraźna erozja żłobinowa, a regeneracja szkód erozyjnych jest
niepełna. Należy stosować agrotechniczne zabiegi zmierzające do zwiększenia retencyjności
gleby i zmniejszenia spływów powierzchniowych przez stosowanie orek wzdłuż warstwie,
odpowiednie zmianowanie i dobór roślin uprawnych oraz niektóre zabiegi fitomelioracyjne.
Zagrożenie w stopniu intensywnym występuje przy przeważających spadkach 6-10° (10,5-
17,6%). Tutaj dominuje erozja liniowa, żłobinowa. Należy stosować typowe zabiegi
przeciwerozyjne (jak wyżej), ponadto tarasowanie terenu, zakładanie pól wstęgowych, roz-
praszanie cieków wodnych. W wypadkach występowania gleb bardzo lekkich należy
wierzchowinowe partie terenu zalesiać.
Zagrożenie w stopniu silnym, przy spadkach 10-15° (17,6-26,8%) powoduje niepełne
użytkowanie rolnicze terenu, niezależnie od gatunku gleby. Najbardziej zagrożone
powierzchnie należy zagospodarowywać jako użytki leśne (gleby lekkie) i pastwiskowe (gleby
ciężkie). Należy też wprowadzać pasy zadarnione i zakrzewienia.
Zagrożenie bardzo silne. Przeważają tu spadki ponad 15° (tj. ponad 26,8%), a erozja
powoduje rozczłonkowanie terenu (wąwozy). Uprawa rolnicza w zasadzie jest nieopłacalna.
Tereny należy zalesiać lub przeznaczać pod użytki zielone.
Zasadniczą walką człowieka z erozją wodną winno być stosowanie różnych zabiegów
ochronnych, a więc zapobiegających erozji. Jest to:
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
1) stosowanie odpowiedniej agrotechniki, zmierzającej do zwiększenia retencyjności
wodnej i strukturalności gleb — przez odpowiednie zmianowania i dobór roślin
(rośliny wieloletnie) oraz orki przeciwerozyjne (wzdłuż warstwic);
2) stosowanie różnych zabiegów fitomelioracyjnych (pasy zadarnione, zakrzewienia,
pasy leśne);
3) różne zabiegi techniczne, jak: budowa grobelek, zbiorników retencyjnych, zmiana
układu dróg, tarasowanie, umacnianie dolin itp.
Generalnie należy dążyć do regeneracji właściwego rolniczego krajobrazu, w którym
najwyższe partie terenu (o ile są pokryte glebami piaszczystymi) winny być zalesione, zaś
podnóża pagórków i doliny — pokryte użytkami zielonymi. Pola uprawne winny zajmować
tereny pośrednie o spadkach 0-18% (najwyżej do 24%, według badań Zakładu
Gleboznawstwa i Ochrony Gleb ART w Olsztynie).
Jak potężną rolę w ochronie gleb spełniać może szata roślinna, wynika z badań
przeprowadzonych w dorzeczu rzeki Missisipi. W terenach o spadkach 16% zmycie
gliniastej warstwy gleby, pokrytej trwałym kobiercem traw, wymagałoby okresu 33600 lat,
zmycie tej samej warstwy uprawianej rolniczo (rośliny zbożowe) nastąpiłoby w ciągu zaled-
wie 11 lat (za Adamczykiem).
EROZJA WIETRZNA
Erozja wietrzna (eoliczna) polega na unoszeniu i transportowaniu cząsteczek glebowych
przez wiatr. Jest ona szczególnie szkodliwa w terenach o klimacie suchym (aridowym,
półpustynnym i pustynnym).
Erozji wietrznej sprzyja wycinanie lasów, wypas bydła i owiec w terenach suchych i w
ogóle niewłaściwa gospodarka człowieka. Szkodliwość erozji wietrznej polega nie tylko na
wywiewaniu cząstek glebowych i uszkadzaniu roślin uprawnych przez niesione cząsteczki,
ale także na zasypywaniu upraw. W czasie trwania erozji wietrznej wywiewane są (jak
wykazały badania Zakładu Gleboznawstwa i Ochrony Gleb ART w Olsztynie) najcenniejsze
składniki glebowe: próchnica i różne składniki mineralne (jak np. P, K, N), przy
jednoczesnym nagromadzaniu się bezwartościowej (z punktu widzenia odżywiania roślin)
krzemionki.
W Polsce zjawiska eoliczne nie przybierają takich rozmiarów, jak na przykład w USA,
ZSRR, Chinach, i głównie obejmują gleby piaszczyste. Najsilniej występują w terenach
nadmorskich i tam warunkują powstawanie wydm (np. w okolicach Łeby).
Erozja wietrzna przynosi rolnictwu dość poważne straty, szczególnie na wiosnę. Zjawisko
to występuje przy wietrze o prędkości 10—20 m/s, gdy gleba przesycha do stanu tzw. punktu
więdnięcia (w piasku 0,5—1,5% wody).
Najbardziej skutecznym zabiegiem przeciwerozyjnym jest zalesianie wzgórzy
piaszczystych na wododziałach sosną lub brzozą, wprowadzanie zadrzewień śródpolnych lub
specjalnych pasów wiatrochronnych.
Za granicą lansuje się ostatnio syntetyczne preparaty organiczne (o charakterze
koloidalnym), których działanie polega na zlepianiu cząstek piasku i tworzeniu sztucznej
struktury. Do takich preparatów zalicza się np. sól sodową poliakrylonitrylu (produkt
polimeryzacji akrylatu sodowego) o nazwie handlowej „Krilium”. Stosowanie tych prepa-
ratów do tej pory w Polsce jest nieopłacalne z powodu dość wysokiej ich ceny.
Strukturotwórczo działa, a jednocześnie chroni - przed erozją wietrzną (i częściowo wodną),
przykrywanie gleb bardzo lekkich łętami ziemniaczanymi, kompostem itp. materiałami, w
celu zmniejszenia ewaporacji gleby.
Na podstawie stopnia podatności na erozję wietrzną można wyróżnić następujące
kategorie gleb:
I. Nie podlegające erozji wietrznej: kamieniste, żwirowe, ilaste, ciężkie gliniaste, bagienne i
torfowe nieodwodnione; wiatr eroduje je jedynie w górach;
ZCiZR, C4, Degradacja gleb …….., dr inż. J.Podlasińska
II. Ulegające słabej erozji, gdy wiatry są bardzo silne: gliniaste podmokłe, czarne ziemie
(gleby łąkowe), ciężkie gleby uprawne, gleby bielicowate i bielice, gleby zailone ciężkie i
szkieletowe, gleby brunatne i gleby piaszczysto-gliniaste. Erozja wietrzna występuje na tych
glebach jedynie lokalnie i z małą intensywnością;
III. Podlegające erozji o średnim nasileniu: gleby czarnoziemne i inne rodzaje gleb na
utworach pyłowych (np. na lessach), niektóre rędziny na południowych stokach, gleby
gliniasto-piaszczyste;
IV.
Podlegające silnej erozji: inicjalne gleby luźne (regosole), czarnoziemy lub gleby
brunatne na piaskach, gleby piaszczyste, zwłaszcza ubogie w składniki pokarmowe i o niskim
poziomie wody gruntowej.
Podobnie jak w erozji opadowej, klimat odgrywa i tu ważną rolę. Erozja wietrzna jest tym
silniejsza im mniejszą wartość ma HTK (współczynnik hydrotermiczny).
Spróbujmy teraz dokonać przeglądu najważniejszych zabiegów chroniących glebę, obok
właściwego sposobu użytkowania gruntów. Zabiegi przeciw erozji wodnej:
orka w poprzek stoków i uprawa gleb w kierunku zgodnym z warstwicami,
rozmieszczenie poszczególnych rodzajów kultur w układzie pasowym, zakładanie
pasów przeciwerozyjnych i stosowanie prawidłowej agrotechniki;
ustalenie płodozmianu stosownie do potrzeb walki z erozją
i zwiększenie udziału upraw o wysokiej zdolności ochrony gleb;
zwiększanie przepuszczalności i zdolności retencyjnych gleb
przez podwyższanie zawartości humusu oraz poprawianie struktury gleby i innych jej
właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych;
zwiększenie stopnia przerośnięcia gleby korzeniami, ilości resztek roślinnych oraz
zadarnienia powierzchni gleby;
odprowadzanie nadmiaru wody powierzchniowej i gruntowej;
podwyższenie żyzności gleby przez nawożenie i stosowanie innych środków, dających
zwiększenie produkcji biomasy roślinnej;
zalesianie zdegradowanych gleb, podlegających erozji części zboczy, osuwisk,
żwirowisk, stromych zboczy, wymoków, halizn, lawinisk,
gleb pozbawionych lasu w piętrze subalpejskini;
zadrzewianie wzdłuż brzegów cieków wodnych, nad zbiornikami
wodnymi, na zalewowych terenach nadrzecznych i nadmorskich;
zabudowa górskich potoków, studni, żłobin, osuwisk, lawiniastych zboczy i innych
powierzchni niszczonych przez destrukcyjne działanie wody oraz stosowanie
kompleksowych urządzeń biotechnicznych w korytach potoków.
Im bardziej intensywna jest erozja i w ogóle niszczenie gleby, tym bardziej kompleksowe i
skuteczne muszą być stosowane środki zaradcze.
Zabiegi przeciw erozji wietrznej:
odpowiedni kierunek orki, uprawa roślin na tarasach prostopadłych do przeważającego
kierunku wiatru;
poprawienie właściwości gleby, a zwłaszcza jej strukturalności i ogólnej żyzności
przez zwiększenie zawartości resztek organicznych w glebie i pozostawianie ściernisk
i innych części roślin na powierzchni gleby;
zastosowanie właściwej agrotechniki przy uprawie roli;
zakładanie urządzeń chroniących przed wywiewaniem w postaci pasów
ochronnych, wiatrochronów, osłon (kulis), pasów roślin wysokich i in.;
zalesianie wydm i piasków ruchomych.