Оцінка ерозійної небезпеки земель сільськогосподарського призначення за допомогою математичного моделювання

Abstract

Мета роботи: оцінка ерозійної небезпеки сільськогосподарських земель Харківського району Харківської області за допомогою математичного моделювання. Актуальність роботи. Наслідком зростання навантаження на агроландшафти в результаті сільськогосподарської діяльності людини стає збільшення площ еродованих земель. В умовах інтенсивного сільського господарства та підвищеної розораності сільськогосподарських земель водна ерозія ґрунтів є одним з найбільш поширених і небезпечних ґрунтово-деградаційних процесів, що завдає великого економічного й екологічного збитку. Ерозія загрожує існуванню ґрунту, який є основним засобом сільськогосподарського виробництва і незамінним компонентом біосфери, тому захист і збереження родючості агроландшафтів є актуальною темою сьогодні. Завдання передбачали створення моделі ерозійної ситуації та прогноз втрат ґрунту від водної ерозії, надання рекомендацій щодо покращення ерозійної ситуації досліджуваної території. Методи: аналітичний, статистичний, моделювання і прогнозування. Результати: середні значення транзитних втрат ґрунту при порівнянні з градаціями допустимих норм ерозії для чорноземів типових значно перевищують допустимі норми (майже в 14 разів). Отже, еродованість досліджуваних ґрунтів характеризується як «сильна». Тому доцільно застосовувати протиерозійні заходи для покращення якості ґрунтів досліджуваної ділянки. Аналіз можливих сценаріїв протиерозійного захисту досліджуваних полів показав, що оптимальним варіантом буде заліснення нижньої найбільш крутої частини схилу та вирощування люцерни на більшій частині території. За таким сценарієм втрати ґрунту зменшуються в 18 разів.

The purpose of the work: assessment of the erosion risk of agricultural lands of the Kharkiv district of the Kharkiv region using mathematical modeling. Relevance of work. The consequence of the increase in the load on agricultural landscapes as a result of human agricultural activity is the increase in the area of eroded lands. In the conditions of intensive agriculture and increased plowing of agricultural lands, water erosion of soils is one of the most widespread and dangerous soil degradation processes, which causes great economic and ecological damage. Erosion threatens the existence of the soil, which is the main means of agricultural production and an irreplaceable component of the biosphere, therefore the protection and preservation of the fertility of agricultural landscapes is an urgent topic today. The tasks involved creating a model of the erosion situation and forecasting soil loss from water erosion, providing recommendations for improving the erosion situation of the studied territory. Methods: analytical, statistical, modeling and forecasting. Results: the average values of soil transit losses when compared with the gradations of permissible erosion norms for typical chernozems significantly exceed the permissible norms (almost 14 times). Therefore, the erodibility of the studied soils is characterized as «strong». Therefore, it is advisable to apply anti-erosion measures to improve the quality of the soils of the studied area. The analysis of possible scenarios for anti-erosion protection of the studied fields showed that the best option 7 would be afforestation of the lower steepest part of the slope and cultivation of alfalfa on most of the territory. Under this scenario, soil losses are reduced 18 times.