Розділ 2
МЕТОДИКА І ПРИЛАДИ У ДОСЛІДЖЕННІ
ДЕФЛЯЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ
При вивченні дефляції ґрунтів виникає необхідність обліку об'єму видутих часток і зменшення товщини гумусових горизонтів. Така кількісна характеристика дає можливість оцінки інтенсивності дефляції на різних ґрунтах та агрофонах, а також втрати родючості ґрунтів у результаті виносу поживних речовин разом з дрібноземом. У зв'язку з цим великий практичний інтерес представляє визначення глибини видування ґрунтів - найважливішого критерію для характеристики ступеня їхньої дефльованості.
Кількісні дані параметрів денудації (знос рихлого осадочного матеріалу вітром) з відповідної площі (м2), за певний проміжок часу (год.), мм дають необхідні практичні розрахункові величини.
Одним з перших запропонував метод оцінки дефляційних процесів Соболєв С.С. у 1945 році. Значний вклад у розробку і застосування методів дослідження дефляції внесли Т.А. Балаян, Л.Г. Роменський (1954), А.Н. Кисельов (1958), Долгілевич М.Й. (1958), Долгілевич М.Й., Карасьов Г.М., Штода Г.А. (1963), Бельгібаєв М.Є. (1970, 1981), Бочаров А.П. (1972) та інші.
Протягом останніх 50 років розроблено та застосовано на різних ґрунтах цілий ряд приладів для уловлення ґрунтових часток, що рухаються силою вітру під час дефляційних процесів. Але можливості вивчення процесів дефляції у польових умовах ускладнені перш за все вірогідним (стохастичним) характером їх проявлення, обмеженістю у часі та можливим локальним розповсюдженням. Тому для одержання повноцінних даних дуже важливо проводити діагностику дефляційних процесів у стислі строки. Бажано, щоб прилади були простими у використанні і надійними у плані точності отриманих показників.
Гострота постановки питання про необхідність більш системного підходу до ґрунтового моніторингу у наш час пов'язана перш за все зі зростаючим техногенним навантаженням на ґрунтовий покрив і особливо з тенденцією збільшення швидкостей руху сільськогосподарської техніки при виконанні технологічних операцій. Це веде до збільшення кришення та розпорошення ґрунту і створення значних пилових шлейфів, провокуючи процеси дефляції, навіть у сприятливі пори року.
Отже, на сучасному етапі необхідно застосовувати напрацювання наявних методів дослідження дефляції, враховуючи і процеси агротехнічного пилення, як складової повсякденної дефляції.
2.1. Методи визначення глибини видування ґрунту.
Визначення глибини видування ґрунту за складовою гравію
у його верхньому шарі та на поверхні
Соболев С.С. (1945) запропонував на щебенистих ґрунтах визначати співвідношення щебеню на поверхні ґрунту (середню кількість на площі, розміром в 1 м2) і орному шарі (середня кількість перерахована на 1 м3). Пізніше цей метод було доповнено М.Й. Долгілевичем (1958) для гравелистих ґрунтів. Розрахунки глибини видування ґрунту проводять за формулою:
, см
де Н - глибина видування ґрунту, см,
Р1 - вага щебеню і гальки з дослідної ділянки, що дорівнює 0,25 м2,
Р - вага щебеню і гальки в об'ємі ґрунтового бура висотою 4 см,
0,021 - величина, постійна для бура.
Застосування цієї методики можливо на ґрунтах, що мають у своєму складі гравій (1-3 мм) і гальку.
Давдаріані О.С. (1964) запропонував внести поправку на дію ґрунтообробних механізмів (що переміщуються), яка встановлюється із співвідношення складу щебеню на поверхні і в орному шарі на ділянках, що не були дефльованими.
Метод "шпильок".
Балаян Г.О. та Роменський Л.Г. (1954) запропонували метод шпильок для врахування видутого та змитого ґрунту. На металеву тичину довжиною 8 см і товщиною 1-2 см наносять сантиметрові і міліметрові мітки. Тичину заглиблюють у ґрунт до нульової відмітки. Періодична перевірка її заглиблення через відповідний проміжок часу показує кількість видутого або навіяного шару ґрунту.
Метод "шпильок" поряд з позитивними сторонами має і цілий ряд недоліків. Перш за все, це невелика точність визначення глибини видування. Підготовка шпильок, їх установка і сам процес вимірювання досить складний. При визначенні даних виникають труднощі у точному вимірюванні наносу або виносу ґрунту, так досліднику при цьому необхідно буквально лягати на землю. Шпильки важко використати у періоди поперемінного замерзання і розтавання ґрунту, бо у такому разі вони можуть випирати, що відзначаться на похибках дослідницьких результатів.
Ґрунтово-геоморфологічний метод.
Це один з найбільш відомих географічних методів, який широко використовується багатьма фахівцями. Застосовується нівелір технічний і нівелір глухий різних типів. На середньо- і сильнодефльованих ґрунтах наближені значення видування ґрунтів можна одержати на дослідницьких ділянках шляхом закладення ґрунтово-геоморфологічних профілів. Точність цього методу невисока. Він може бути використаний в експедиційних дослідженнях на середньо- і сильнодефльованих ґрунтах, в умовах гривно-ложбинистого або горбисто-увалистого рельєфу. До цього методу відносяться також закладення ґрунтових розрізів, прикопок у цілях визначення морфологічних ознак. Детальний опис нівелірування розкрито у роботі Бочарова О.П. (1972).
Визначення глибини видування ґрунту за об'ємом відкладеного вітрового наносу.
Бельгібаєв М.Є. (1970) запропонував формулу, за якою можна визначити глибину видування при наявності відкладень вітрового наносу:
де h - глибина видутого ґрунту, м,
V - об'єм вітрового наносу, м3,
S - площа пилозбору, звідки видуто вітровий нанос, м2.
Одержані таким шляхом величини глибини видування ґрунту будуть дещо занижені, через те, що не враховуються дрібнозем, який виноситься за межі дослідних полів вертикальними градієнтами швидкості вітру. Тому глибину видування ґрунту точніше можна визначити за формулою:
де K>1 і визначає кількість винесеної пилуватої фракції. Для важких ґрунтів значення коефіцієнта "К" буде значно більшим, ніж для легких [12].
Методи кількісного обліку втрат ґрунту від вітрової ерозії.
Вітрова ерозія ґр