Класифікація та діагностика еродованих грунтів
Процедура та методика діагностики і класифікації ступеня еродованості грунтів є одним із найбільш важливих та одночасно і найбільш дискусійних питань в ерозієзнавстві.
Еродовані різною мірою грунти є матеріальним свідоцтвом наявності ерозійного процесу, його результатом. Саме наявність змитих грунтів є вихідною інформацією щодо змін процедур землекористування, зрештою, закликом до впровадження грунтозахисних систем землеробства. Загальні природні умови, що характеризують потенційну ерозійну небезпеку: складний рельєф, зливовий характер опадів, низька протиерозійна стійкість грунтів тощо – часто не є достатнім аргументом для впровадження грунтозахисного землеробства. Тільки наявність змитих грунтів, коли ерозійний процес уже був різною мірою реалізований, найчастіше зумовлює зміни характеру землекористування.
Складність і неоднозначність існуючих класифікацій еродованих грунтів пов'язана з двома вихідними, досить проблемними положеннями, а саме: виділенням еталона для класифікацій та головної діагностичної ознаки (або кількох ознак), за якою визначається ступінь змитості грунтів.
Що стосується еталона, то при класифікаціях ступеня еродованості грунтів виділяють або «незмиті аналоги», в якості яких рекомендуються приймати найчастіше грунти вододілів, або грунтовий профіль на схилі з нееродованими грунтами. В останньому випадку вважається, що біокліматичні умови грунтоутворення є суто індивідуальною величиною для кожного схилу будь-якої експозиції, а тому не можна порівнювати еродовані грунти схилів з грунтами вододілів.
Найбільш часто як єдина діагностична ознака застосовується залишкова потужність генетичних горизонтів, найчастіше гумусових. На цій діагностичній ознаці заснована класифікація (номенклатура) змитих грунтів, наприклад, С.С. Соболева (1960). В інших джерелах другою додатковою грунтовою властивістю (а в класифікації М.М. Заславського (1966) основною) таких класифікацій виступають запаси гумусу, як найважливішого показника родючості, у шарі 0-25 або 0-50 см.
Але, як було показано Г.І. Швебсом (1981), між запасами гумусу і потужністю гумусового горизонту існує параболічна залежність вигляду:
де Г і Нг – запаси гумусу в шарі 0-50 см і потужність гумусового горизонту, а ті самі позначення з індексом «eт» належать до нееродованих еталонних грунтів.
Увігнутість лінії зв'язку показує, що в сильноеродованих грунтах, коли Нг / Нг(ет) = 0, міститься близько 30% гумусу від незмитого грунту. Це відповідає істині тому, що вихідна грунтоутворювача порода містить деяку кількість органічної речовини, а в сильнозмитих грунтах так чи інакше ще буде присутній гумус або з уже змитих горизонтів, або органічна речовина, що була акумульована з поверхневого стоку і змита десь вище по схилу. До того ж у сильнозмитому грунті інтенсифікується грунтоутворюючий процес. Залежність (2.10) лягла в основу найбільш аргументованої класифікації грунтів за ступенем ерозійної трансформації (табл. 2.1) (Швебс, 1981).
| Показник | Ступінь ерозійної трансформації грунтів | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| намитий | незмитий | слабкозмитий | середньозмитий | сильнозмитий | |
| (Г - Гет) / Гет | > 0,0 | 0,0 | 0,0-(-0,3) | (-0,3) – (-0,5) | < -0,5 |
| Г / Гет | > 1,0 | 1,0 | 1,0-0,7 | 0,7-0,5 | < 0,5 |
Для удосконалення методик визначення ступеня еродованості грунтів існують спроби застосувати інші властивості грунтів, наприклад, вміст валового фосфору та його фракційний склад, концентрація залізо-марганцевих конкрецій, показники групового складу гумусу тощо. Такі підходи не привели до створення якоїсь нової класифікації, насамперед, через неможливість застосування цих властивостей грунтів при масових визначеннях еродованості внаслідок специфічності і виключної дорожнечі грунтових аналітичних робіт.
Перспективним для діагностики еродованості, особливо з використанням дистанційних методів, може бути колір. При ерозії грунту звичайно втрачаються найбільш багаті гумусом і, отже, найбільш темні шари грунту – Н та Нр.Залишки цих горизонтів, а також горизонти менш збагачені органічною речовиною Ph та Рk мають вже інше забарвлення. Якщо ступінь забарвленості грунту монотонно і рівномірно зменшується вниз по грунтовому профілю, як це відбувається, наприклад, у чорноземах, то ступінь еродованості можна визначити шляхом простого зіставлення спектрів верхнього шару змитого грунту і спектрів різних шарів незмитого. Збіг спектрів показує, який із раніше більш глибоких шарів грунту тепер знаходиться на поверхні. Внесок кожного з горизонтів у змішане забарвлення залежатиме від ступеня змитості і потужності шарів, що змішуються. Найбільш перспективними слід вважати багатозональне зображення, особливо в червоних та інфрачервоних частинах спектра, тому що спектральні яскравості саме в цих діапазонах найбільше тісно корелюють зі вмістом гумусу в грунтах.
Однак більшість спеціалістів вважає, що головним критерієм діагностики і класифікації еродованих грунтів повинна бути потужність генетичних горизонтів, тому що трансформація головної з морфологічних властивостей грунтів є найбільш характерним і стабільним показником змитості грунтів. Знання морфологічних властивостей еродованих грунтів дозволяє проводити польові дослідження цих грунтів, більш-менш точно діагностувати інтенсивність ерозійних процесів, провести картування змитих, грунтів тощо.