Talajerózió
Talajerózió a túlzott erózió a talaj által okozott helytelen emberi földhasználat , például eltávolítása védő növényzet keresztül túllegeltetés vagy erdőirtás , valamint a parlagon hagyott időszak túlságosan rövid . Különösen problémás a termőtalaj elvesztése , vagyis a talaj legtermékenyebb és mezőgazdasági szempontból legfontosabb része.
A tartós talajerózió kezdetben a talaj minőségének romlásához vezet ( talajromlás ). 1945 óta a talajromlás által érintett terület világszerte több mint 1,2 milliárd hektárt tett ki - ez megfelel Kína és India közös területének.
A degradáció végül a talaj mezőgazdasági felhasználhatóságának teljes elvesztéséhez vezethet (talajpusztítás). Becslések szerint a termőtalaj erózió miatti vesztesége világszerte évente körülbelül 23–26 milliárd tonna (évente átlagosan 14–16 tonna hektáronként). Ez a szántóterület egy százalékánál kevesebb éves veszteségnek felel meg.
A talajerózió messzemenő ökológiai, gazdasági és társadalmi következményekkel járó probléma. Ezért világszerte különféle talajvédelmi intézkedéseket vezettek be, amelyek azonban még nem szüntették meg teljesen a problémát. Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma becslése szerint, annak ellenére, hogy az Egyesült Államokban most tettek intézkedéseket a talajerózió ellen, évente több millió tonna termékeny talajt mossanak el a Mississippi vízgyűjtő területén lévő mezőgazdasági termelők mezőiről a Mexikói -öbölbe. .
Mechanizmusok
Talajerózió okozza esővíz elfolyását vagy a szél által.
- Víz által okozott lineáris erózió (horonyerózió)
Ezt az okozza, hogy az esővíz rövid életű szálakban folyik le. Ahol ez a víz összegyűlik és összefolyik, a koncentrált lefolyás mélyedéseket , különösen erős lefolyás esetén pedig valódi szurdokokat hoz létre a terepen. Ez retrográd erózióhoz vezethet, amelyben az erózió előrehaladtával egy különösen meredek lejtő vagy mélységi vonal halad felfelé a lejtőn .
- Kiterjedt erózió a víz által ( denudáció )
Különösen erős csapadék esetén, a növényzettől mentes lejtőn az esővíz valójában rövid idő alatt lefolyhat, és közben elmoshatja a talajt. A legtöbb esetben azonban a felületi erózió a kismértékű lineáris erózió kölcsönhatásán keresztül következik be. Ily módon a talaj nagyjából egyenletesen, észrevétlenül leereszkedik.
Közvetlenül a talajra ható nehéz esőcseppek - finomszemcsés, nem szilárdított üledékekben, esőcsepp -kráterekben képződnek - a talaj lefolyására szolgálnak, és közvetetten részt vesznek, mivel a nagy mozgási energia miatt nagyon rövid távolságon (centiméterek) eltömődnek a finom talajrészecskék. a pórusok és a vízfelvevő képesség csökkenti a talaj egészét, és így növeli az erózióra ( iszapozásra ) való fogékonyságát .
A csapadékvíz által elszállított talajt vagy a vízzel együtt elmossa egy közeli víztestbe, vagy lejjebb a lejtőn, ahol a lejtés lejtése és ezáltal a víz áramlási sebessége csökken, hordaléklevegőként rakódik le.
- Szélerózió ( defláció )
A szélerózió leginkább könnyű talajokon fordul elő. Ezzel az eróziós formával a szél elfújja a legfelső, viszonylag finomszemcsés talajrétegeket. Ezeket ismét leteszik máshol.
- Alagút erózió
amelyet az altalaj makropórusaiban , különösen a meredek lejtőkön , gyorsan folyó víz okoz . Alagutak és víznyelők keletkeznek, amelyek megnehezítik a talajművelést .
Befolyásoló tényezők
- Éghajlati és időjárási jelenségek
- amelyek nagyban felgyorsítják a talajeróziót
- Hosszan tartó, gyakori és erős csapadék (vízerózió). Erodáló lefolyásokat hoznak létre a talaj felszínén
- Vízben gazdag hótakaró, amely gyorsan olvad (hóerózió)
- Viharok nagy szélsebességgel (szélerózió)
- Az aljzat és a talaj tulajdonságai
- amelyek elősegítik az eróziós folyamatokat. Erózióra hajlamosnak nevezzük a talajt, ha az alábbi jellemzőkkel rendelkezik:
- Kis pórusmennyiség a kedvezményes áramlás érdekében
- Felületi tömörítési tendencia és gyenge talajstabilitás
- alacsony beszivárgási kapacitás
- A talaj típusa befolyásolja a talaj erózióját. Tehát a homokos és iszapos talajok fokozottan hajlamosak az erózióra
- A domborzat hatással van a leeresztő víz sebességére és mennyiségére:
- Minél nagyobb a lejtés, annál gyorsabban lefolyik a víz, és az eróziós hatás erősebb lesz
- A lefolyás mennyisége nő a hosszú lejtőkön és olyan felszíni formákon, ahol a víz több lejtőn összegyűlik.
- A talajtakarás mértéke
- által növényzet vagy talajtakaró határozza meg, mennyi felszíni eróziós eső van kitéve:
- Minél alacsonyabb a talajtakaró, annál nagyobb az erózió. Az esőerózió elleni védelem azon a hatáson alapul, hogy a vízcseppeket lelassítja a padlóburkolatra gyakorolt ütközés, és így kevesebb mozgási energiájuk van, amikor a talajba ütköznek. A nagyfokú talajtakarás szintén lelassítja a szelet közvetlenül a talajfelszín felett, és ezáltal csökkenti a széleróziót.
- A talajtakaró típusa a növényzet magasságától függően befolyásolja az eróziót. Kukorica növények lelassul hatással csepp, de azok nem esnek viszonylag távol magas növény a földre, és így kialakítsák a nagy sebességű újra. Az erózió elleni optimális védelem érdekében a talajt közvetlenül a felszín felett kell lefedni.
- A gyökereztető a növény gyökerei a természetben előforduló és a kiigazított növényeken a megfelelő helyeken ( préri fű ) stabilizálja a talaj fizikailag optimálisan, és csökkenti a eróziós hatást a szél, az eső és a felszíni lefolyás. Más gyengébb gyökér penetrációjú növények, mint például a Phedimus stoloniferus , szintén gyengébb talajstabilizáló tulajdonságokkal rendelkeznek.
- Különösen a trópusokon történő földhasználat kellően hosszú ugaridőt igényel a megművelt területeken a rendkívüli mennyiségű csapadék és a vékony talaj miatt . Ha a tűz által megtisztított területet hagyományosan 1-2 évig használják, majd 20-25 évig parlagon fekszik, a talaj az erózió megkezdése után is regenerálódhat. A népességnövekedés miatti fokozódó fokozódás azonban az ugar lerövidüléséhez és a talajerózió fokozódásához vezet.
megelőzés
Szántóföldi használat lejtőkön talajmentesítés nélkül nem lehetséges. Reális cél csak a talajerózió tűrhető szintre korlátozása lehet. Nagyon mély talajokon ma legfeljebb évi 10 t / ha (0,6 mm körüli rétegvastagságnak megfelelő) talajeróziót tartanak elfogadhatónak. Tekintettel arra, hogy az időjárási folyamatok miatt lassan új talaj képződik , ennek az értéknek általában lényegesen alacsonyabbnak kell lennie.
Talajtárolás és talajtakaró kezelésének népszerűsítése
A szántóföldi erózió megfékezése érdekében elsősorban azt kell biztosítani, hogy az esővíz ne gyűljön össze a talaj felszínén, és ne folyjon el a felszínen. Ezt kétféle intézkedéssel lehet elérni:
- A talaj elősegítése : a humuszellátás, a meszezés, a gondos talajművelés , a megfelelő gyökeresedés, valamint a talaj tömörödésének és lerakódásának elkerülése elősegíti a talaj vízfelvevő képességét . Ugyanakkor csökkentik az erózió kockázatát. Vizes talajokban a vízháztartás szabályozása (gyakran vízelvezetés útján ) hasonló eróziócsökkentő hatással bír.
- Talajtakarás: A talajerózió elleni védekezés legfontosabb intézkedése, ha növényi maradványokat hagy a talaj felszínén ( talajtakaró ). A talajtakaró megtöri az esőcseppek ütközési erejét, növeli a víz beszivárgását az altalajba, és ezáltal csökkenti a felszíni lefolyást.
A mulcsrétegben történő vetés szinte minden növénynél alkalmazható. Lehetséges alapművelés után ekével és anélkül. Keresse növénytakaró a talajtakaró készítmény használatát, ezek többnyire a nyári barázda rendelt. A szántás után gondosan megmunkált haszonnövény nemcsak védelmet nyújt az erózió ellen, hanem csökkenti a nitrát kibocsátást és stabilizálja a talaj szerkezetét . Kedvező helyeken a soros növények tavasszal vethetők további magágykészítés nélkül ( talajtakaró vetés magágykészítés nélkül). A talajtakaró vetés módszerét a magágykészítéssel akkor kell alkalmazni, ha a talaj lassan felmelegszik és késéssel kiszárad. Száraz helyeken, ha nincs csapadék, akkor veszélyben van a nyári haszonnövény megjelenése. Ilyen helyszíni körülmények között az erózió csökkentésének egyik módja a szántás nélküli talajművelés az előző termés növényi maradványaival a felszínen hagyva vagy sekélyen talajtakarva.
A következő haszonnövények bizonyították, hogy érdemes mulcsozni:
- A mustár (fonálféreg-rezisztens fajták a cukorrépa-termesztésben) kevésbé igényes faj, amely biztonságosan lefagy. Ha időben (augusztus végén) elvetik, elegendő hajtástömeget képez a jó talajtakaráshoz.
- A Phacelia finom morzsalékos magágyat és korábbi vetést igényel. A fő gyümölcs behelyezése a facelia mulcsba nem túl nehéz az alacsony lefedettség miatt.
- Mint telelő fajok, a füvet (különösen a német rozsalétet és a téli repcét ) kell figyelembe venni. A főnövény vetése előtt a takarónövényt általában kémiai kezeléssel el kell pusztítani.
Várakozásig
A talajtakarás speciális formája a művelés nélküli termesztés , azaz a művelés nélküli gazdálkodás . Ez azt jelenti, hogy a magokat talajművelés nélkül vetik közvetlenül a betakarítás után vagy a megműveletlen parlagon . Különösen Észak -Amerikában egyre gyakrabban alkalmazzák ezt a mezőgazdasági formát. Az előkultúrából származó növényi anyag maradványai talajtakaróként maradnak a szántóföldön. A speciális vetőgépek csak keskeny réseket nyitnak a talajfelszínen, amelyeket a vetőmag elhelyezése után ismét talaj borít. A talaj csak a tényleges magsorokban tapasztal mechanikai beavatkozást. Az Egyesült Államokban végzett különböző tanulmányok azt mutatják, hogy a talajerózió néha drasztikusan csökken, ami a szántóföld szántásának teljes elhagyásából ered. Például a talajerózió 75 százalékkal csökkent a kukoricatáblákon az amerikai Indiana államban , és akár 90 százalékkal a Tennessee állam dohánytermesztési területein . A talajerózió csökkentésének mértéke azonban az adott talajtól és a termesztett növényektől függ. A földművelésnek azonban nemcsak előnyei vannak, vagy ez a módszer még javításra szorul. Legalábbis a hagyományos mezőgazdaságból művelésgátlóra való áttérés után először először különböző okok miatt szükséges a peszticidek fokozott használata .
Termesztés a lejtőn
Annak érdekében, hogy a víz ne folyhasson le a lejtőn, a művelést a lejtőn keresztül kell végezni, lehetőleg párhuzamosan a kontúrvonallal. Ezzel elkerülhető az eróziót elősegítő sávok a lejtő irányába. Ha a szántóhatárokat a talajkonszolidáció részeként átrajzolják, és az út- és vízhálózatot kibővítik, a mezőket úgy kell elhelyezni, hogy a keresztirányítás megtörténhessen. A régi művelt teraszokat , indákat és sövényeket lehetőség szerint meg kell őrizni.
Az eróziós lejtő hosszának lerövidítése
A lejtő hosszának lerövidítésével korlátozzák az áramlási utat és ezáltal a felszíni víz szállítókapacitását. Egy egyszerű lépés az, ha egy nagy területet két részre osztunk a lejtőn, amelyeket téli és nyári növényekkel felváltva művelnek. A meredekség hosszának kritériuma szorosan összefügg az elfogadható mezőméret kérdésével. Az adott elhelyezkedési feltételek és a meglévő szerkezeti elemek lényegében a keretet adják. A mezők összevonását, amely a gazdasági és műszaki korlátok miatt szükséges, csak akkor kell jóváhagyni, ha emiatt nem lépik túl a megengedett talajeróziót.
Védelem a szélerózió ellen
A szélerózió veszélye elsősorban homokos, humuszban gazdag talajok, különösen a tőzeg talajművelésére használják . A leghatékonyabb védelem az erózió ellen a növények örökzöld borítása. Ahol ez nem lehetséges, a talajt szélvédők ( sövények ) segítségével védeni kell a talajeróziótól. Ez a védőcsíkok helyes szerkezetétől és távolságától függ. A szélvédő rendszerek nemcsak az erózió elhárítására szolgálnak, hanem könnyen termeszthető mikroklímát is létrehoznak . Csökkentik a terméketlen párolgást, és védelmet nyújtanak az állatoknak és a növényeknek.
Kataszter
Németországban a szövetségi talajvédelmi és szennyezett területekről szóló rendelet (BBodSchV), utolsó módosítás 2009. július 31-én, 7. és 8. §, Baden-Württemberg államban a vidéki, élelmiszer- és fogyasztóvédelmi minisztérium a rendelettel a mezőgazdasági területeknek az eróziós kockázat fokozata szerinti besorolásáról (Erózióvédelmi rendelet - ErosionSchV) 2010. május 29 -én megteremtette a jogalapot az eróziós kockázat kataszterének létrehozásához és közzétételéhez .
Talajerózió Európában
Európában a területek több mint felét különböző mértékben károsítja a vízerózió. A terület mintegy ötödét károsítja a szélerózió, különösen Délkelet-Európában .
- Észak- és Északnyugat -Európában a talajerózió viszonylag alacsony, mivel az eső többnyire enyhe lejtőkön esik, és egyenletesen oszlik el egész évben. Ennek eredményeként az erózió által érintett terület meglehetősen kicsi. A skandináv országokban, Norvégiában, Svédországban, Finnországban és Dániában a vízeróziót tartják a fő problémának, különösen azért, mert jelentős mértékben hozzájárul a víztestek foszforszennyezéséhez . Izlandon az erózió mértéke lényegesen magasabb a zordabb éghajlat miatt, ezért már 1907 -ben megalapították a talajvédelmi hatóságot ( Landgræðsla ríkisins ).
- A Földközi -tenger térségében a hosszan tartó száraz időszakokat gyakran heves csapadék követi, ami jelentős eróziós károkat okozhat, különösen viszonylag meredek lejtőkön. Itt az agyagrészecskék kilúgozódása és ezáltal a nagyobb talajrészecskék közötti "cementáló anyag" magas nátriumkoncentrációval rendelkezik a talajban (ez más mértékű az antropogén talaj sótartalma között ), ami jelentősen növeli a nagy mennyiségű csapadék talajra gyakorolt eróziós hatását. Ugyanez vonatkozik a világ más régióiban hasonló éghajlatú régiókra.
kövesse
A talajerózió és a termékeny talajok elvesztésének lehetséges társadalmi következményeit szemlélteti az a migrációs mozgás, amely az Egyesült Államokban az 1930 -as években a Dust Bowl alatt , az afrikai Sahel övezetben a 1970 -es években zajlott, és jelenleg az Amazonason zajlik. mosdó. A Dust Bowl államok az amerikai Midwest hogy nevüket a nagy szélerózió események és a hozzájuk tartozó por viharok 1930-ban. A Dust Bowl következtében több tízezer gazdálkodónak kellett feladnia vállalkozását. Munkát keresve néhányan Kaliforniába költöztek , ahol befogadótáborokban szállásoltak el, és ki voltak téve a kizsákmányolásnak és az éhezésnek. Az irodalmi Nobel -díjas John Steinbeck A harag gyümölcsei című regényében beszélt szenvedéseiről , amelyet 1940 -ben Pulitzer -díjjal jutalmaztak . A Soil Conservation Service , az Egyesült Államok állami talajvédelmi szervezete erre az eseményre reagálva alakult meg, és ezzel megalapozta az eróziós kutatásokat. Tervezésük alapján 1935 -től létrehozták az Alföldi menedékövezetet , az USA északi és déli határától 100 mérföld széles faövezetet a szél és a túlzott párolgás ellen.
De jóval azelőtt az emberek többször is talajeróziót okoztak a helytelen földhasználat révén, ami gyakran súlyos következményekkel járt:
- Az Athén környéki dombok erdőinek kiirtását követő kiterjedt erózió már ie 590 -ben veszélybe került. A város élelmezése, így Solon államférfi azt javasolta, hogy tiltsák meg a meredek lejtők szántását. A peloponnészoszi háború idején (Kr. E. 431-404) a görög haza városaiban elfogyasztott élelmiszerek harmada-háromnegyede Egyiptomból vagy Szicíliából érkezett.
- Az ókori Olaszországban, Lazioban az erdőirtás és az intenzív mezőgazdaság a Campagna Romana dombjain hozzájárult ahhoz, hogy a Pontine -síkság , amely a mezőgazdaságban addig, kb. Egy mocsaras krónikába torkollott , amely a maláriában található -az Anopheles -t továbbító szúnyog erősen elterjedt.
- A város Antiochia volt az egyik legnagyobb és leggazdagabb városa Roman- elfoglalta Szíriát és több száz volt a falvak és kisvárosok környékén. Az 1970 -es években még csak hét falu volt lakott. Antiochia romjait feltárásukig akár 8 méteres talaj alá temették, amelyet korábban északon, a felvidéken erodáltak. Ezeken a felföldeken az ősi romok küszöbjei egy -két méterrel a csupasz szikla felett vannak, ami azt mutatja, mennyi talaj veszett oda.
- Az úgynevezett magdolna árvíz során, 1342 júliusában Közép-Európában a történelemben egyedülállóan magas a talajerózió. A Vb időjárási viszonyok miatti heves esőzések rendkívül magas felszíni lefolyáshoz vezettek (becslések szerint akár 50-100 -szorosára is több, mint az Oder -özönvízhez vezető esőzések idején ). Számítások szerint Németországban ezen esemény során 13 milliárd tonna szántóföldet mostak el magasabb területeken, és az érintett területeken a termőföld felületét néhány nap alatt átlagosan 5 centiméterrel csökkentették. A keletkezett kanyonrendszerek miatt egész régiók lakhatatlanná váltak. Ezek a szurdokok ma is azonosíthatók a tájon. Az 1342. júliusi heves esőzések mellett e katasztrófa oka gyaníthatóan az adott év erős tavaszi árvize, valamint a nyár eleji csapadékmentes időszakok, amelyek miatt a talaj különösen érzékeny az erózióra. Ezenkívül csak az erdő szántóvá alakítása, amelyet Közép-Európában évszázadok óta végeztek a felkészülés során, lehetővé tette az ilyen erózió elleni ilyen hatékony támadást ilyen nagy területen. Más szélsőséges időjárási események következtében a mezőgazdasági területek talajfelülete átlagosan 10 centiméterrel csökkent a 14. században.
Lásd még
- Általános talajeróziós egyenlet
- öntözés
- Talajvédelem
- Kína zöld fala
- Sivatagosodás
- aszály
- Monokultúra
- Permakultúra
irodalom
- Hans-Rudolf Bork, Helga Bork, Claus Dalchow: Tájfejlesztés Közép-Európában. Az emberek hatása a tájra . Klett-Perthes, Gotha et al., 1998, ISBN 3-623-00849-4 .
- Markus Fuchs, Andreas Lang, Joseph Maran : Egy ősi táj rekonstrukciója. In: A tudomány spektruma . 2000. november, 85-87.
- Hartmut olvasók : tájökológia. Megközelítés, modellek, módszertan, alkalmazás (= UTB a tudomány számára. Uni zsebkönyvek. Földrajz, földgondozás, ökológia, környezeti kutatás 521). 4., javított kiadás. Ulmer, Stuttgart 1997, ISBN 3-8252-0521-5 .
- Christiane Martin, Manfred Eiblmaier (szerk.): Lexikon of Geosciences. Hat kötetben. Spectrum, Akademischer Verlag, Heidelberg és mtsai 2000–2002.
- David R. Montgomery : Piszok - A civilizációk eróziója . Második kiadás. University of California Press, Berkeley (CA) 2012, ISBN 978-0-520-27290-3 .
- Gerold Richter (szerk.): Talajerózió. Környezeti probléma elemzése és értékelése. Tudományos Könyvtársaság, Darmstadt 1998, ISBN 3-534-12574-6 .
web Linkek
- Talajszennyezés: erózió a Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség (UBA) honlapján
- Talajerózió - a talaj veszélyeztetése, mint erőforrás a Szövetségi Földtudományi és Természeti Erőforrások Intézetének (BGR) honlapján
- A talajerózió helye (angolul)
Egyéni bizonyíték
- ^ David R. Montgomery: Piszok - A civilizációk eróziója . 2012, 174. o.
- ↑ Christoffel den Biggelaar, Rattan Lal, Keith Wiebe, Vince Breneman: A talajerózió globális hatása a termelékenységre. I: Abszolút és relatív erózió okozta hozamveszteség. Az agronómia fejlődése. 81. kötet, 2004, 1-48. O., Doi : 10.1016 / S0065-2113 (03) 81001-5
- ^ A b David R. Montgomery: Piszok - A civilizációk eróziója . 2012, előszó.
- ^ A b David R. Montgomery: Piszok - A civilizációk eróziója . 2012, 2. o.
- ↑ Franz Rothe: A hagyományos mezőgazdasági kultúrák kelet-afrikai megerősítésének és öntözési technikáinak kultúrtörténeti és kulturális-ökológiai alapjai: fejlődési hátterük és túlélési képességük. A Freiburgi Albert Ludwig Egyetem Filozófiai Kara i. Br., 2004.
- ↑ Rolf Derpsch: Fenntarthatóság (2014. április 14 -én ). No-till: fenntartható mezőgazdaság az új évezredben.
- ^ David R. Montgomery: Piszok - A civilizációk eróziója. 2012, 211. o.
- ↑ Landwirtschaft-bw.info: Az erózióvédelmi rendelet magyarázata (2010. október 9.)
- ↑ Landwirtschaft-bw.info: Eróziós nyilvántartás , további linkekkel (2010. október 9.)
- ↑ Ása L. Aradóttir: Restaurációs kihívások és stratégiák Izlandon. Landgræðsla ríkisins, Hella 2003 ( PDF 321 kB)
- ^ Karl-Erich Schmittner, Pierre Giresse: A légköri nátrium hatása az agyag erodálhatóságára a tengerparti mediterrán régióban. In: Környezetgeológia. 37. kötet, 1999. 3. szám, ISSN 0943-0105 , 195-206. O. , Doi : 10.1007 / s002540050377 .
- ↑ H. Ghadiri, J. Hussein, E. Dordipour, C. Rose: A talaj sótartalmának és szódásosságának hatása a talaj erodálhatóságára, az üledék szállítására és a víz utóminőségére . In SR Raine, JW Biggs, MN Menzies, DM Freebairn, PE Tolmie (szerk.): Consiling Soil and Water for Society: Sharing Solutions. Proceedings of the 13 th International Conference Talajvédelmi Szervezet - Brisbane, 2004. július ausztrál társadalom Talajtani Incorporated / Nemzetközi Erózió Control Association (Ausztrália), 2004, Paper No. 631 ( PDF 356 kB)
- ^ David R. Montgomery: Piszok - A civilizációk eróziója . 2012 (lásd irodalom ), 50. o.
- ^ David R. Montgomery: Piszok - A civilizációk eróziója . 2012, 58. o.
- ^ David R. Montgomery: Piszok - A civilizációk eróziója . 2012, 71. o.
- ↑ egész bekezdés Hans-Rudolf Bork, Hans-Peter Piorr szerint: Integrált koncepciók a közép-európai tájak védelmére és fenntartható fejlődésére-lehetőségek és kockázatok, a talaj- és vízvédelem példáján keresztül illusztrálva. P. 69–83 in: Karl-Heinz Erdmann, Thomas J. Mager (szerk.): Innovatív megközelítések a természet védelmében. Jövőképek. Springer, 2000, ISBN 978-3-642-63075-0 .