Почва во время засухи. Что такое засуха и к чему она может привести? Угрозы и последствия

Устойчивая погода, отсутствие дождей, высокая температура воздуха при предельно низком уровне влажности – все эти факторы приводят к возникновению засухи.

Этот период может в разных районах длиться от пары недель до двух или трех месяцев.

Почему возникает засуха?

Засуху связывают с таким климатическим явлением, как высокий антициклон. По своей сути – это формирование области повышенного атмосферного давления. Высокий антициклон – теплый, характеризуется ясной погодой, отсутствием осадков и ветра, малоподвижностью воздушных масс.

В умеренных широтах засухи, как правило, случаются в степях, реже – в лесостепях. По наблюдениям ученых, один раз в двести или триста лет засуха фиксируется даже в лесистых районах. В субтропиках и субэкваториальной зоне засухи происходят регулярно, поскольку осадки в таких регионах случаются лишь в период дождей.

Типы засухи

В зависимости от того, где наблюдается острый недостаток влаги, различают атмосферную и почвенную засуху. При атмосферной создается повышенная испаряемость влаги за счет обилия солнца и сниженной влажности воздуха. При почвенной засухе речь идет об истощении почвы по причине отсутствия дождей, за счет которых мог бы пополниться запас грунтовых вод.

Если этот период длится продолжительное время, то начинают пересыхать озера, пруды, небольшие речки, и тогда уже можно говорить о гидрологической засухе. С учетом сезона засуха может быть весенней, летней, осенней.

Чем опасна засуха?

В период засухи прекращается поступление воды к корневой системе растений, расход влаги превосходит ее приток, критически снижается водонасыщенность тканей растения, нарушаются нормальные условия его роста. Весенняя засуха может погубить ранние зерновые культуры, летняя вредит плодовым растениям, ранним и поздним зерновым; осенняя засуха губит озимые.

Засуха может привести к воспламенениям и длительным пожарам в степях или лесах, а также к торфяным возгораниям, влекущим за собой крайне опасные для организма задымления.

Засуха губительна для людей. По статистике, за сорок лет в Африке от засух погибло более миллиона человек. В ООН даже установили Всемирный день борьбы с засухой – его отмечают 17 июня.

Как бороться с засухой?

Предугадать вероятность возникновения засухи помогают измерения запасов влаги в почве, точные просчеты объема снежного покрова. К примеру, если запас влаги в метровом слое почвы осенью не превышает 50% от среднегодового уровня, или толщина снега не достигает половины средних показателей за многолетний период измерений, то риск прихода засухи очень велик. А это значит – следует предпринимать защитные меры.

Чтобы предотвратить засуху, выполняют ряд действий, направленных на удержание влаги в почве и задержание снега на полях. Землю глубоко вспахивают, на склонах проводят поперечную вспашку, меняют микрорельеф поверхности пашни. Особенно важно делать это на почвах с высокой плотностью.

При помощи шлейфования, боронования, культивации почву стараются поддерживать в рыхлом состоянии. Помогает поддержать жизнеспособность растений своевременная подпитка удобрениями, регулирование процессов таяния снега, ускоренная предпосевная подготовка грунта.

Эффективный способ – сочетание посевов разных видов культур, которым в определенное время года нужно разное количество осадков. К примеру, озимые устойчивы к летним засухам, но нуждаются во влаге осенью; ранние яровые, напротив, требуют особой влажности в первой половине лета. Выращивают агрономы и специальные засухоустойчивые сорта различных сельскохозяйственных культур.

Виды засухи

Почвенная засуха - иссушение почвы, связанное с атмосферной засухой, т. е. с определенными условиями погоды в вегетационный период, и приводящее к недостаточному обеспечению растительности, прежде всего сельскохозяйственных культур, водой, к ее угнетению и снижению или гибели урожая.

Физиологическая засуха - явление, когда при высоких дневных температурах весной транспирация древесных пород увеличивается, а подача воды корнями вследствие низкой температуры почвы не обеспечивается. Растение начинает голодать, несмотря на наличие в почве достаточного количества воды и минеральных соединений.

Засухи на территории России по сезонам года могут быть весенними, летними и осенними. В наиболее засушливые годы засухи охватывают два или даже три сезона, т. е. весенняя засуха переходит в летнюю, или летняя засуха переходит в осеннюю, или же засуха, начавшаяся весной, продолжается до глубокой осени.

Весенняя засуха наиболее вредно отражается на первом периоде роста яровых культур. Эта засуха характеризуется низкой относительной влажностью воздуха, но невысокими температурами и холодными сухими ветрами. Часто продолжительные ветры вызывают пыльные бури, усугубляющие вредное действие весенних засух.

Летние причиняют сильный вред как ранним, так и поздним зерновым и другим однолетним культурам, а также плодовым растениям;

Осенние опасны для всходов озимых.

Особенно вредна продолжительная весенняя засуха, развившаяся на фоне недостаточного увлажнения почвы осадками в осенне-зимний период при небольших запасах почвенной влаги. В таких условиях растения развиваются очень плохо, и даже наступление дождливой погоды не сможет ликвидировать полностью последствий засухи: урожай получится пониженным.

Например, за 2002-2003гг лето в республике Адыгеи наступило в сроки близкие к обычным (1-2 мая). Лето характеризовалось жаркой, сухой погодой в начале периода и умеренно-теплой, дождливой в конце.

Из 15 летних декад 7 декад температура воздуха имела положительные отклонения на 1-5° и 7- на 1-2° ниже средней многолетней. Одна декада была в пределах нормы. Наиболее высокие температуры (35-37°) отмечались в первой декаде июля, третьей августа и первой сентября. Число дней с максимальной температурой воздуха 30° составило 29-47 дней.

Сумма эффективных температур выше 10° за летний период составила 1565-1820, что на 60-180° выше средней многолетней величины.

Известные засухи

В России, южной и юго-восточной ее окраинах, засуха представляет обычное явление, повторяющееся чрез более или менее продолжительные промежутки. История нашего отечества сохраняла много воспоминаний о годах, в которые население страдало не только от голода, но даже и от мора. Вероятною причиной таких бедствий была засуха ("голод от неурожая, неурожай от вёдра"), хотя точных сведений о причинах, породивших подобные неурожаи и о размерах их, не сохранилось. Только о 1833 и 1840 гг. известно, что недород в эти годы зависел, главным образом, от засухи. По размерам охваченной неурожаем местности, наибольший неурожай 1891 года, когда пострадали от засухи 21 губерния, и недород хлебов определился, в сравнении с нормальным средним неурожаем, в 80 миллионов четвертей.

На Кипре на протяжении нескольких месяцев продолжается жестокая засуха. Температура в зимние месяцы превышала +30°C, местные водохранилища почти опустели. С начала года дефицит водоснабжения на острове составил более 17 миллионов кубометров воды. На прошлой неделе в стране начались сильные сокращения подачи воды.

Засуха, от которой страдали Соединенные Штаты, Южная Европа и Юго-Западная Азия в 1998-2002 годах, была связана с температурой воды в тропической части Тихого и Индийского океанов. Вот уже четыре года некоторые территории в северном полушарии получают меньше половины годового уровня осадков. Это иссушает фермы, опустошает водоемы, понижает уровень грунтовых вод. И пока непонятно, когда же эта засуха прекратится.

Введение

1. Образование засух

2. Виды засухи

3. Известные засухи

4. Борьба с засухой

5. Пустыни

Литература

Введение

Засуха – значительный по сравнению с нормой недостаток осадков в течение длительного времени весной и летом, при повышенных температурах воздуха, в результате чего иссякают запасы влаги в почве (путем испарения и транспирации) и создаются неблагоприятные условия для нормального развития растений, а урожай полевых культур снижается или гибнет.

1. Образование засух

Обыкновенно засухи сопровождаются жаркою погодою, чрезвычайною сухостью воздуха, а иногда и сильными жгучими ветрами, чем создаются все условия, благоприятствующие усиленному испарению почвенной влаги. Почва высыхает сначала с поверхности, потом, благодаря появляющимся трещинам, все глубже и глубже, и растущие на ней растения, не имея возможности получить потребной им воды, гибнут. Но бывает, что и при достаточном количестве дождей растения страдают от недостатка воды. Так, в степях южной России, где летом осадки выпадают преимущественно в виде ливней, чрезвычайно обильных по количеству приносимой ими воды, но кратковременных и редких, засуха – явление нередкое.

Высохшая земля не успевает принять в себя и десятой доли выпавшей воды, как остальная ее масса быстро спадает в овраги и балки. Но и та доля влаги, которая успевает впитаться в землю, не приносит пользы растениям, так как, благодаря снова наступающей жаркой погоде, очень быстро испаряется. Наступление засухи во многих случаях зависит от целого ряда других причин, к числу которых, несомненно, принадлежит и истребление в громадных размерах лесов.

Именно там, где присутствие лесов наиболее важно "как регуляторов жизни рек и источников", в верховьях рек и по их склонам, они то и оказываются почти дочиста сведенными (например, у верховьев Волги, Дона, Днепра и др.). Вследствие такого хищнического истребления лесов весной являются сильные половодья. Реки обращаются как бы в водосточные трубы, через которые огромная масса воды, вместо того чтобы распределиться на несколько недель, проносится в 3–4 дня.

При этом теряется ее до 60%, сравнительно с тем, что раньше задерживалось лесами и питало реки и ключи в летнее время. От такого быстрого прохода весенних вод зависит и обмеление многих, прежде много водных, рек (Битюг, Ворскла) и вообще уменьшение водной поверхности и, связанной с нею, влажности воздуха. Таким образом, истребление лесов наносит несомненный вред, в особенности сельскому хозяйству, как потому, что уничтожаются через это регуляторы элементов погоды (влажности, ветра, температуры), так и потому, что вслед за обезлесением и засухи склонов увеличивается масса неудобной земли.

Сила и порывистость суховея так велика, что он сносит посевы, выдувает поверхностный слой почвы и заносит песком плодородные поля. Деятельность его не прекращается и зимою, но в это время года он действует совместно с северо-восточными ветрами. Страшные пурги, продолжающиеся иногда целую неделю, на юге России, не редки. С высокой степи снег переносится этими ветрами в овраги и балки, оставляя поля обнаженными и лишая их весенней влаги. Таким образом, наступление засухи зависит не только от метеорологических условий данного года, но подготовляется и самими хозяевами через истребление лесов и распашку крутых склонов. Сущность засухи состоит в недостатке в почве влаги в период произрастания растений, что всегда вредно отзывается на их развитии и нередко бывает главною причиною недорода, а иногда и полного неурожая хлебов и трав.

Засухи с неблагоприятными последствиями для урожая наблюдаются в особенности в степной зоне, реже – в лесостепной и на юге лесной зоны. На ETC за 65 лет 3. вредили урожаям в нижнем Поволжье 21 раз, на востоке Украины и в Центральных Черноземных областях 15–20 раз, на западе Украины 10–15 раз, на Кубани 5 раз, в Московской и Ивановской областях 1–2 раза. В засушливые годы (1924 и 1946) число дней подряд без дождя в большом районе составляло 60–70.

Различают атмосферную засуху, т.е. состояние атмосферы, характеризующееся недостаточным выпадением осадков, высокой температурой и пониженной влажностью, и, как следствие ее, почвенную засуху, т.е. иссушение почвы, влекущее за собой недостаточную обеспеченность растений водой.

Атмосферный режим при засухе обусловлен преобладанием устойчивых антициклонов, в которых воздух при ясной погоде сильно прогревается и удаляется от состояния насыщения.

При засухе поступление воды в растения через корневые системы затрудняется, расход влаги на транспирацию начинает превосходить её приток из почвы, водонасыщенность тканей падает, нормальные условия фотосинтеза и углеродного питания нарушаются.

2. Виды засухи

Почвенная засуха – иссушение почвы, связанное с атмосферной засухой, т. е. с определенными условиями погоды в вегетационный период, и приводящее к недостаточному обеспечению растительности, прежде всего сельскохозяйственных культур, водой, к ее угнетению и снижению или гибели урожая.

Физиологическая засуха – явление, когда при высоких дневных температурах весной транспирация древесных пород увеличивается, а подача воды корнями вследствие низкой температуры почвы не обеспечивается. Растение начинает голодать, несмотря на наличие в почве достаточного количества воды и минеральных соединений.

Осенние опасны для всходов озимых.

Например, за 2002–2003гг лето в республике Адыгеи наступило в сроки близкие к обычным (1–2 мая). Лето характеризовалось жаркой, сухой погодой в начале периода и умеренно-теплой, дождливой в конце.

Из 15 летних декад 7 декад температура воздуха имела положительные отклонения на 1–5° и 7- на 1–2° ниже средней многолетней. Одна декада была в пределах нормы. Наиболее высокие температуры (35–37°) отмечались в первой декаде июля, третьей августа и первой сентября. Число дней с максимальной температурой воздуха 30° составило 29–47 дней.

Сумма эффективных температур выше 10° за летний период составила 1565–1820, что на 60–180° выше средней многолетней величины.

3. Известные засухи

Засуха, от которой страдали Соединенные Штаты, Южная Европа и Юго-Западная Азия в 1998–2002 годах, была связана с температурой воды в тропической части Тихого и Индийского океанов. Вот уже четыре года некоторые территории в северном полушарии получают меньше половины годового уровня осадков. Это иссушает фермы, опустошает водоемы, понижает уровень грунтовых вод. И пока непонятно, когда же эта засуха прекратится.

4. Борьба с засухой

Коренные меры противодействия засухе должны состоять в увеличении в данной местности вод проточных, повышении вод грунтовых и сохранении запасов влаги. Достигнуть этого можно главным образом помощью сплошного лесонасаждения, особенно в верховьях рек в по их склонам, и разведения лесных опушек и живых изгородей по перевалам. Только при таких условиях возможно правильное распределение снежного покрова, которое обеспечивало бы влагу в почве. В данном направлении работают и правительство (с 1813г.) и частные лица, преимущественно в степной полосе. Другое средство для борьбы с засухой – искусственное орошение полей и лугов. Оно заимствовано из гористых местностей, где протекают многоводные реки, обладающие, притом большим падением. Воду из таких рек отводят каналами на поля и распределяют по их поверхности помощью борозд, или прямо затопляют их сплошь. В местностях же ровных и маловодных, каковы, напр., наши степи, пользуются зимними запасами влаги. Талая вода водосборными каналами собирается в пруды, обыкновенно устраиваемые в верховьях балок, и водою из таких водоемов орошают долину и склоны данной балки или оврага. Возможен и другой способ, носящий название обводнения. По склону, параллельно его хребту, устраивается несколько рядов дамб или валиков. Весенняя вода, удерживаемая ими, по мере увлажнения верхних участков, спускается все ниже и ниже. В Семиреченской области из снега устраивают громадные ледники на перевалах, прикрывают их землею или соломою, чтобы предохранить от быстрого таяния, и исподволь пользуются таким запасом воды, проводя ее мелкими канавками на поля. Кроме этих мер в распоряжении земледельца еще много средств для предупреждения засухи

ЗАСУХА, длительный и значительный недостаток атмосферных осадков по сравнению с нормой, чаще при повышенной температуре и пониженной влажности воздуха. Засухи характерны для территорий с высокой изменчивостью годового количества осадков и особенно в летние месяцы при невысоких средних величинах осадков (зоны неустойчивого увлажнения). Начало засухи обычно связано с установлением антициклона, в котором воздух при ясной погоде прогревается и становится менее насыщенным влагой, повышается испарение. Обилие солнечного тепла, сухость воздуха способствуют возникновению атмосферной засухи. Наиболее жестокие засухи вызывают суховеи. В чистом виде атмосферная засуха наблюдается главным образом весной, когда почва ещё насыщена водой после схода снега. В результате продолжительной атмосферной засухи обычно возникают почвенная засуха (иссушение корнеобитаемого слоя почвы, снижение запаса доступной растениям воды) и гидрологическая засуха (значительное снижение поверхностного стока, пересыхание водотоков, водоёмов).

В результате засухи создаются неблагоприятные условия для нормального развития растений (расход влаги на транспирацию начинает превосходить её приток из почвы, водонасыщенность тканей падает, нормальные условия фотосинтеза и углеродного питания нарушаются), что ведёт к снижению или гибели урожая, деградации лугов, уменьшению прироста древесины в лесах. Из-за засухи усыхают водоёмы, что влечёт общее сокращение численности живых организмов. Чаще всего засухи с неблагоприятными последствиями для урожая наблюдаются в степных зонах Евразии (Нижнее Поволжье, южная часть Западной Сибири в России; южная часть Украины, северная часть Казахстана и другие районы) и Северной Америки (США); в зоне редколесий и кустарников Австралии, в зоне Сахель Африки; реже в лесостепной зоне, 2-3 раза в столетие засухи бывают даже в лесной зоне. Существует мнение, что понятие засухи неприменимо к районам с малым количеством осадков летом, где земледелие возможно только при искусственном орошении (например, пустыни Сахара, Гоби).

Катастрофические последствия засухи для человека - пожары и гибель урожая сельскохозяйственных культур, вызывающие голод. Последняя наиболее продолжительная засуха наблюдалась в Сахельской зоне в 1972-84 годах, когда пострадало несколько миллионов человек. В 1984 в Эфиопии в результате засухи погибло свыше 1 миллиона человек, пострадало 8,7 миллионов человек, пало около 1,5 миллионов голов домашнего скота. Засуха 1963-68 в Восточной Австралии привела (в 1967) к пожару на острове Тасмания, уничтожившему 1400 домов.

На территории России границы периодического появления засухи установить трудно; в 20 - начале 21 века наиболее засушливыми были 1911, 1921, 1931, 1936, 1946, 1954, 1957, 1967, 1972, 1979, 1984, 1991, 1995, 2002. Последняя катастрофическая засуха 1946, охватившая южные районы, явилась причиной смерти в 1947 около 1,5 миллиона человек. Особенно губительны весенне-летние и летне-осенние засухи. Весенние засухи опасны для ранних зерновых культур; летние - как ранним, так и поздним зерновым и другим однолетним культурам, а также плодовым растениям; осенние - для всходов озимых. Заранее определить вероятность засухи можно только по отдельным факторам, например, по осенним запасам влаги в метровом слое почвы, а также по высоте снежного покрова и запасам влаги в нём: если они менее 50% среднемноголетних величин этих показателей, то вероятность засухи предстоящего весеннего периода весьма высока.

Меры по предотвращению последствий засухи: выведение засухоустойчивых сортов растений (смотри Засухоустойчивость растений); подбор культур, соответствующих местным агроклиматическим условиям; проведение агротехнических и мелиоративных приёмов, направленных на повышение обеспеченности растений влагой и улучшение фитоклимата посевов (все виды орошения, задержание талых вод, снегозадержание, создание чистых паров, безотвальная вспашка, полезащитное лесоразведение и др.).

Лит.: Тимирязев К. А. Борьба растения с засухой // Тимирязев К. А. Избр. соч. М., 1948. Т. 2; Докучаев В. В. Наши степи прежде и теперь // Классики русской агрономии в борьбе с засухой. М., 1951; Измаильский А. А. Как высохла наша степь // Там же; Засухи в СССР, их происхождение, повторяемость и влияние на урожай / Под редакцией А. И. Руденко. Л., 1958; Борьба за влагу - борьба за урожай / Под редакцией П. Ф. Котова. Воронеж, 1969; Чирков Ю. И. Агрометеорология. 2-е изд. Л., 1986; Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. 7-е изд. М., 2006; Прохоров Б. Б. Экология человека. 3-е изд. М., 2007; Климанова О. А. Ресурсоведение и ресурсы мира. Африка. М., 2007.

Чаще при повышенной температуре и пониженной влажности воздуха, в результате которого иссякают запасы влаги в почве, что ведет к снижению или гибели урожая.

Начало засухи обычно связано с установлением антициклона. Обилие солнечного тепла и сухость воздуха создают повышенную испаряемость (атмосферная засуха), и запасы почвенной влаги без пополнения их дождями истощаются (почвенная засуха).
При засухе поступление воды в растения через корневые системы затрудняется, расход влаги на транспирацию (испарение воды растением) начинает превосходить ее приток из почвы, водонасыщенность тканей падает, нормальные условия фотосинтеза и углеродного питания нарушаются.

В зависимости от времени года различают весенние, летние и осенние засухи. Весенние засухи особенно опасны для ранних зерновых культур; летние причиняют сильный вред как ранним, так и поздним зерновым и другим однолетним культурам, а также плодовым растениям; осенние опасны для всходов озимых. Наиболее губительны весенне-летние и летне-осенние засухи.

Чаще всего засухи наблюдаются в степной зоне, реже в лесостепной, 2-3 раза в столетие засухи бывают даже в лесной зоне.
Понятие "засуха" неприменимо к районам с бездождным летом и крайне малым количеством осадков, где земледелие возможно только при искусственном орошении (например, пустыни Сахара, Гоби и др.).

Заранее определить вероятность засухи можно только по отдельным факторам. Например, осенние запасы влаги в метровом слое почвы менее 50% среднемноголетних данных свидетельствуют о предстоящем недостатке почвенной влаги. Если высота снежного покрова и запасы влаги в нем составляют не более половины среднемноголетних показателей, то вероятность засухи предстоящего весеннего периода также весьма значительна.

Для борьбы с засухой применяют комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, направленных на усиление водопоглощающих и водоудерживающих свойств почвы, на задержание снега на полях.

Из агротехнических мер борьбы наиболее эффективна основная глубокая вспашка, особенно почв с сильно уплотненным подпахотным горизонтом (каштановые, солонцовые и др.). На почвах, расположенных на склонах, должны осуществляться специальные приемы обработки почвы, регулирующие поверхностный сток: вспашка поперек склона; контурная пахота (по горизонталям); приемы, изменяющие микрорельеф поверхности пашни.

Для уменьшения испарения влаги почву на парах и широкорядных посевах необходимо содержать в рыхлом состоянии, не допуская образования почвенной корки. С этой целью применяют боронование, шлейфование, культивацию, обработку междурядий и т.д.
Большое значение имеют также приемы по уничтожению сорняков, регулирование снеготаяния, внесение удобрений, проведение предпосевной подготовки почвы и сева в самые сжатые сроки.

Эффективно сочетание посева озимых культур, хорошо использующих осенние осадки и устойчивых к весенне-летним засухам, с посевом ранних яровых зерновых, нуждающихся в осадках в первой половине лета, а также с посевами кукурузы, проса, сорго и других поздних культур, использующих осадки второй половины лета и сравнительно легко переносящих весеннюю засуху. В засушливых районах важную роль играет внедрение засухоустойчивых сортов сельскохозяйственных растений.

Из других агротехнических мероприятий в борьбе с засухами положительное значение имеет освоение правильных севооборотов с чистыми парами в засушливых и занятыми парами в лучше увлажненных районах. Чистый пар (с кулисами) в засушливых районах приравнивается к полям с влагозарядковым поливом (полив для создания запасов (зарядки) воды в почве).

Из мелиоративных мер борьбы большое значение имеют полезащитное лесоразведение, сохранение и расширение водоохранных лесных массивов.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников