Деградация почв охрана почвы

Деградация и охрана почвенного покрова

Задачи охраны почв.Проблема охраны почв возникла в связи с тем, что почва как компонент экосистем, находящийся в динамическом равновесии со всеми другими составляющими биосферы, в результате вмешательства человека (прямого или опосредованного), теряет свое основное природное свойство — плодородие. В общем виде это называется деградацией почв почвенного покрова. Деградация имеет экологически нерациональный характер там, где деятельность человека разрывает природные связи внутри компонентов биосферы, меняет устойчивое на протяжении тысячелетий и даже миллионов лет экологическое равновесие между факторами почвообразования.

Есть масса примеров рационального, не деструктивного использования почв в земледелии. Вместе с тем на фоне таких примеров общая статистика показывает, что за всю историю человеческой цивилизации было безвозвратно потеряно и разрушено больше продуктивных почв, чем сейчас распахивается во всем мире.

Две трети, а может быть и три четверти современных пахотных почв в той или иной степени подвержены различным деградацион-ным процессам. Ежегодные потери в мире составляют 6—7 млн га, из которых около 1 млн га отчуждается на несельскохозяйственное использование, а 5 —6 млн га забрасываются вследствие деградации и превращаются в пустыни и бедленды.

Охрана почв — глобальная проблема сегодняшнего дня, прямо связанная с обеспечением продуктами питания все возрастающего населения планеты.

Процессы деградации.Вынос, перенос и переотложение почвенного материала в результате действия текучих вод и ветра определяют в первом случае водную, а во втором ветровую эрозию (дефляцию). В геологической истории Земли процессы эрозии и дефляции естественны. Это нормальная геологическая эрозия. Современную эрозию, связанную с земледелием, называют ускоренной. Она наблюдается во всех частях света. Темпы эрозии разные, но наиболее высокие в горах и аридных зонах.

Водная эрозия. Этому процессу способствуют талые воды, дождевые и муссонные осадки, характер рельефа и гранулометрический состав почв, характер подстилающих пород и растительного покрова. Вследствие этого ухудшаются физические свойства почв (разрушение структуры, уплотнение), сокращается и уничтожается гумусовый горизонт, снижаются запасы питательных веществ (гумуса, азота, фосфора, калия и др.).

Ветровая эрозия (дефляция). Дефляции подвержены почвы степей, саванн, полупустынь, пустынь. Способствуют дефляции легкий механический состав почв, рельеф (ложбины стока в направлении господствующих ветров), распространение яровых и пропашных культур, т.е. многократная распашка и обработка почв, разреженная растительность.

Дефляция проявляется в виде пыльных бурь, повторяющихся каждые 3 — 5—10—20 лет. В отличие от водной эрозии почвы при этом могут быть погребены под эоловыми наносами и таким образом консервироваться, не теряя своих свойств.

Методы охраны почв и почвенного покрова от водной и ветровой эрозии. В сельском хозяйстве наиболее часто используемые проти-воэрозионные мероприятия включают:

—полосное земледелие (чередование пропашных и почвозащитных культур);

—почвозащитные севообороты (использование многолетних трав);

—землевание (внесение на поверхность почв органогенной массы, например, на щебнистые почвы табачных плантаций, которые обычно расположены на склонах и сильно подвержены ливневым осадкам в тропических гумидных районах);

—кротование почв (ослабление поверхностного стока и перевод его во внутрипочвенный сток);

—контурное земледелие (обработка почв по горизонталям);

—обвалование и снегозадержание (пахота снега, прикатыва-ние, устройство щитов и др.);

—глубокая зяблевая вспашка раз в 3 — 5 лет;

—создание лесных полос;

—борьба с оврагами;

—структурообразование (использование полимеров как структурообразователей);

—зарегулированный выпас скота.

Промышленная эрозия почв. Связана с различными негативными последствиями техногенеза, при которых почвы либо уничтожаются полностью, либо существенно теряют свое плодородие. К промышленной эрозии почв относятся формирование карьеров, отвалов и терриконов; загрязнение почв токсичными элементами и тяжелыми металлами, вторичное засоление почв, добыча полезных ископаемых открытым способом (например, нефти); строительство дорог, линий электропередачи, а также промышленное и гражданское строительство.

Загрязнение почв агрохимикатами. Применение азотных удобрений нередко приводит к накоплению в почвах избыточных концентраций нитратов, которые не сорбируются почвой, легко мигрируют по профилю и попадают в грунтовые воды. ПДК азота нитратов в питьевой воде в нашей стране в настоящее время определяется в 10 мг/л.

К источникам загрязнения относятся аммиачные соединения азота. Обычно это отходы животноводства и сточные воды. Избыток фосфора при применении фосфорных удобрений также негативно сказывается на росте растений и загрязнении почв.

Загрязнение почв пестицидами. Ядохимикаты по борьбе с сорняками (гербициды), с грибковыми болезнями растений (фунгициды) и вредителями (инсектициды) применяют во всем мире. При этом увеличивается тенденция к росту применения препаратов широкого спектра действия, поскольку это сохраняет до 30 % урожая.

Ядохимикаты адсорбируются органическим веществом почв и минеральными коллоидами, что приводит к загрязнению самой активной и полезной ограноминеральной части почвы. Наиболее стойкие ядохимикаты — хлорорганические соединения и группа диенов, применение которых должно быть строго ограничено или просто запрещено. Наилучшие меры предосторожности при использовании пестицидов — употребление длительно действующих гранулированных форм, комплексных форм удобрений, а также новейших технологий внесения их в почвы.

Дегумификация почв. Наиболее яркий пример дегумификации почв — распашка целинных и мелиорация торфяных почв. В России более 3 млн га торфяников. В результате осушения мощность их уменьшается в среднем на 2—3 см в год за счет уплотнения при обезвоживании, коагуляции коллоидов и изменения структуры торфа.

Дегумификация происходит и в результате интенсивного многолетнего использования почв под пропашные культуры, когда ежегодно изымается большое количество биомассы, не компенсированной органическими удобрениями.

Для создания бездефицитного баланса органического вещества в почвах необходимо ежегодно вносить в почвы в среднем 8—12 т/га органических удобрений (80—120 кг на одну сотку).

Источник

Деградация земель: причины и последствия

Деградация земель – это процесс, в результате которого ухудшается качество почвы, происходящий из-за таких аспектов, как неправильное землепользование, сельское хозяйство и пастбище, городские или промышленные цели. Процесс связан с ухудшением физического, биологического и химического состояния покрова планеты.

Причины деградации земель

Формы деградации земель: снижение плодородия почвы, неблагоприятные изменения щелочности, кислотности или солености, экстремальное затопление, использование токсичных загрязнителей почвы, эрозия и ухудшение ее структурного состояния. Эти элементы ежегодно способствуют значительному снижению качества земли. Чрезмерная ее деградация, таким образом, приводит к немедленным и долгосрочным воздействиям, которые приводят к серьезным глобальным экологическим проблемам.

В то время как деградация почвы может происходить естественным путем, она сильно подвержена антропогенной деятельности. Кроме того, изменение климата в сочетании с деятельностью человека продолжает усугублять деградацию почвы.

Факторы, вызывающие деградацию земель

Причины деградации земель:

Физические факторы, которые изменяют естественный состав и структуру почвы. Дожди, поверхностный сток, наводнения, ветровая эрозия, обработка земли и массовые перемещения приводят к потере плодородного верхнего слоя, что ухудшает качество почвы.
Биологические факторы, которые непосредственно зависят от деятельности людей и растений, из-за чего снижается качество земли. Определенные вилы бактерий и грибков оказывают сильное влияние на микробную активность почвы через биохимические реакции. По этой причине снижается урожайность и продуктивная пригодность почвы. Человеческая деятельность, например, плохие методы ведения сельского хозяйства, может также истощать питательные вещества в земле, тем самым снижая ее плодородие. Биологические факторы влияют в основном на снижение ее микробной активности;
Химические факторы. По причине чрезмерной щелочности, кислотности или заболачивания воды происходит сокращение питательных веществ в почве. Из-за этого меняются ее химические свойства, которые определяют наличие питательных веществ. Вызвано накоплением соли и вымыванием питательных веществ, которые ухудшают качество почвы, вызывая нежелательные изменения в основных химических компонентах почвы. Эти химические факторы обычно приводят к необратимой потере почвенных питательных веществ и производительности, такой как упрочнение глинистых почв, богатых железом и алюминием, в жесткие лотки.

Все указанные выше физические факторы приводят к различным типам эрозии почвы (главным образом, водной и ветровой эрозии) и действиям по отслоению почвы, и их физические силы в конечном итоге изменяют состав и структуру почвы, изнашивая верхний слой почвы, а также органическое вещество. В долгосрочной перспективе физические силы и процессы выветривания приводят к снижению плодородия почвы и неблагоприятным изменениям в составе / структуре почвы.

Кроме того, деградация земель сельскохозяйственного назначения непосредственно связано с чрезмерным и неправильным использованием пестицидов и химических удобрений убивают организмы, которые способствуют связыванию почвы. Большинство методов ведения сельского хозяйства непосредственно касаются применения удобрений и пестицидов. Нередко это сопровождается их неправильным или чрезмерным применением. Результат – уничтожение полезных бактерий и других микроорганизмов, которые помогают в формировании почвы.

Причины деградации земель по вине человека

Другие причины деградации земель:

Вырубка лесов – из-за воздействия на почву минералов путем удаления деревьев и растительного покрова, которые поддерживают наличие слоев гумуса и подстилки на поверхности почвы;
Промышленная и горнодобывающая деятельность – за счет загрязнения, уничтожения растительного покрова и выпуска в почву множество токсичных химикатов, таких как ртуть, отравляя и делая земли непродуктивными для любых других целей;
Неправильная практика выращивания – разбивает почву на более мелкие частицы, которые увеличивают скорость эрозии;
Урбанизация – денудирует (сносит, переносит) растительный покров почвы, уплотняет почву во время строительства и изменяет схему дренажа, покрывает почву непроницаемым слоем бетона, который усиливает поверхностный сток, что приводит к большей эрозии верхнего слоя почвы;
Перевыпас – разрушает поверхностный растительный покров и частицы почвы, увеличивая темпы ее эрозии.

Сложные формы химических веществ удобрения также ответственны за денатурирование основных минералов почвы, вызывая потери питательных веществ из почвы. Следовательно, неправильное или чрезмерное использование удобрений увеличивает скорость деградации почвы, разрушая биологическую активность почвы и накапливая токсичность из-за неправильного использования удобрений.

Все это приводит в тому, что запускаются необратимые процессы деградации земель, снижение биоразнообразия стимулирует следующий виток деструктивных процессов.

Решение проблемы деградации земель

Снижение качества почвы является одной из основных причин деградации земель и считается причиной 84% постоянно уменьшающихся площадей. Год за годом огромные акры земли теряются из-за эрозии почвы и загрязнения. Около 40% сельскохозяйственных угодий в мире значительно ухудшается по качеству из-за эрозии и использования химических удобрений, которые препятствуют регенерации земли. Снижение качества почвы в результате чрезмерного применения сельскохозяйственных химических удобрений также приводит к загрязнению воды и земли.

Пути решения этой проблемы:

Сокращение вырубки леса;
Мелиорация земель;
Предотвращение их засоления;
Правильные механизмы обработки почвы являются одним из наиболее устойчивых способов избежать ухудшения ее качества.

Все эти меры требуют взвешенного и грамотного решения со стороны государственных властей разных государств. Они затронут не только сельское хозяйство, доля которого в развитых странах около 1%, но и строительный, промышленный комплекс, обеспечивающий в значительной степени благосостояние граждан. Поэтому такие решения не вызовут массового одобрения со стороны населения, особенно развитых стран. Но они необходимы, чтобы остановить деградацию земель в глобальном масштабе.

Источник

Виды, факторы и последствия деградации почв

Деградация почв — это процесс, в результате которого изменяется количественный и качественный состав земли и снижается её плодородность. Если производительная поверхность слоя грунта уничтожается целиком, земля теряет ценность для сельского хозяйства.

Обстоятельства возникновения экологической проблемы:

в растительном покрове увеличивается уровень кислотности;
уменьшается количество микроэлементов и других питательных веществ, необходимых для плодородия;
ухудшается или нарушается гранулометрический и структурный состав;
происходит засоление грунта;
земельный покров переуплотняется или переувлажняется;
ветер или вода вызывают в почве эрозию;
плодородный слой земли снимается в строительных нуждах.

Причины деградации почвы

Деградации почвы во многом способствует нерациональное использование земельных ресурсов, которое заключается:

в несанкционированной вырубке лесных массивов;
пожарах в лесу, спровоцированных людьми;
нарушении правил мелиорации и заболачивании почвы;
эксплуатации сельскохозяйственных угодий, истощающей их плодородность;
злоупотреблении удобрениями при уходе за урожаем;
загрязнение плодородного слоя отходами промышленных предприятий или бытовым мусором;
захоронение в земле ядерных, биологических и химических отходов.

У каждой из этих причин лежат антропогенные истоки. Исключения — только причины деградации естественного происхождения: пожары, наводнения, долгая засуха.

Типы деградации почв

В типологии деградации почв виды принято различать по результатам воздействия человека на плодородные земли. Они приводят:

к технологическому истощению сельскохозяйственных угодий;
эрозии растительного покрова;
заболачиванию;
засолению;
загрязнению;
превращению в пустыню (опустыниванию).

Такое воздействие делится на физическое, биологическое и химическое.

Физическое воздействие нарушает:

топографический профиль земной поверхности;
уровень плодородия;
физические характеристики;
процент увлажнённости грунтового покрытия.

При химическом воздействии на почвенный слой:

сокращается количества необходимых земле химических элементов (азота, кальция) и минеральных веществ;
ухудшается плодородный потенциал и урожайность.

Биологическая деградация грозит:

загрязнением грунта патогенной микрофлорой;
гибелью полезных микроорганизмов, повышающих урожайность.

Общие понятия о видах деградации почвы, представлены на схеме:

Технологическая (эксплуатационная) деградация

Деградация почвы в результате чрезмерной эксплуатации называется технологической. Она возникает в итоге неграмотного землепользования, при котором земле не дают отдохнуть или перестроиться с одного вида сельскохозяйственных посадок на другой, создающий меньшую нагрузку на растительный слой.

Технологическая деградация почвы происходит в трёх случаях:

Механическом воздействии на земельный покров, предполагающем полное его удаление с определённой площади (при строительстве котлованов, дорог, тротуаров, добыче полезных ископаемых открытым способом). После этого сельскохозяйственное производство на данной местности становится невозможным.
Постоянной эксплуатации в целях земледелия, истощающей землю, делающей её менее плодородной.
Снижением полезных свойств растительного покрова по аграрным причинам (из-за недостаточного использования удобрений или уплотнения грунта сельскохозяйственной техникой).

Переувлажнение и заболачивание

Деградация почвенного покрова возникает в процессе его переувлажнения долгими дождями, наводнениями, а также неграмотными мероприятиями по мелиорации. Результатом любого из этих факторов становится деаэрация или заболачивание грунта.

При переувлажнении в плодородном слое земли снижается содержание кислорода, необходимого для роста растений. Одновременно увеличивается концентрация углекислоты. Это приводит:

к нарушению снабжения воздухом и загниванию корневой системы растений;
гибели микроорганизмов, улучшающих урожайность;
разбалансировке теплового режима, провоцирующего деградацию растительного покрова.

Проблемы деградации почвы возникают в связи с её заболачиванием или долговременным переувлажнением.

В результате интенсивного заболачивания происходит следующее:

гибнут луга;
исчезают пастбища;
загнивают корни деревьев;
с заболоченных мест улетают некоторые виды птиц, уходят или вымирают животные;
в недрах болот постепенно накапливается торф, что увеличивает пожароопасность окружающей местности;
меняется вся структура биоценоза и видового разнообразия его флоры и фауны.

Опустынивание

Опустынивание — самый распространённый вид деградации почвы. Проблема состоит в превращении некогда плодородных земель в безжизненную пустошь. Гибнут животные и растения. Причина единственная — нет влаги в поверхностном слое земной поверхности.

Сероземные почвы на месте благополучных районов — это один из надёжных индикаторов деградации плодородного слоя и опустынивания. Преобладающая роль в таких случаях принадлежит негативному влиянию человека.

Влияют на опустынивание земли:

отсутствие водоёмов в прилегающих территориях;
засуха на фоне сухой и жаркой погоды;
устойчивые изменения климата, следствием которого стало повышение температуры окружающей среды, увеличение испарений, обезвоживание грунтового слоя;
уничтожение лесов, в норме концентрирующих корнями воду в земной толще;
выпас животных, уничтожающих растительность, без которой в почве не держится влага;
воздействие на местный растительный и животный мир ядовитых веществ, истощающих землю;
отсутствие естественного или искусственного дренажа, способного удержать воду в растительном покрове;
обезвоживание грунта, обусловленное снижением уровня воды в водоёмах.

Засоление

Засоление плодородных земель возникает при скоплении в корневом слое растений солей, способных нарушить кислотность, благоприятную для развития посевов и повышения урожайности. Концентрация в почве сульфатов, хлоридов, солей кальция и натрия, превышающая 25% на единицу объёма, свидетельствует о засолении грунта.

Засоленные земли по степени их насыщенности солями бывают:

глубокого засоления;
солончаками;
солончаковыми;
солончаковатыми;
солодями;
солонцами.

Деградация земного покрова такого типа в мире распространена достаточно широко. По статистическим данным ООН засоление отдельных площадей суши достигает примерно 25% от общего количества всех плодородных земель планеты. Самые засолённые почвы находятся в зонах пустынь и полупустынь Африки, Средней Азии, Америки и Казахстана. В России засолены свыше 40 миллионов гектаров сельскохозяйственных земель. Особенно богаты ими Южное, Северное Поволжье, Сибирь и Якутия.

Эрозия почв

Под эрозией почвы понимается разрушение верхних слоёв растительного покрова — самого плодородного во всём грунте. Причины явления две:

вымывание при ливнях и наводнениях;
снесение мощными потоками ветров.

Среди эрозийных типов деградации почв по причинам, их вызывающим, выделяются эрозии:

естественная — развивается на продолжении нескольких тысячелетий;
ускоренная — имеет антропогенный характер, для максимального её развития достаточно от 10 до 30 лет ;
водная — сносит верхний слой почвы на считанные дни;
ветровая — за короткий срок сносит плодородный грунт с огромных площадей и начисто оголяет землю.

Основные причины антропогенной эрозии:

мелиорация окрестных болот;
лесозаготовки, нарушающие равновесие в биоценозе;
орошение земли, проведённое ирригационно безграмотно;
чрезмерное использование удобрений;
устройство на полях пастбищных загонов (домашний скот съедает все растения и утаптывает поверхностный слой земли).

Оценка деградации почв

Степень деградации почв — это оценка качественных и функциональных характеристик, отражающих реальное ухудшение состояния растительного слоя. Максимальной степенью деструкции считается полное уничтожение плодородной земли или приведение в негодность.

Степени деградации измеряются в баллах, каждый из которых соответствует уровню падения урожайности на определённом участке.

По уровням деградации плодородного слоя баллы в процентном измерении распределяются следующим образом:

Недеградированная почва — не более 5.
Слабодеградированная — в пределах 25.
Среднедеградированная — от 25 до 50.
Сильнодеградированная — от 50 до 70.
Предельно деградированная — более 70.

Данные цифры — не абсолютны. Они означают лишь соотношение с эталонным показателем нормального состояния растительного покрова, не учитывают специфику конкретных грунтов и применяются только в целях административного контроля за деятельностью сельскохозяйственных предпринимателей.

Реальными критериями являются комплексные показатели деградации почвенного покрова, включающие в себя степени:

эродированности;
засолённости;
заболоченности;
подверженности опустыниванию;
нарушения рельефа поверхности почв при добыче полезных руд шахтным способом.

Если степень деградации плодородной земли достигает 4-й и даже 3-й степени, сельскохозяйственный участок принудительно консервируется административными органами региона. Владелец угодья сможет продолжить на нём сельскохозяйственные работы, только когда восстановит нормальное состояния почвенного покрова.

Последствия деградации почв

Под деградацией почв и земель Закон «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» подразумевает снижение качества почвы, предназначенной для сельскохозяйственных целей (ФЗ №101 от 16 июля 1998 года).

Земля относится к тем ресурсам природы, которые со временем исчерпывают свой плодородный потенциал. Отсутствие в ней питательных веществ делает невозможной культивацию полезных растений.

Последствия деградации почв возникают по антропогенным причинам и в силу естественного старения почвы.

Из природных факторов, вызывающих разрушительную эрозию плодородного слоя, лидируют два:

Водный (ливни, наводнения);
Ветровой (сильные ветры, ураганы, бури).

В результате их разрушительного воздействия земля снижает свою плодородность:

при слабой размытости поверхностного слоя — до 20%;
при сильной — от 20 до 50 и выше;
при ветровой нагрузке — до 100.

Дегумификация

Гумус — это органический концентрат, находящийся в верхнем слое грунта. В состав гумуса входят соли азота, натрия, кальция, цинка, минеральные вещества, являющиеся питательными для растений. В зависимости от плодородности земли содержание в ней гумуса колеблется в диапазоне 70 — 90%.

Дегумификация почвы ведёт к её деградации. Содержание гумуса в грунте падает при ряде условий:

вторичном засолении почвы в результате чрезмерного орошения;
применения удобрений;
увеличении кислотности грунта;
переувлажнении;
заболачивании;
затоплении сельскохозяйственных угодий.

Уплотнение

При уплотнении земли урожайность снижается на 10-40 %. Причины данного вида деградации:

использование на полях слишком тяжёлой техники;
вспашка земли;
постоянный выпас домашнего скота.

Последствия уплотнения обратимы при устранении причин, по которым оно возникло.

Увеличение кислотности

Кислотность характеризует собой соотношение в земле соединений кислотного типа и щелочных. На слабощелочных и слабокислых грунтах увеличивается урожайность сельскохозяйственных культур, разрастаются мицелии грибов и колонии полезных для растений бактерий. Смещение кислотного баланса ведёт к уменьшению плодородности почвы.

Уровень кислотности, опасный для растений, возникает из-за чрезмерного применения удобрений. Второй источник увеличения в почве уровня кислот — кислотные дожди. Происхождение дождей и частота объясняется близостью угодий сельского хозяйства к предприятиям химической и фармакологической отрасли. Устраняют повышенную кислотность путём известкования грунтов.

Подтопление

Подтоплением называется такое состояние грунтовых вод, при котором те поднимаются на уровень корневых систем растений или на поверхность почвы. Причины подтопления:

затяжные дожди;
пожары, вытягивающие влагу из земли;
заиливание водоотводов при мелиорации;
перекрытие водостоков дамбой.

Без принятия срочных мер корни растений с их надземной частью усохнут и погибнут.

Методы сохранения плодородных почв

Выбор способа увеличения урожайности на конкретном земельном участке зависит от типа растительного покрова и его химических характеристик (кислотность грунта, засолёность). На практике для сохранения плодородия почвы используются удобрения.

Рекультивация земель

Под рекультивацией понимается комплекс мероприятий, направленных на восстановление покрова земли, ранее деградированного по естественным или антропогенным причинам. Процесс реализуется пошагово.

Первый шаг включает в себя техническую планировку участка и равномерную отсыпку выровненной поверхности слоем грунта, удобренного гумусом. На втором шаге осуществляется агротехническая подготовка и фитомелиорация почвы, которые способствуют оживлению сельскохозяйственного угодья.

Деградация почвы — процесс иногда необратимый. Тем, кто пользуется землёй, остаётся пожелать только беречь её и не забывать об ответственности перед государством.

Причины и последствия опустынивания

Виды, причины, последствия и борьба с эрозией почвы

Загрязнение почвы химическими веществами: последствия и охрана

С чем связано и чем опасно загрязнение почвы тяжелыми металлами

Бонитировка и качественная оценка почв

Почему почву надо охранять, мероприятия направленные на охрану почвенных ресурсов

Влияние кислотных дождей на окружающую среду

Переработка навоза в биогаз, топливо, удобрения, картон, гранулирование

Рациональное использование и охрана земельных ресурсов

Направления экологического земледелия, которые каждый может использовать на даче

Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки

Способы и последствия осушения болот

Я всегда думал, что хороший полив защищает почву и предотвращает её выветривание и запесочивание, но оказалось, все в точности наоборот, чем больше воды, тем больше соленость почвы. После сильных наводнений на почве может несколько лет ничего не расти, пока не восстановится верхний плодородный слой. Я теперь боюсь даже летом лишний раз поливать грядки.

Перепечатка материалов разрешена только с указанием первоисточника

Источник