Глобальная проблема деградация почв пути решения

Деградация почв

Земля производит более 90% продуктов питания и является главным богатством, но существует множество факторов, приводящих ее к вырождаемости. Деградация почв – это актуальная экологическая проблема нашего времени.

Человек за пару месяцев может уничтожить плодородный слой земли, который природа создавала веками: всему виной промышленная и сельскохозяйственная деятельность.

Причины деградации почв

Качество земли с каждым годом становится все хуже: изменения в щелочном, кислотном или солевом составе почвы, уменьшение плодородности, затопление земель, эрозия и другое. Изменения обычно носят локальный характер: например, люди выращивают урожай, изымают его с поля и не возвращают в землю, из которой он высосал жизненные соки. Названные причины в дальнейшем приводят к глобальным экологическим катастрофам. Разберем факторы, влияющие на деградацию почвы более подробно.

Плодородный слой почвы постоянно находится под неблагоприятными воздействиями от дождей, наводнений, сильного ветра, обработки земель человеком. Это приводит к ухудшению качества земли и потере верхнего слоя.

Урожайность земли снижается, когда разные виды бактерий и грибков попадают в почву через биохимические реакции.
ООН уже в 1980 году признал сельское хозяйство одной из самых опасных деятельностей, которая несет крупный ущерб живой природе: происходит истощение питательных веществ в земле и общее снижение плодородия. Кроме того, слишком большое количество удобрений и пестицидов уничтожают полезные микроорганизмы, помогающие формировать почву.

Заболачивание приводит к сокращению питательных веществ в почве и меняет ее химический состав, что в дальнейшем приводит к потере производительности и появлению глинистых почв.

Отметим и причины, которые влияют на деградацию земель по вине человека: чрезмерная вырубка лесов, промышленная деятельность, урбанизация и перевыпас. Все они уничтожают растительный покров, что приводит к повышенному темпу эрозии.

Виды деградации почв

Виды деградации почв разделяются на 3 основные группы:
Физическая

1. Ухудшение структуры основы почвы в результате изменения климата, опустынивания, каких-то иных естественных процессов и тому подобное. Процессы являются накопительными и медленно приводят к катастрофе или те, которые в течение небольшого времени моментально могут вызвать разрушение природных объектов.
2. Сельскохозяйственные процессы вызывают потерю элементов минерального питания, гумуса, окисление сульфидов, а также промышленные отходы, избыток навоза, разливы нефти ведут к деградации почвы.
   Биологическая
3. Нарушается биоразнообразие в составе земли, происходит замена доминирующих видов и исчезновение некоторых почвенных организмов.

Все 3 вида наносят многогранный вред не только на плодородную почву, но и могут привести к общей экологической катастрофе.

Оценка деградации почв

Существует балльная система оценки качества и функций почв, которая отражает общее состояние растительного слоя. Каждый балл отвечает за уровень падения урожайности на конкретном участке.

• Меньше 5 – недеградированная
• До 25 – слабая деградация
• От 25 до 50 – средняя деградация
• От 50 до 70 – сильная деградация
• Больше 70 – предел деградации

Также в ходу такие критерии, как степень засоленности и заболоченности, подверженность опустыниванию и нарушению рельефа поверхности почв.

Последствия деградации почв

Последствия деградации почв глобальны, они затрагивают экологию планеты, ведут к экономическим и социально-политическим проблемам. Происходит нарушение баланса почв и почвенного покрова, что приведет в дальнейшем к большим потерям среди биологического разнообразия и по итогу к экологической катастрофе.

За последние года общая площадь земель, которая пригодна к сельскому хозяйству сократилась вдвое.

Методы сохранения плодородных почв

Для формирования одного сантиметра плодородного слоя почвы земля тратит порядка ста лет. Поэтому нужно уже сейчас задуматься о тех методах, которые помогут сохранить плодородность грунта:

1. Сокращение использования пестицидов и различных синтетических удобрений;
2. Чередование сельскохозяйственных культур на одном и том же участке земли;
3. Отдых поля (без посевов) в течение 5-6 лет;
4. Применение зеленых биоудобрений (растения-сидераты);
5. Мульчирование;
6. Рекультивация земель.

Рекультивация земель

Один из способов восстановления плодородности земли – это рекультивация. Обычно данный метод задействуют на:
землях, которые загрязнены токсичными веществами, мусором;

• участках, утративших плодородный слой;
• почвах с ямами, буграми.

При рекультивации земель на ровных участках закапывается или удаляется мусор и загрязненный слой почвы, далее укладывается новый слой земли. При необходимости проводятся дренажные или оросительные работы.

Второй этап состоит из мероприятий, которые улучшают состав почвы: био-очистка, удобрения, посев многолетних трав и деревьев.

Значение деградации почвы для здоровья людей

Почва, достигшая предела деградации, становится абсолютно непригодной для выращивания культур, а также для выпаса домашних животных. Это влияет на сокращение количества продуктовых запасов и может привести к голоду в отдельных странах, а затем и в мире.

Кроме этого, загрязняющие почву элементы попадают в дальнейшем в воду, атмосферу и грозят увеличением роста различных заболеваний, которые могут достичь масштаба глобальных эпидемий. Все эти факторы являются предвестником резкого сокращения численности населения планеты.

Сохранение почвы зависит от людей и каждый может более бережно к ним относиться и правильно их использовать.

Источник

Виды, факторы и последствия деградации почв

Эрозия

Наивысшая степень деградации земли – это полное уничтожение слоя почвы.
Вероятно, актуальность проблема деградации грунта приобрела в ХХ веке, когда земледелие и животноводство достигло высокого развития. Все больше территорий стало отводиться под выращивание урожаев и выпаса животных. Этому способствует вырубка лесов, изменение водных бассейнов рек, эксплуатация прибережных зон и др. Если все это будет продолжаться в подобном духе, то скоро не останется места на земле, пригодного для жизни. Почва не сможет давать нам урожаи, исчезнут многие виды растений, что приведет к нехватке продовольствия и вымиранию значительной части населения планеты, а также погибнут многие виды животных и птиц.

Значение деградации почвы для здоровья людей

Основным последствием деградации грунта является то, что сельскохозяйственные угодья становятся непригодными для выращивания культур и выпаса домашних животных. В результате сокращается количество продовольствия, что, несомненно, приведет к голоду, сначала в отдельных регионах, а затем полностью на планете. Также элементы, загрязняющие почву, попадают в воду и атмосферу, а это приводит к увеличению численности заболеваний, в том числе инфекционных, достигающих масштаба эпидемий. Все это, голод и болезни, приводят к преждевременной смерти и резкому сокращению численности населения.

Последствия деградации почвы

1) Снижение плодородия почвы

2) Ухудшение здоровья людей и повышение заболеваемости животных. Живой организм чутко реагирует на изменения в химическом составе почвы. Избыток или недостаток того или иного элемента в почве приводит к негативным последствиям для организма.

Нитраты и нитриты, попадая в организм человека, вступают во взаимодействие с гемоглобином крови. Гемоглобин содержит 2-валентное железо, а нитраты переводят его в 3-валентное, в результате этого эритроциты лишаются способности переносить кислород. При блокировании 20% гемоглобина наступает кислородная недостаточность (аномия). Если блокировано 80% гемоглобина – смерть.

3) Ослабление самоочищающей способности почвы. Микроорганизмы почвы разлагают загрязняющие вещества на менее токсичные соединения.

4) Засоление почвы. Происходит при плохом дренаже и неправильном поливе. Это приводит к подъему уровня грунтовых вод и накоплению в почве легко растворимых хлорида и сульфата натрия, калия и карбоната натрия. Даже слабое засоление снижает урожаемость в 2 раза.

5) Закисление почв. Кислотность почв может быть естественной и вторичной. Оптимальное pH почвы: 5,5-8,0. Если pH падает до 3,6-4,0, на этой почве уже практически ничего не вырастет.

Борьба с деградацией земель

1) Рациональное использование почв. Исключение экологически необоснованных решений.

2) Применение соответствующих агротехнических приемов – безотвальное земледелие, применение севооборотов и отказ от тяжелой техники.

3) Уменьшение засоления почвы (увеличение платы на воду)

4) Применение гидротехнических мероприятий (укрепление откосов, задержание стоков)

5) Лесомелиорационные работы (агролесомелиорация – высадка защитных полос леса, мелиорация – осушение переувлажненных земель и болот).

6) Химическая мелиорация. Подразделяется на известкование (уменьшается кислотность почв, тяжелые металлы переводятся в нерастворимые соединения), гипсование (приводит к уменьшению засоленности почв) и применения минеральных и органических удобрений.

7) Рекультивация земель – комплекс работ по восстановлению продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель. Проходит в 2 этапа:

· Техническая рекультивация (завоз земли, планировка…)

· Биологическая рекультивация (восстановление биологических свойств земли). Достигается добавкой удобрений, известкованием, высадкой кустарников и деревьев.

Виды воздействий на литосферу.

Литосфера – твердая оболочка Земли.

Почва – обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система. Почва продукт совместной деятельности 5 компонентов

1. Грунт
2. Животные и растительные организмы
3. Климат
4. Рельеф местности
5. Возраст территории.

Пахотные земли – 10% территории суши Земли, пастбища и сенокосы – 20%, остальные 70% — зоны холодного климата и непригодные для земледелия территории.

Почва участвует в формировании речного стока, а так же вследствие попадания в водоемы почвенных соединений является фактором их биопродуктивности.

Земля — единственная планета Солнечной системы.

Ежегодно теряется 7 млн га пахотных земель вследствие низкой культуры землепользования.

Почва, точнее Земля, — единственная система, которая имеет почву©.

Нарушениями природной среды сопровождается добыча и переработка полезных ископаемых, это выражается в следующем:

1. Создание значительных по размерам карьеров и насыпей, что ведет к образованию техногенного ландшафта, сокращению земельных ресурсов, обеднению и уничтожению почв.
2. Осушение месторождений, водозабор для технических нужд горных предприятий, сброс шахтных и сточных вод истощает запасы подземных и поверхностных вод, ухудшает их качество.
3. Бурение, взрывание, погрузка горной массы вызывает ухудшение качества атмосферного воздуха.
4. Названные выше процессы, а также производственный шум способствуют ухудшению условий жизни и обитания и сокращению численности растений и животных, снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
5. Горные выработки, извлечение полезных ископаемых, захоронение твердых и жидких отходов ведут к изменению массивов горных пород, затоплению месторождений, загрязнению недр.

Природные залежи транспортироваются©

Основные причины снижения площадей, пригодных для сельского хозяйства:

1. Эрозия (естественная и искусственная)
2. Загрязнение (промышленное, сельскохозяйственное, транспортное бытовое)
3. Отвод по строительство
4. Негативная хозяйственная деятельность (уничтожение лесов, выжигание растительности, изменение водного режима территорий).
5. Разработка земли для добычи полезных ископаемых.

Эрозия – разрушение почвы под воздействием воды, ветра и механическим путем. Ускоренная эрозия вызвана деятельностью человека.

По характеру уноса частиц почвы выделяют водную и ветровую эрозию. Водная эрозия заключается в переносе частиц почвы в ручьи, реки, моря, в результате чего смывается весь культурный слой. К водной эрозии относится и береговая эрозия. Ветровая эрозия – перемещение сухих частиц грунта.

Загрязнение почвы достигается промышленными предприятиями (горные выработки, тепловые электростанции на твердом топливе). В России полигонами твердых отходов занято около 7000 га земель.

Испытание подземного ядерного оружия в мирных целях ©.

1. Тундровые глеевые
2. Торфяно-болотные
3. Подзолистые
4. Дерново-подзолистые
5. Болотно-подзолистые
6. Серо-лесные
7. Лугово-черноземные
8. Черноземы
9. Сероземы
10. Бурые пустынно-степные
11. Солонцы

Человек природе друг:

Решение проблемы деградации земель

Для того, чтобы решить проблему деградации земель, необходимо объединить усилия максимально большого количества людей. Прежде всего, предотвращение деградации грунта регулируется международным законодательством. В каждом государстве есть нормы и правила, которые регулируют эксплуатацию земельных ресурсов.

Для сохранения почвы проводятся мероприятия по установке средств защиты против эрозии, опустынивания и других проблем. Например, требуется контроль вырубки лесов и использование почв для возделывания сельскохозяйственных культур. Кроме того, в земледелии применяются технологии севооборотов с размещением полос, находящихся под паром. Также создаются участки с многолетними травами, которые восстанавливают землю. Полезной является снегозадержка, облесение песков, создание буферных зон –лесополос.

Конечно, сохранение почв зависит от людей, которые трудятся на земле, выращивая культуры и выпаса животных. От того, какие технологии они применяют, зависит состояние грунта. Также земля сильно загрязняется промышленными отходами, поэтому работники индустрии должны сокращать количество вредных веществ, которые выбрасываются в окружающую среду. Каждый человек может бережно относиться к земельным ресурсам и правильно их использовать, и тогда проблема деградации почвы будет сведена к минимуму.

Современные решения проблемы

Вернуть плодородие деградированным почвам не так просто, как кажется. Специалисты говорят о том, что оптимальная система севооборотов может в теории обеспечить бездефицитный баланс гумуса, препятствовать ухудшению фитосанитарного состояния посевов и почвоутомлению на полях. Для этого необходимо оптимальное соотношение однолетних культур и многолетних трав. Однако на практике восстановление гумусового слоя таким способом займет десятки лет.

Из-за этого многие считают классические способы восстановления плодородия неэффективными. Управляющий партнер проекта «Мелиорант плодородия» Сергей Тилкиян утверждает, что применяемые в России методы борьбы с деградацией почвы давно устарели и пригодны разве что для огорода. Поэтому его команда разработала технологию восстановления почвенных ресурсов за счет специальной добавки — мелиоранта, который вносят поверх земли. Она уже была опробована фермерскими хозяйствами. Сырьем для мелиоранта плодородия могут быть отходы угольной промышленности или помет животных и птиц.

Разработчики тайваньского стартапа TSBiotech также считают, что неэффективно предлагать фермерам уменьшать внесение средств защиты и минеральных удобрений и больше пользоваться органическими удобрениями. Аграриям это просто невыгодно. Поэтому стартап разработал специальные бактерии, которые позволяют сохранять и возвращать плодородие почвам, не мешая работе фермеров. Основанию стартапа предшествовали 36 лет научных исследований. Его продукт — Plant Growth-Promoting Bacteria (PGPB) — бактерии, способствующие росту растений. Компания опробовала их на небольших фермах, выращивающих рис, чай, виноград и томаты, и результаты оказались хорошими.

В еще один стартап своих бывших сотрудников вложилась корпорация Monsanto. Компания Arvegenix вывела новую покровную культуру из ярутки полевой (Thlaspi araense), которую назвали Pennycress (английское название ярутки). Ее предложили высевать в севообороте между кукурузой и соей. Сорт компании Arvegenix не только предотвращает эрозию почвы, но и впитывает излишние нитраты, оставшиеся после внесения азотных удобрений под кукурузу.

Однако пока все эти современные технологии применяются очень ограниченно. В России, по мнению Сергея Коршунова, чаще всего для восстановления плодородия почв до сих пор используют проверенные годами севообороты, сидераты, многолетние травы, биологические средства защиты растений, био- и органические удобрения. Но даже эти методы применяются очень ограниченно.

«Согласно данным всероссийского исследования, проведенного Союзом органического земледелия, Минсельхозом России и целым рядом партнеров, агробиотехнологии сегодня используются лишь на 2 % от возможного потенциала», — сожалеет Сергей Коршунов. В перспективе при централизованной политике их внедрения долю применения агробиотехнологий можно нарастить до 80 %, полагает он. «Практика показывает, что в первый же год можно без потери качества продукции и урожайности снизить пестицидную нагрузку на 30 %, далее в течение 4-5 лет — еще на 50-80 %. Более того, по некоторым культурам в отдельных регионах возможно выстроить полностью биологическую систему защиты растений», — убежден эксперт.

Методы, направленные на естественное повышение плодородия почв, имеют долговременный и накопительный эффект. Они помогают не только повысить плодородие и урожайность, но и снижают климатические стрессы, повышают качественные характеристики продукции, помогают справиться с проблемой резистентности. Однако элементарные технологии по-прежнему соблюдает меньшинство аграриев.

Агентством «Агростат», специализирующимся на исследованиях в сельском хозяйстве, был проведен опрос 200 хозяйств на предмет изучения состояния почв и борьбы с кислотностью. Только 40 % земледельцев используют препараты для раскисления почв. Более половины из них используют для этих целей простые дефекат и известь. И только 45 % из них вносят эти простые средства регулярно. «Причина проста — у 70 % аграриев просто нет денег на поддержание плодородия почв, — убеждена Елена Алекперова, — и они нуждаются в помощи государства».

Депутат Госдумы и основатель (производство молочных продуктов, работает в основном в Воронежской области, предприятия расположены в Центрально-Черноземном регионе, главный бренд — «Вкуснотеево») Аркадий Пономарев считает, что в области рекультивации земель мы не достигли сколь-нибудь значимых результатов. «В России мелиоративные работы проводятся всего лишь на 8% пашен. Для сравнения, в Китае восстанавливают почти 55% пахотных сельхозугодий, в США — около 40%», — сравнивает он. Депутат отмечает, что лишь в 2017—2018 годах появился более-менее ощутимый бюджет — по 11,4 млрд рублей — на проведение мелиоративных работ. «Учитывая, что у нас из севооборота выведено порядка 40 млн га, объем работ предстоит колоссальный», — заключает он.

Источник