Охрана почв
Исключительная роль почвы в развитии жизни на Земле, в обеспечении человека необходимой продукцией и другими средствами существования, в выполнении ею важнейших экологических функций определяет необходимость охраны почв.
Эта задача обусловливается также ограниченностью почвенных ресурсов, возобновление которых невозможно или сопряжено с большими затратами.
Плодородие земель
Основные потери продуктивности земель и их плодородия связаны с эрозией, вторичным засолением орошаемых почв, затоплением и подтоплением при создании водохранилищ, нарушениями растительности и почв в связи с разработкой ископаемых, отчуждением земель под строительство населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог и т. д., а также в связи с загрязнением различными вредными веществами.
Снижение почвенного плодородия связано также с переуплотнением почв тяжелыми машинами и орудиями, потерей гумуса (дегумификацией) и утратой почвами структуры.
Эрозия наносит наибольший урон почвенному покрову. Предупреждение развития эрозионных процессов, причины, их вызывающие, и конкретные меры по борьбе с эрозией составляют важнейшее звено охраны почв.
Вторичное засоление приводит к снижению производительности почв (образованию вторично-солончаковатых почв) или к полному исключению из активного сельскохозяйственного использования (образование вторичных солончаков).
Загрязнение почвы
Загрязнение почв. Ежегодно на поверхность почв поступает огромное количество различных веществ из атмосферы (в том числе вредных продуктов промышленных выбросов), при внесении пестицидов и балластных веществ с удобрениями. Почвенный покров является приемником большинства химических веществ, вовлекаемых в биосферу.
Благодаря своим свойствам почва также — главный аккумулятор, сорбент и разрушитель токсикантов. В этом проявляется, как указывалось ранее, одна из важных экологических функций почвы. Вместе с тем загрязнение почвенной среды нарушает и ослабляет экологические функции почвы. Поэтому возникают проблема загрязнения почв и необходимость его предотвращения и ликвидации последствий.
Различают следующие виды техногенного загрязнения почв:
- минеральные техногенные выбросы;
- поступление токсичных органических и металлоорганических соединений;
- поступление радиоактивных веществ.
Минеральные техногенные выбросы преимущественно возникают в результате сжигания топлива и аэрозольных отходов промышленности. В их составе наиболее вредны Cr, As, Ni, S, Pb, Mn, Cd, Hg, Та.
Отрицательные последствия техногенного загрязнения связаны с ухудшением свойств почв (сильное подкисление или подщела-чивание, нарушение биологического режима), с поступлением токсичных элементов в растения, а затем в организм животных и человека.
Из тяжелых металлов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Попадание в организм человека с продуктами питания токсичных элементов вызывает тяжелые заболевания.
Загрязнение почвы органическими и металлоорганическими соединениями связано помимо техногенных выбросов также с применением пестицидов. Многие из них длительно сохраняются в почве, не теряя токсичности (от нескольких месяцев до десятков лет), и почва становится источником загрязнения растительных и животных продуктов, атмосферы и природных вод.
Загрязнение почвы радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытаниями атомного и ядерного оружия. Локальные радиоактивные загрязнения могут возникнуть при авариях на атомных станциях.
Путем подбора культур, применения минеральных удобрений, запахивания верхнего слоя на глубину 40— 50 см и других агротехнических приемов можно устранить неблагоприятные последствия поступления в почву радиоактивных продуктов.
Профилактические мероприятия
К основным приемам профилактических мероприятий по предотвращению загрязнения почв и активным приемам устранения неблагоприятных последствий этого явления относятся:
- строгое выполнение всеми предприятиями положений об охране природы, обязывающих руководителей предприятий, электростанций и т. д. не допускать техногенного загрязнения окружающей среды;
- организация службы слежения и контроля (почвенного мониторинга) за поступлением и содержанием в почвах всех вредных веществ, вызывающих загрязнение. При помощи почвенного мониторинга также следят за изменением важнейших показателей состава и свойств почв, определяющих уровень их плодородия (гумусовое состояние, щелочно-кислотные свойства и т. д.);
- сокращение применения наиболее опасных токсикантов и применение малоопасных пестицидов, исключающих загрязнение почвенной среды; прогнозирование возможностей загрязнения почв на основе учета свойств почв, местного климата, рельефа и других условий детоксикации, поглощения и миграции вредных веществ.
Рекультивация земель
В результате промышленных разработок полезных ископаемых, строительства дорог и различных сооружений происходит разрушение территории с уничтожением растительности и почвенного покрова.
Для восполнения почвенных ресурсов осуществляют восстановление, или рекультивацию, нарушенных земель.
Рекультивация включает комплекс горно-технических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и инженерно-строительных работ, направленных на восстановление нарушенного плодородия почв территорий и создание на них сельскохозяйственных угодий, лесонасаждений, водоемов, зон отдыха, использование отработанных площадей под застройку и т. д.
Методы рекультивации определяются прежде всего составом и свойствами пород, идущих в отвал, технологией вскрышных работ и климатом местности.
Оценка пород
Важнейшими показателями оценки обнаженных и идущих в отвал пород являются наличие вредных соединений (пирита, водорастворимых солей и др.), карбонатов, гранулометрический состав, плотность пород и др. Наиболее благоприятны поступающие в отвал верхние гумусовые слои почв, а также рыхлые породы, не содержащие вредных солей (лёсс, лёссовидные суглинки, покровные суглинки).
Совершенно непригодны скальные и крупнокаменистые породы, содержащие повышенные количества хлоридов (> 0,7—1,0%), пирита (> 1 %) и других токсичных соединений. Наиболее простой способ рекультивации — нанесение на вскрытые породы гумусового слоя мощностью 30—50 см.
Широко используют известкование, минеральные удобрения. Мероприятия, применяемые при рекультивации, дифференцируют в зависимости от планируемого использования рекультивируемых земель — под сельскохозяйственные угодья, лесные насаждения и др.
Источник
Методы восстановления плодородия почв
Земля – это природный ресурс, часть природной среды.
Верхний слой поверхности Земли (литосфера), отличающийся плодородием, называется почвой. Она отвечает за рост растений – их насыщение влагой и питательными веществами. Когда почвенный слой в норме, он обновляется при взаимодействии с водой, воздухом, солнечными лучами, живыми организмами.
Если структура или биологический баланс нарушается, страдает ее плодородие. Восстановление проходит медленнее, чем повреждение. Поэтому уместнее заранее озаботиться проблемой охраны почв.
Ответственность за мероприятия по охране несут собственники земельных участков, арендаторы, пользователи.
Причины деградации почвы
В природе характеристики плодородности почвы почти всегда постепенно увеличиваются. Дикие растения, впитавшие из земли различные химические элементы, погибая, возвращают их назад, привнося вдобавок еще и то, что они выработали из воздуха и солнечного света в процессе фотосинтеза.
Свой вклад в повышение плодородности дикой почвы вносят и животные организмы. Кому-то может показаться это невероятным, но на один гектар дикого поля приходится не менее 200 (!) кг микроорганизмов и еще около тонны животных покрупнее (от червей и насекомых до грызунов и мелких хищников). Помимо того, что все эти животные активно способствуют превращению местных растений в удобрения, они также создают в земле бесчисленное множество ходов и нор, по которым в землю попадает вода и воздух. А их наличие не менее важно для сохранения и повышения плодородия почвы.
К сожалению, методы обработки сельскохозяйственной земли радикально отличаются от естественных процессов и неизбежно наносят вред как всей экосистеме поля в целом, так и показателям плодородности почвы в частности. Регулярная вспашка, а также уничтожение сорняков и вредителей самым драматическим образом прерывают естественный ход вещей. Нарушается обмен воды и воздуха в почве, гибнет значительная часть мелкой фауны, целенаправленно пресекается видовое разнообразие растений.
Но хуже всего то, что люди, во-первых, изымают из природного круговорота органики на поле значительную часть биомассы в виде урожая, который никогда потом уже не возвращается в ту землю, из которой он высосал столько соков. Во-вторых, чтобы как-то компенсировать потерю питательных веществ в земле, ушедших вместе с увезенным урожаем, люди вносят огромное количество синтетических удобрений, а для борьбы с сорняками и вредителями используют ядохимикаты (пестициды и гербициды). Эта химия дает разовый эффект для увеличения одного конкретного урожая, под который она вносится, но в долгосрочной перспективе также снижает плодородность почвы, поскольку опять-таки истребляет микрофауну, так важную для сохранения плодородного слоя почвы.
Схемы срезки и перемещения плодородного слоя почвы
При проведении землеустроительных работ на участке строительства работы по перемещению срезанного плодородного слоя выполняются в зависимости от условий участка одним из методов:
- Челночным;
- Поперечным;
- Поперечно-участковым;
- Продольно-поперечным.
Выбор того или иного метода зависит от наличия техники для работ, опытом персонала и целесообразностью применения того или иного метода выполнения работ.
Челночная
Данная схема применяется в виде односторонней срезки полосы грунта шириной до 25 метров. Снятый грунт складируют в валы по обеим сторонам полосы. Трактор или бульдозер делает срез полосы с одного края участка и перемещает его на другой. После достижения точки складирования машина возвращается в начальное положение и делает срез следующей полосы.
Срезка слоя почвы под фундамент
После прохождения двух полос при движении в обратном направлении машина может делать подчистку участка от выпавшей с отвала земли.
Поперечная
Поперечная схема предусматривает работу на участках шириной более 25 метров. Здесь для удобства валы делаются с двух сторон площадки. Работы производятся от центральной оси, сначала в одну сторону, а после в другую.
Поперечно-участковая
Данная схема работ применяется на площадках шириной до 40 метров или когда убирается большой (до 30 см) пласт земли. Работа производится в несколько приемов по длине поперечной полосы. Грунт при этом складируется в валы по обе стороны участка. Прохождение одной полосы трактором или бульдозером в таком случае может быть сделано за 3 или даже 4 прохода.
Продольно-поперечная
Данная схема предусматривает проведение работ на площадках ширина которых больше 44 метров либо слой снимаемого грунта больше 25 см. особенностью работ здесь выступает наличие в составе бригады универсального бульдозера с регулируемым отвалом. При прохождении участка отвал бульдозера устанавливается под углом к осевой линии. Во время прохода по всей длине образуются валки грунта, которые потом подчищаются тракторами или бульдозерами в общую массу.
После того как будет расчищена площадка перпендикулярно осевой линии, бульдозер меняет направление и проводит очистку под углом 45 градусов к осевой линии.
Последствия деградации почв
Результаты сельскохозяйственной деятельности проявляются в виде катастрофических последствий, как в локальном, так и в глобальном масштабе. Если говорить о втором, то нужно отметить, что за последние 10 тыс. лет (когда люди занимались земледелием) общая площадь пригодных для использования в сельском хозяйстве земель сократилась вдвое. Доказано, что значительная часть современных пустынь и полупустынь появилась в результате антропогенного воздействия. Особенно здесь показателен пример Ближнего Востока, природа которого в древние времена была ближе к южной Европе, чем к северной Африке, как это имеет место быть сейчас.
Разумеется, не все земли, утратившие плодородность, деградировали именно из-за сельского хозяйства. Также очень сильно на это повлияла вырубка лесов и другие факторы.
Подводя итоги, среди основных причин, из-за которых возникает необходимость сохранения почвы, наиболее значимыми являются следующие:
- нарушение природной структуры почвы вследствие постоянной вспашки;
- уничтожение естественной экосистемы поля и разрыв круговорота питательных веществ в ней путем изъятия урожая и применения агрохимикатов;
- водная и ветровая эрозия из-за нарушения прочности и целостности верхнего слоя почвы при вспашке;
Отдельно стоит упомянуть о тех ситуациях, когда происходит снятие и сохранение плодородного слоя почвы. Например, при крупномасштабном строительстве прилегающая к стройплощадке территория подвергается значительному урону в плане целостности и плодородности верхнего слоя грунта. Чтобы потом эту землю можно было использовать для выращивания культурных растений, перед строительством ее срезают, а по окончании строительных работ — возвращают обратно. Однако это идеальная ситуация. К сожалению, так делается далеко не всегда.
Общие сведения
В основе рыхлого грунта лежат определенные вещества, в процентном соотношении земля состоит из:
-органических соединений (10 %).
-кислорода (15 – 25 %).
-минеральных веществ (50- 60 %).
Если в почве все компоненты содержатся в среднем значении, указанном выше, то грунт приобретает рыхлость, насыщенность полезными элементами, которые нужны для роста растений. Со временем почва может стать твердой, потому что растения потребляют содержащиеся в земле вещества, что приводит к нарушению баланса. Так у почвы разрушается структура. Тяжелую почву с трудом можно вскопать, вода через ее толщу не проникает, растения активно направляют усилия для роста корней, когда имеется сопротивление. Эти процессы пагубно влияют на качество и объем урожайности культур.
При наличии твердой структуры почвы на участке причинами могут быть:
-недостаточное увлажнение почвы.
-высаживание на постоянное место один вид растения.
-отсутствие ухода за почвой, ее рекультивации, чтобы поддержать баланс.
Внимание! Отвердевшую почву можно спасти, восстановить баланс несколькими методами.
На рыхлом, пористом грунте, который дает влаге и воздуху быстро проникать внутрь, хорошо растут и приживаются любые культурные растения. К идеальной структуре почвы относят суглинистые типы грунта, которые отличаются легкостью.
Можно проверить качество почвы на огороде с помощью теста. Необходимо выкопать лопатой немного земли, она должна быть сухой. Затем надо подбросить ее, поймав кусочки на лопату. Величина частей расскажет о свойствах грунта. Большие части размером от 10 до 15 миллиметров свидетельствуют о плохом тяжелом грунте глинистого типа. Такая почва нуждается в изменении структуры при помощи различных методов.
Методы сохранения плодородных почв
На то, чтобы сформировать 1 см гумуса (плодородного слоя почвы) в природных условиях средней полосы требуется около ста лет. Очевидно, что такие сроки для фермеров никуда не годятся, поскольку выращивать урожаи нужно сейчас, а не через тысячу лет. Поэтому первоочередной задачей становится сохранение плодородности грунта хотя бы на текущем уровне и постепенное его повышение из года в год.
Чтобы сохранение и восстановление плодородия почв представляло собой постоянный процесс, который в то же время не мешает заниматься сельскохозяйственной деятельностью, следует придерживаться известных каждому фермеру правил:
- Меньше химии. По возможности использовать меньше ядохимикатов и синтетических удобрений. О том, что пестициды и гербициды убивают не только вредителей, но и значительную часть полезной микрофлоры и микрофауны поля, известно каждому более-менее подготовленному фермеру. Не следует злоупотреблять химией просто потому, что так сегодня принято в отрасли. Если имеется возможность заменить хотя бы часть минеральных удобрений навозом, торфом или компостом, непременно следует это сделать. Также не нужно обрабатывать посевы всеми доступными ядохимикатами просто ради профилактики. Их применение должно быть сфокусировано против конкретной проблемы, поскольку всегда нужно помнить и о неизбежном ущербе для экосистемы поля от этой химии. Выиграв чуть-чуть на борьбе с почти отсутствующими вредителями, можно здорово проиграть на потере организмов-симбионтов.
- Строгое соблюдение правил севооборота. Много распространятся о преимуществах и пользе чередования сельхозкультур на одном участке поля нет никакой необходимости. Для тех, кого интересует сохранение почвы, севооборот обязателен. Он значительно снижает истощение почвы и предотвращает массовое размножение вредителей. За счет этого опять-таки снижается необходимость в применении агрохимии. Часто без нее можно обойтись вовсе, заменив ее натуральными аналогами.
Уровень плодородия в зависимости от типа почвы
Менее всего для сельскохозяйственных нужд признаны типы грунта с высоким содержанием песка. Песчаные и супесчаные грунты содержат высокий процент пыли и практически не содержат питательные для растений микроэлементы и вещества. Из-за песка вода не задерживается и это негативно влияет на плодородие. Программа повышения плодородия почв у данного типа состоит во внесении извести, золы, компоста и других удобрений на разные уровни. Таким образом земля становится более благоприятной средой для развития там необходимых микроорганизмов.
Закажите бесплатную консультацию эколога
Оставьте свой телефон и наши специалисты проконсультируют вас по проведению анализа грунта
Суглинистый тип содержит большое количество питательных элементов, которые необходимы для нормального роста растений. Также такая земля хорошо впитывает воду и сохранят тепло.
Кислые почвы содержат в себе большое количество различных минералов и кислот. Такой тип грунта хоть и является благоприятной средой для произрастания различных сорняков, но для культурных растений может стать губительной. Земля, которая относится к этому типу имеет характерный белый налет, свидетельствующий о высоком содержании кислых веществ.
Охрана почв: основные мероприятия
При нарушении природного водного режима может возникнуть заболачивание почвы. Для борьбы с ним используют осушительную мелиорацию, понижающую уровень грунтовых вод, например, устройство открытых каналов, дренажей, водозаборных и других сооружений. Для профилактики засоления почв следует соблюдать нормы полива, периодически промывать орошаемые земли, отводя промывные воды при помощи дренажных систем, делать гидроизоляцию оросительных каналов, препятствующую фильтрации оросительных вод и подъему уровня грунтовых вод.
Охрана почв от водной эрозии состоит из комплекса мероприятий, включающих в себя: — закрепление почвы корнями растений, снижающее скорость поверхностного потока и способствующее впитыванию осадков в почву — устройство в верховье склона специальных канав, отводящих поверхностный поток — формирование на склонах борозд и валиков, создание террас — проведение пахотных работ поперек склона.
Защита от ветровой эрозии предполагает: — агротехнические методы: чередование культур полосами, безотвальную вспашку, оставление на полях стерни — высадку защитных лесополос, уменьшающих в приземном слое скорость ветра — закрепление почвы специальными полимерами или растительностью.
Охрана почв от загрязнения пестицидами заключается в применении природных методов борьбы с вредителями растений – использовании их естественных врагов. Самое сложное – подобрать этих врагов таким образом, чтобы они не нанесли ущерба иным видам.
Отчуждение земель должно быть минимальным: — при строительстве следует соблюдать правила отвода земель — новые коммуникации и дорожные трассы должны привязываться к неугодьям или существующим трассам — при выполнении земляных работ нужно стремиться сохранить плодородный слой — следует утилизировать отходы, совершенствовать технологии и комплексно использовать их в качестве сырья, что даст возможность уменьшить отчуждение земель для складирования мусора — необходимо проводить рекультивацию поврежденных земель.
Рекультивация представляет собой комплекс мероприятий, направленных на восстановление почв, нарушенных при складировании отходов, строительстве, при добыче полезных ископаемых и прочих работах.
Источник