Основные причины истощения почвы

ТОП-10 распространенных причин истощения и деградации почвенного покрова

Эффективное использование почвенного покрова – залог успешного развития агропромышленной отрасли, домашнего садоводства и фермерства. При этом важной характеристикой почвы является ее плодородие, которое отвечает за обеспечение культивируемых растений питательными веществами, водой и воздухом. Истощение и деградация почвенного покрова приводят к слабой жизнеспособности культур и ухудшению показателей урожайности . По этой причине настоятельно рекомендуем ознакомиться с основными причинами снижения плодородия почвы , которые представлены в нашей обзорной статье.

Признаки ухудшения состояния почвы

Истощение и деградация почвенного покрова , которые сопровождаются ухудшением плодородия, имеют определенные признаки. Перечислим наиболее явные и распространенные симптомы снижения плодородия почвы:

изменение структуры почвы (комки, трещины, плотная корка на поверхности);
следы присутствия вредоносных насекомых и паразитов;
характерные для грибкового заражения признаки;
слабое вегетативное развитие культивируемых растений;
значительное ухудшение показателей урожайности;
ослабленные и болезненные всходы;
избыточное скопление водорастворимых солей;
уменьшение кислотности кислых почв (10% и более);
увеличение щелочности щелочных почв (10% и более).

Заболачивание грунта

Прохладный влажный климат, для которого характерны обильные осадки, может стать причиной заболачивания почвы. Избыток влаги приводит к уменьшению количества кислорода в корнеобитаемых слоях грунта. Результатом заболачивания местности становятся образования закисных соединений. Количество полезных микроорганизмов и беспозвоночных членистоногих, которые рыхлят землю, значительно уменьшается. Также наблюдается накопление неразложившихся остатков растительного происхождения. Заболачивание почвы сопровождается отмиранием жизнеспособных частей растений.

«Токсикоз» почвенного покрова

Научно доказано, что продолжительное произрастание одного вида растений негативно сказывается на состоянии почвы. Например, древесные породы (в частности, хвойные растения) приводят к накоплению в недрах земли высококонцентрированных ионов алюминия. Также негативную роль в плодородии почвы играют соли железа и подвижные формы марганца, которые, к тому же, считаются токсичными для полезных микроорганизмов.

Длительно произрастающие на одном месте древесные породы начинают выделять из корней колины. Данные аллелопатические активные вещества приводят к истощению и развитию «токсикоза» почвенного покрова.

Эрозия почвы

В результате воздействия ветра и воды происходит разрушение верхних плодородных слоев почвы – эрозия наружного почвенного покрова. Также возможна внутрипочвенная эрозия, которая возникает при быстрой минерализации растительных остатков. Помимо снижения плодородия почвы, можно заметить изменение структуры земли, образование впадин и даже оврагов.

Влияние кислых осадков

Под кислыми осадками подразумеваются кислотные дожди, pH которых достигает значения 2,5-5,5 единиц. При этом стоит отметить тот факт, что кислотные дожди содержат азотную, серную и даже соляную кислоты. Попадание в грунт такого химического состава приводит к «окислению». Вместе с дождевой водой почва насыщается свинцом, медью, железом, алюминием, серой, подвижной ртутью. Столь «тяжелый» состав негативно сказывается на плодородии почвенного покрова.

Негативное воздействие огня

Лесные пожары и сжигание сухой растительности на приусадебном участке – одна из причин снижения плодородия почвы. Как известно, под воздействием огня азот преобразуется в газообразное состояние. Приблизительно 90% азота из грунта улетучивается в атмосферу. Также наблюдается гибель ценного почвоулучшающего слоя, снижение кислотности почвенного покрова. В результате выгорания почва утрачивает свои дренированные способности. Характерное для послепожарного состояния уплотнение грунта приводит к слабому развитию или даже гибели выживших растений.

Вырубка леса и корчевание пней

Зарубежные и отечественные ученые провели немало исследований, в результате которых было доказано, что вырубка леса является одной из наиболее распространенных причин истощения и деградации почвы. При вырубке деревьев происходит потеря азота, фосфора, калия. Так, с одного гектара земли уходит порядка 120-150 кг фосфора, 250-300 кг калия, 250-400 кг азота. На восстановление состояния почвенного покрова требуется не один десяток лет. К примеру, потери азота восполняются из поступления азота аммиака с осадками. Данный процесс занимает около 50 лет. Восстановление потерей магния и кальция требуют большего временного интервала.

Также к ухудшению плодородия почвы приводит корчевание пней. При корчевании пней наблюдается смещение горизонтов почвы, когда слабоплодородные слои выводятся на поверхность. Кроме того, данная процедура приводит к уменьшению водопроницаемости и скважности грунта. Особенно опасно такое явление на глинистых субстратах и суглинках.

Заражение вредными бактериями и грибками

Почва насыщена бактериями, грибами, различными микроорганизмами. Причем агропочвенные микроорганизмы бывают полезными и вредными. Первые – полезные – способствуют эффективной переработке органики в нужные для вегетативного развития растений минеральные вещества. Патогенные микроорганизмы, наоборот, разрушают корневую систему растений, ухудшают состояние почвенного покрова, снижают уровень плодородия. Выявить заражение несложно: произрастающие на участке молодые растения поражаются болезнями, которые были характерны для прошлогодних культур.

Поражение паразитами, насекомыми и прочими вредителями

При потере урожайности от 5% и выше стоит осмотреть грунт на наличие признаков вредоносных насекомых и паразитов. Например, в недрах земли могут обитать клещи, тля, слизни, медведки, полевые мыши, кроты и т.д. Вредоносные насекомые уничтожают выращиваемые растения. Полевки и мыши поедают корнеплоды. Кроты не только нарушают структуру почвы, прорывая подземные ходы, но и уничтожают земляных (дождевых) червей, которые повышают плодородие почвы.

Размножение сорных растений

Предрасположенные к активному росту и обильному разрастанию сорные растения забивают сельскохозяйственные, огородные и садовые культуры. Как результат – заметно ухудшаются показатели урожайности.

Стоит отметить, что сорные растения быстрыми темпами поглощают не только пространство, но также влагу и полезные микроэлементы. При обильном разрастании сорных растений происходит снижение плодородия почвы. Для подавления сорняков рекомендована посадка кукурузы, подсолнечника, люпина и прочих сельскохозяйственных культур с глубоко уходящими в грунт корнями – процесс естественного рыхления почвы.

Рекреационная нагрузка

Уплотнение почвенного покрова сопровождается снижением влаго- и воздухопроницаемости. Грунт становится тяжелым, твердым. По сути, земля раскалывается пластами, появляются жесткие комки, трещины и характерная корка. Уплотнение почвы сопровождается ухудшением питания и деградацией культурных насаждений. Уменьшить рекреационную нагрузку можно путем внесения в почву питательных веществ. Также не стоит забывать о поливах, рыхлении, перекопке и известковании грунта. Последняя процедура необходима для выравнивания уровня кислотности почвенного покрова.

К сожалению, количество негативных факторов, влияющих на уменьшение естественного плодородия почвы, велико. Однако остановить данный процесс можно! Для сохранения и повышения плодородия почвы рекомендовано задействование комплекса агротехнических мероприятий.

Например, опытные аграрии рекомендуют следить за севооборотом, своевременно использовать органические и микробиологические удобрения, выращивать сидераты. Комплексные меры помогут улучшить качество почвы и добиться высоких показателей урожайности.

Источник

Как мы можем бороться с деградацией земель и опустыниванием!

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).

Эрозия как один из факторов ухудшения качества почвы

Деградация как процесс, направленный в обратную сторону от нормального состояния, является многоплановым процессом, затрагивающим все главные аспекты существования почвенной системы. Поэтому можно отдельно различать физическую и химическую деградацию почвы. К физической относят изменение почвенного профиля, приводящее к значительному ухудшению физических свойств грунта и неспособность почвы к восстановлению своих свойств в естественной среде.

Химическая же означает структурные химические перестройки почвенного раствора, что проявляется в изменении ее обычной кислотно-щелочного баланса, минерального и солевого состава, сокращении содержания гумусовых веществ. Как следствие этого, могут возникнуть процессы засоления, осолонцевания, выщелачивания. Нередки случаи полной или частичной потери почвенного плодородия, известной под термином «дегумификация». Учитывая, что слой гумуса в 1 см образуется в природных условиях за сто лет, неудивительно, что именно эта часть наиболее уязвима и подвижна. Если еще несколько веков назад на гумус в почвах приходилась десятая часть их общей структуры, то сегодня данный показатель нередко составляет ее двадцатую часть. Это означает истощение почвенной продуктивности уже наполовину.

Среди других проявлений деградационных процессов наиболее часто имеют дело с эрозией почвы. Дословно этот термин означает «разъедать что-либо». По определению — это процесс переноса верхнего плодородного слоя почвы водой и ветром на значительные расстояния.

На планете существуют два главных типа эрозии — нормальная, существовавшая на Земле и в прошлые геологические эпохи и проявляющаяся в виде геологической работы воды и ветра, и ускоренная, берущая свое летоисчисление с момента появления на ней человека разумного. Именно мы привели к невиданным масштабам этого процесса, усилив его и в итоге став заложниками работы природных стихий. Что же может быть причиной этого неблагоприятного явления? Вариантов множество. Среди них:

неправильная системы обработка почвы;распахивание склоновых территорий;обезлесивание оврагов и балок;уничтожение искусственных зеленых насаждений вдоль автомагистралей;сокращение количества поле- и почвозащитных лесополос;перевыпасание скота. Таяние снега, интенсивные осадки, пыльные бури своей невидимой работой тысячи лет преобразовывали внешние очертания Земли. Мы же своей хозяйственной деятельностью не только усилили их влияние, но и предали действию этих факторов нового значения. В процессе внедрения тяжелой сельхозтехники, водной мелиорации земельных угодий к водной и ветровой эрозии добавились еще технологическая и ирригационная. Доказано, что тяжелая сельскохозяйственная техника, неоднократно передвигающаяся по полю, приводит к переуплотнению почвы, нарушению ее водо-, воздухопроницаемости. Следы и колеи, оставляемые на полях сельхозагрегатами, нередко дают толчок к началу образования оврага, усиливают выдувание и вымывание почвенных компонентов, разрушая тем самым природную почвенную организацию.

Ирригационная эрозия, возникающая при несоблюдении правил полива, уже сегодня привела к повышенному содержанию солей практически половины орошаемых земель планеты. В итоге всего этого страдает и грунтовая биота — весь тот комплекс живого, начиная от бактерий до беспозвоночных животных, стоящих на страже почвенного плодородия. Следовательно, потеряв их, мы можем лишиться и плодородия почв.

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.

Когда удобрения не помогают

На многих российских полях отмечается потеря органического вещества, которое является одним из основных компонентов в плодородии и здоровье почв. Для бездефицитного баланса гумуса в почвах России требуется внесение 7 тысяч т/га в год органических удобрений в пересчете на подстилочный навоз. По данным ФГБНУ «ВНИИ агрохимии», фактическое внесение удобрений в РФ в период с 1990 по 2016 гг. упало с 3,7 до 1, 2 т/га. В ряде случае органических удобрений в достаточном количестве, чтобы обеспечить нужды сельского хозяйства, просто не производится. По словам представителя ВНИИ БЗР Анжелы Асатуровой, в период 2006 — 2013 гг. суммарный вынос питательных веществ из почвы составил – 75 млн т в действующем веществе, внесено было всего 35 млн т.

Не менее влияет на плодородие и переуплотнение почв, которое происходит из-за воздействия тяжелой сельхозтехники на структуру почвы. Переуплотнение отмечается на 80% российских сельхозугодий.

«Когда мы говорим о потерях урожая, мы связываем это не только с тем, что почвы деградируют, но и с тем, что в почве под влиянием стрессовых факторов увеличивается количество патогенных организмов, которые являются токсичными не только для почвы, но и для растений», — заметила Анжела Асатурова. По ее словам, последние три года многие клиенты института Биологической защиты растений обращаются с тем, что препараты и агротехнические мероприятия не работают. Так, в Краснодарском крае отмечается загрязнение почв пестицидами. Например, когда старые плодовые виноградники не выкорчевывались с помощью техники, а обрабатывались химическими средствами.