Причины изменения состояния почв

Как воздух и вода, почва — важнейший элемент биосферы, во многом определяющий состояние внешней среды обитания человека. Она состоит из разнообразных минеральных и органических веществ. К первым относятся кремнезем, глинозем, известь и магнезия, ко вторым — измененные останки представителей растительного и животного мира. Состав почвы не одинаков в различных местностях: в одном месте в ней преобладают минеральные, в другом — органические вещества. При этом он везде постоянно меняется в качественном отношении. В этом процессе большую роль играют микроорганизмы и дождевые черви.

Почва выполняет две основные функции, которыми обусловлена возможность жизни на Земле:

— производство органических веществ, в том числе сельскохозяйственных культур;
— минерализация отмерших органических остатков.

В наше время почва стала еще и биологическим фильтром, поглощающим и обезвреживающим (утилизирующим) промышленные и коммунально-бытовые отходы.

ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВЫ.

Деградации почвы во многом способствует нерациональное использование земельных ресурсов:
— строительство на плодородных землях индустриальных объектов;
— перегрузка почв удобрениями и пестицидами;
— эрозия, чрезмерное развитие пастбищного животноводства.

На земном шаре на одного человека в среднем приходится около 0,38 га пашни. Но это в среднем. В разных странах этот показатель неодинаков. Так, в Японии он составляет 0,05 га, в наиболее землеобеспеченной Канаде — 2,05 га, в России, как считают специалисты, он близок к оптимальному — 0,88 га. За последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась в мире на 33 млн га несмотря на вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель. За этот же период в России площадь сельскохозяйственных угодий, приходящихся на одного жителя, уменьшалась на 24% , а площадь пашни — на 18% .

Основные причины сокращения сельскохозяйственных угодий:

— зарастание лесом и кустарником мелкоконтурных и удаленных участков;
— развитие эрозионных процессов;
— подтопление и заболачивание земель;
— опустынивание земель;
— использование сельскохозяйственных земель под жилую и промышленную застройку.

Эрозия — это процесс разрушения почвенного покрова и сноса частиц почвы потоками воды (водная эрозия) и ветром (ветровая эрозия).

В России площадь пашни, подверженной водной и ветровой эрозии, составляет 82 млн га, или 64% всей ее площади. Ежегодно потери из-за нее плодородной почвы составляют 1,5 млрд т.

Несмотря на проведение осушительных работ, увеличивается площадь переувлажненных и заболоченных земель. Из земель, используемых под сельскохозяйственные угодья, 7,3% имеют засоленные почвы, а 1,5 млн га — кислые.

Все более значительные масштабы приобретает опустынивание. Общая площадь засушливых земель на нашей планете составляет 6,1 млн га. Из них 32% находятся в Азии, примерно столько же — в Африке, 12% — в Северной Америке, 11% — в Австралии, 8% — в Южной Америке и 5% — в Европе. Причиной опустынивания засушливых земель часто является их засоление. В Европе опустыниванием затронуты 18% орошаемых земель. Подобная картина наблюдается и в нашей стране. За последние пять лет площадь, занятая песками, только в Калмыкии возросла на 4 7,7 тыс. га.

Почвы вокруг больших городов и крупных центров цветной и черной металлургии, химии, нефтехимии, машиностроения, вблизи автомагистралей и тепловых электростанций сильно загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями фтора и другими токсичными веществами.

Стихийные бедствия и катастрофы, промышленные аварии, выбросы в атмосферу неочищенных или плохо очищенных отходов производства, которые затем осаждаются на почву, вредно влияют на ее состояние, нарушают естественные процессы почвообразования.

Часто происходят необратимые изменения воздухо- и водопроницаемости почвы, ее зернистости и многих других важных свойств.

Разрушение почвы, загрязнение ее химическими и органическими веществами наносят ощутимый вред здоровью людей, растительному и животному миру. Так, нарушение биохимического состава почвы приводит к недостаточному или избыточному содержанию в ней очень важных для здоровья человека и представителей животного мира микроэлементов: йода, кобальта, фтора, молибдена, марганца, цинка, бора, стронция, селена и многих других. Это ведет к изменению их содержания в воде и растениях, а следовательно, и в организме человека.

Помимо химических элементов и соединений в почве могут содержаться болезнетворные микроорганизмы, яйца и личинки червей, паразитирующих в организмах людей и животных. Заражение ими почвы происходит в результате антисанитарного состояния мест сбора и хранения хозяйственных отбросов и разбрасывания нечистот на участках, отведенных для индивидуальных садов и огородов. Пройдя в почве определенный этап своего развития, они попадают на руки и продукты питания, переносятся насекомыми, поднимаются в воздух вместе с пылью, проникают в живые организмы и вызывают различные заболевания.

ОТХОДЫ.

Еще одним фактором загрязнения почвы, а вместе с ней окружающей среды являются свалки, переполняемые промышленными и бытовыми отходами.

Отходы бывают твердые и жидкие.

Твердые отходы — это отходы металлов, дерева и других материалов, пыли минерального и органического происхождений, отходы, поступающие из очистных сооружений, а также промышленный мусор: резина, бумага, ткань, песок и т. п. (схема 18).

К жидким отходам относятся осадки сточных вод после их обработки, а также шламы минерального и органического происхождений в системах мокрой очистки газов.

Твердые бытовые отходы при соответствующей обработке могут быть использованы как сырье для хозяйственной деятельности.

На долю каждого жителя нашей планеты приходится около 20 т отходов в год. Состав их чрезвычайно разнообразен.

Производственные отходы могут содержать ртуть, мышьяк и другие токсичные вещества. Наиболее токсичны шламы гальванических производств. Они содержат ядовитые соединения свинца, кадмия, меди, цинка, а также цианиды, хлориды и др.

Существует классификация отходов различных отраслей промышленности по их воздействию на окружающую среду (табл. 16).

Основные вещества, загрязняющие окружающую среду (перечень согласован странами ООН, участвующими в мероприятиях по улучшению и охране окружающей среды):

К сожалению, из отходов утилизируют главным образом металлы и частично окалину. Большую часть остальных отходов (около 97%) вывозят на свалки, около 2% сжигают и только около 1% перерабатывают с получением полезных продуктов.

Почва обладает способностью к самоочистке. Однако этот процесс очень долгий и сложный, самоочистительные возможности почвы весьма ограничены.

Единственный способ сохранить почву (а следовательно — растительный и животный мир) — не загрязнять ее, использовать щадящие способы ее обработки, грамотно и правильно проводить ее осушение и оводнение, совершенствовать способы очистки сточных вод промышленных предприятий и городов, правильно использовать в сельском хозяйстве химические удобрения.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

18. Из каких элементов состоит почва?

19. Какие факторы внешней среды влияют на состояние почвы?

20. Наличие каких веществ в почве существенно влияет на состояние здоровья человека?

21. Какие биологические факторы загрязняют почву?

22. Расскажите о бытовых и промышленных отходах как о факторах загрязнения почвы. Назовите состав твердых бытовых отходов.

23. Как можно сохранить почву, и почему это очень важно для человека?

Источник

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.

Промежуточные посевы сидератов.

Борьба с истощением почвы: с целью оздоровления на небольших участках чередование сельскохозяйственных культур вести сложнее, потому надо каждый год применять промежуточные посевы культур на зелёное органическое удобрение. Освобождают поле от урожаев в различные сроки.

После культур позднего созревания отличные итоги даёт озимая рожь в средней полосе до 10—15 сентября. При тёплой и длительной осенней поре допускается высевать рожь 30 сентября. Запахивают её зелёную массу до 15 мая, после этого допускается посеять практически все культуры сельскохозяйственного назначения.

По окончанию культур раннего созревания допускается посеять крестоцветные (рапс озимый и яровой, масличная редька, белая горчица), которые выделяются своей устойчивостью к холодам и произрастают до самой глубокой осени.

Если убирают урожай в первые дни августа, допускается возделывать люпин жёлтый и узколистный. На зимнее время его советуется запахивать. Необходимо учитывать, что культуры на зелёное органическое удобрение помимо этого необходимо менять местами, поскольку и они, а в особенности люпин, имеют возможность накапливать в себе специфичные инфекции.

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.

Борьба с почвоутомлением в теплице.

В теплице имеются свои трудности с противодействием истощению почвы. Выбор растений лимитирован (томаты, огурцы, пореже баклажаны и физалис), потому блюсти чередование сельскохозяйственных культур труднее.

Отлично выходит выращивать 2 культуры на постоянном месте за сезон в теплицах, где почва раньше времени отогревается и сравнительно поздно леденеет.

Каждый год лучше посеять озимые (рожь, рапс, тритикале), корешки которых подольше производят дезинфекцию земли. Культуры промежуточного назначения тут, как и в условиях открытого грунта, необходимо временами сменять.

Борьба с заболеваниями ведётся попеременно содержащими медь и синтетическими продуктами. В крайнем случае в теплице допускается в осеннюю пору заместить пахотный пласт земли.

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.

Истощение почвы и его последствия

В последние годы не только экологи, но и многие видные специалисты в области сельского хозяйства очень озабочены такой проблемой, как неуклонное истощение почв. Происходит оно практически во всех регионах планеты, различными темпами, по различным причинам. В результате существенно снижается плодородие сельскохозяйственных угодий, вплоть до того, что они просто выводятся из оборота и опустынивают. В них уже нет того количества питательных веществ, которое требуется для роста и нормального развития растений. Этот процесс сейчас идет достаточно быстрыми темпами и угрожает продовольственной безопасности всего человечества.

С Земли исчезли горы: на миллиард лет они прекратили свой рост из-за Нуны и Родинии

Эксперты подсчитали, что если истощение почв будет продолжаться столь же быстро, как сейчас, то уже к 2050 году на планете может просто не хватить продовольствия для того, чтобы обеспечить им все население (которое, кстати говоря, постоянно увеличивается).
Под истощением почвы понимается отчуждение из нее различных питательных веществ. Его причины могут быть различны, однако основная из них — это антропогенное воздействие, то есть хозяйственная деятельность человека. Следует особо отметить то, что почва является поистине уникальным природным даром. Ее плодородный слой складывается на протяжении многих тысячелетий, причем быстрое его восстановление просто невозможно. Именно по этой причине особую актуальность в последние годы приобретает проблема предотвращения истощения почв и охраны сельскохозяйственных угодий.

В результате деятельности человека уже потеряно, как считают ученые, несколько миллионов гектаров бывших некогда очень плодородными почв. Ранее на них собирали большие урожаи, а сейчас там, где они находились, располагаются пустоши, заросли и овраги. В процессе быстрой деградации на сегодняшний день находится, по оценкам исследователей, около двух миллиардов гектаров земель.

Петровит — новый экзотический минерал: его выковала «печь» вулкана в России

В развивающихся странах основной причиной деградации почв является то, что те вещества, которые из них изымаются растениями, не восполняются, поскольку, просто-напросто, в них не вносятся ни органические, ни неорганические удобрения
по причине их дороговизны. В итоге через несколько лет интенсивного использования почвы теряют свое плодородие.

В экономически развитых странах проблема истощения почв стоит менее остро, однако она тоже существует, а ее причины другие. Они связаны, чаще всего, с загрязнением плодородного слоя земли различными химическими элементами, поступающим в него вместе с выбросами промышленных предприятий и транспорта. Наиболее часто такой тип истощения почв проявляется на тех сельскохозяйственных угодьях, которые располагаются неподалеку от городов и крупных промышленных предприятий. Однако часто случается и так, что такого рода загрязнения распространяются вместе с водой или атмосферным воздухом на многие десятки а то и сотни километров.

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.

Органические удобрения с микроорганизмами против почвоутомления.

Сделать лучше усваивание растениями фосфора, азота, кремния и остальных химических элементов допускается за счёт использования микробиологических удобрений, в которых содержится бактерии, вырабатывающие данные элементы в грунте (Азотовит, Азофит, Фосфатовит и иные).

Органические удобрения с микроорганизмами:

• освобождают землю от вредных микроорганизмов, которые находятся в навозе.
• сохраняют от вымывания (закрепляют) элементы минерально-органических удобрений.

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.

Симптомы дефицита минералов в организме

Симптомы сильно отличаются, в зависимости от того, какого именно минерала не хватает. В большинстве случаев они не сразу узнаваемы как признаки заболевания. Дефицит минералов обычно проявляется в виде простого расстройства настроения, такие как:

• усталость
• проблемы с концентрацией внимания
• чувство слабости
• головная боль
• головокружение

Более серьезные симптомы, это:

Дефицит калия, например, часто приводит, особенно у пожилых людей к параличу, нарушении сознания, потери сознания и к коме.

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.

Как бороться с почвоутомлением.

Снять истощение почвы изрядными дозами минеральных удобрений и пестицидов нереально. Как показывает практика — истощение почвы не позволяется снять высокими агротехническими приёмами. Привнесение минеральных удобрений и органики, также культивация земли только отчасти устраняет понижение урожаев при несменяемых посевах.

Кардинальное разрешение вопроса – полная замена земли, однако это трудозатратно, недешево и потому практически нереально.

Для противодействия истощению почвы используются:

1. Севооборот и смена культур.
2. Привнесение гумуса, микробиологических препаратов, микробиологических удобрений и гуматов.
3. Посев органических зелёных удобрений и так называемых растений-санитаров.

Безупречное условие для противодействия истощению почвы — каждогодняя смена участка, другими словами серьёзное выполнение процедуры севооборота.

Источник