СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ И НЕКОТОРЫЕ ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ И НЕКОТОРЫЕ ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ.
В современном почвоведении и земледелии все тревожнее звучит тема деградации почв и снижения их потенциального плодородия с одной стороны и необходимости биологизации технологий растениеводства – с другой. Основные причины утраты плодородия – ветровая, водная и биологическая эрозия почв. Под последней понимается потеря запасов органической субстанции почв в результате «сгорания» или минерализации гумуса. Если первые две причины проявляются при наличии соответствующих условий – ветрового режима, характера рельефа и осадков, то третья проявляется повсюду, где почва обрабатывается.
Ранее запасы почвенного гумуса состояли из его деятельной части и консервативной. Первая за счет минерализации служила дармовым поставщиком питания для растений. В настоящее время в большинстве почв нашего региона осталась лишь консервативная часть гумуса практически не поддающаяся минерализации и источниками питания являются удобрения и элементы питания, образующиеся при минерализации растительных остатков. Отсюда рост затрат и себестоимости.
Как это происходило можно увидеть на примере ООО «Победа» Красногвардейского района(табл1)
Динамика показателей содержания гумуса по ООО «Победа»,%
Данные в таблице 1 говорят о том, что уже как минимум 40 лет назад запасы деятельного гумуса были исчерпаны. В почве сохраняется лишь консервативный гумус. Темпы его минерализации снизились почти в 30 раз. Но убыль все же имеет место. В современных условиях гумус следует рассматривать не как источник питания, которое мы худо-бедно сможем заместить, а как в первую очередь основу структуры почвы, формирующую её водные, физические, технологические константы, а так же как субстанцию во многом определяющую солевые, микробиологические характеристики.
Все выше названные три источника потерь плодородия исключаются или сводятся к минимуму в системе земледелия NO-TILL. Сохранение растительных остатков на поверхности способствует предотвращению первых двух, а отсутствие механической обработки, а, следовательно, и ограничение доступа кислорода в пахотный (по терминологии почвоведения) слой сводит на нет и третий.
При этом по нашему мнению поверхностная органика ошибочно рассматривается некоторыми как материал для образования гумуса. Её роль заключается в механической защите от разрушительного воздействия на почву ветра, дождевых осадков и солнечного излучения, как источника испарения почвенной влаги и перегрева поверхности почвы. Она полностью минерализуется, являясь при этом одним из поставщиков питания растений.
Классик российского почвоведения Павел Андреевич Костычев, еще в 19 веке установил, что гумус в почве образуется исключительно путем «согни- вания» корней, а надземная масса в этом никакой роли не играет.
Косвенно этот постулат подтверждается бесспорным и всеми признавае-мым значением многолетних трав в обогащении почвы органическим вещес-твом. При этом надземная растительная масса отчуждается зачастую много-кратными укосами, а ее остающаяся в поле часть по своему весу никак не может конкурировать с растительными остатками зерновых злаков и некоторых технических культур.
И лишь тот факт, что они формируют мощную корневую систему и несколько лет под ними почва не обрабатывается и является предпосылкой для обогащения почвы органикой. Что собственно мы наблюдаем и на целинных землях.
Но существует еще одна причина падения почвенного плодородия. Это агрессивное заселение почвенной среды патогенными микроорганизмами. Они пагубно влияют на жизнеспособность корней культурных растений. Поскольку корни это своего рода фундамент растения, а на плохом фундамен-те прочного строения не создать, то и хорошей продуктивности от пораженных агроценозов ожидать не приходится.
Называются несколько причин прогрессирования почвенных патогенов. Это и потепление климата. После морозных зим, как было в 2012 году, инфекционный фон понижается. Это и обеднение видового разнообразия севооборотов, превышение в них концентрации однотипных культур: зерновых злаков, подсолнечника и рапса. Это и чрезмерная химизация, в частности, почти «поголовное» протравливание семян зерновых, технических и прочих культур.
По заключению ученых полезные почвенные грибы и бактерии более чувствительны к химическим протравителям, чем патогенные. А между тем, проведенные нами многолетние производственные испытания показали, что в отсутствии головнёвой инфекции без химических протравителей вопреки рекламе можно с успехом обойтись, заменив их биопрепаратами более дешевыми и экологичными (табл.2). Единственное условие при этом — проведение тщательной фитоэкспертизы семян.
Эффективность химических и биологических препаратов для обработки семян озимой пшеницы в производственных испытаниях ООО «Победа» Красногвардейского района
Контроль. Без обработки
Обработка хим. протравителем
В настоящее время растениеводам предлагается широкий набор биопрепаратов. Однако, в основном для обработки семян и посевов. Действие их многократно испытано, хорошо описано и разрекламировано.
В меньшей мере освещено и распространено применение биосредств для внесения в почву. А именно они дают наиболее значимый эффект, подтверждая афоризм «Умный лечит растение, а мудрый – почву» (табл.3)
Сравнительная эффективность биопрепаратов для обработки семян, посевов и почвы при возделывании озимой пшеницы в ООО «Победа» (прибавка урожая от лучшего препарата), ц/га
Для борьбы с распространением инфекции часто применялось выжигания соломы. Однако, поскольку краевое природоохранное законодательство запрещает этот прием, необходим был поиск альтернативного пути решения этой проблемы. И он был найден.
В основе его лежит применение препаратов биологического происхождения. За четыре года в ООО «Победа» на посевах озимой пшеницы было проведено 40 сравнительных производственных испытаний семи биопрепаратов по пяти предшественникам: гороху, льну, подсолнечнику, рапсу, пшенице. Только в трёх случаях не было зафиксировано положительного эффекта, в остальных – получена прибавка от 1 до 19,7 ц/га в зависимости от условий года и предшественника.
Если по данным СНИИСХ выжигание соломы при повторном возделывании озимой пшеницы в среднем за 4 года дало прибавку 3ц/га, то применение биопрепаратов в системе допосевной обработки почвы в наших испытаниях 10—15 ц/га.
Положительное действие многих биопрепаратов обусловлено не только их фитосанитарной функцией, но и способностью переводить недоступные формы макроэлементов, необходимых растениям и имеющихся в достаточных количествах в почве и атмосфере, в усвояемые и доступные.
Под урожай 2013 года в ООО «Победа» Красногвардейского района всего было обработано различными биопрепаратами в допосевной период 3031 га пашни, идущей под посев пшеницы. Средняя урожайность составила 47,8 ц/га. С необработанной площади в 8650 га собрано по 40,0 ц/га.
Испытывались следующие препараты: Биовита агро, Глиокладин, Гумат калия, Гумимакс, Компост М, Фитостим, Эдагум СМ. Лучше всех проявили себя Биовита агро, Глиокладин. Гумат калия не отличался стабильностью. Есть мнение, что этот препарат может оказать стимулиру-ющее действие не только на полезную микрофлору. Недостаток Глиокла-дина, как утверждают разработчики препарата, необходимость быстрой заделки и предпочтение ночной обработки. В то время как, Биовита агро по утверждению авторов можно вносить и в системе NO-TILL в любое время суток без заделки. Неплохой результат показал Компост М, но испытывали его только один год.
Как правило, большинство почвенных биопрепартов позиционируются как средство по ускоренному разложению соломы.
Мы видим их первостепенную роль в оздоровлении почвенной микрофлоры и в продуцировании доступных, усвояемых форм макроэле-ментов питания растений.
Вместе с тем у агротехнического приема применения почвенных препаратов есть недостатки, сдерживающие его распространение. Если при обработке семян и посевов препараты добавляются к основному пестициду и не требуют для внесения дополнительных операций. То в данном случае необходимо дополнительное применение опрыскивателей. Кроме того, многие препараты требуют немедленной заделки их в почву.
Эти проблемы можно исключить или значительно снизить, если оборудовать почвообрабатывающие агрегаты системой внесения рабочей жидкости. Можно агрегатировать такие орудия с 3-х кубовой прицепной емкостью типа водораздатчика ВР-3. При небольшом расходе до 20 л/га применительно к препарату Биовита агро одной заправки будет достаточно для обработки 150 га, т.е. суточной производительности большинства такого рода агрегатов.
Надо отметить, что эффективность применения почвенных препаратов зависит от условий года. В благоприятные в сельскохозяйственном отноше-нии годы эффективность биопрепаратов достигает двузначных значений. В суровые годы, когда условия для размножения патогенов неблагоприятные, соответственно и эффект ниже. Кроме того, наибольшая прибавка отмечает-ся по предшественникам горох, пшеница, после которых наблюдается повышенный инфекционный фон в отношении корневых гнилей.
При невозможности обработать всю площадь целесообразно по аналогии с фитоэкспертизой провести микоэкспертизу почвы и определить поля, наиболее заселенные патогенной микрофлорой, где обработка даст наибольший эффект.
Как следует из таблицы 2, прибавки от этого приема сравнимы с действием минеральных удобрений. Но несравнимы затраты на удобрения и биопрепараты — во втором случае они на порядок меньше. Мы считаем у этого направления большие и к сожалению пока мало используемые возможности.
Главный специалист ГКУ
информационно-консультационного центр А.Н.Абалдов
Источник
Загрязнение почвы: причины, последствия и пути решения
Источники загрязнения почвы – это химические вещества и микроорганизмы, присутствие которых изменяет физические, химические и биологические свойства почвы, что приводит к снижению плодородия почвы, то есть её полезности. Ухудшение состояния и качества почвы также вызвано чрезмерной эксплуатацией и неправильным ее использованием фермерами.
Типы и источники загрязнения и деградации почв
Загрязнение почвы в России вызывается всеми химическими соединениями, радиоактивными элементами и микроорганизмами, присутствующими в почве в повышенных количествах. Результат –изменения характеристик почвы, что препятствует ее нормальному использованию.
Причины загрязнения почвы отмечаются в следующем:
- Газы и пыль, выбрасываемые промышленными предприятиями (химическими, нефтехимическими, цементными, сталелитейными заводами, электростанциями и т. д.);
- Твердые и жидкие промышленные и городские отходы;
- Химикаты, используемые в сельском хозяйстве (удобрения, химические средства защиты растений);
- Выбросы транспортных средств.
Другие факторы, разрушающие почву, – это природные явления, происходящие без вмешательства человека. К ним относятся такие естественные виды загрязнения почвы, как землетрясения, эрозия, засуха, пожары.
Эрозия почвы
Эрозия почвы – это процесс вымывания или растворения поверхностного слоя почвы. Другое определение – перемещение, сортировка и осаждение в другом регионе частиц почвы, вызванное вымыванием поверхностного слоя почвы дождевой или речной водой (водная эрозия) или сдуванием — ветровой эрозией.
Эрозия также может быть вызвана деятельностью человека, а именно:
- Неправильно проведенной мелиорацией;
- Вырубкой и сжиганием лесов;
- Слишком интенсивным выпасом животных;
- Ведением интенсивного сельского хозяйства;
- Чрезмерной эксплуатацией водных ресурсов.
Все это вместе или по отдельности приводит к постепенному ухудшению качества земли. Когда почва на участке полностью теряет свою потребительскую ценность, происходит ее опустынивание.
Почвы, на которых невозможно выращивание сельскохозяйственных культур, называют мертвыми почвами. В естественных условиях они встречаются:
- в непосредственной близости от действующих вулканов;
- в пустынных районах;
- в промышленных ландшафтах, например, в отвалах.
Нередко этот процесс необратим, сопровождается сильным преобразованием земель. Строительство домов, укладка асфальта, тротуаров, выкапыванием карьеров, все это пример человеческой деятельности, полностью разрушающей определенные элементы окружающей среды.
Химическое загрязнение почвы
Однако наибольшее влияние на нарушение биологического баланса почвы оказывает химическое загрязнение. Его основные источники – промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Воздействие этих отраслей человеческой деятельности может привести к усталости почвы, снижению ее плодородия.
В крайних случаях загрязнение приводит к деградации почвы и растительности — опустыниванию. Примером такой деградации является техническое разрушение почвы.
Промышленные предприятия выбрасывают пыль, содержащую тяжелые металлы (например, свинец, ртуть) и газы (например, соединения серы, азота, хлора). Также источником загрязнения являются сырая нефть и ее производные, радиоактивные вещества. Наконец, на загрязнение в значительной степени влияет захоронение промышленных отходов.
Сельское хозяйство и транспорт, как источники загрязнения почвы
Современные сельскохозяйственные технологии также оказывают значительное влияние на химическое загрязнение почв. Причина – химическая обработка сельскохозяйственных культур. Применяются средства защиты растений – пестициды и токсичные компоненты, содержащиеся в удобрениях и средствах для роста растений.
Особенно негативно влияет на качество почв автомобильный транспорт:
- Загрязняет почву и растительность выхлопными газами, содержащими соединения свинца и вредные углеводороды;
- Отрицательно влияет на состояние почв из-за вышеупомянутой технической деградации почв, вызванной строительством коммуникационных и транспортных путей.
Последствия загрязнения почвы
Загрязнение изменяет состав и состояние почвы химически, физически и биологически. Чрезмерное использование искусственных удобрений и использование средств защиты растений нарушают течение вегетации растений и ухудшают структуру почвы. Это приводит к снижению плодородия почвы, что, в свою очередь, снижает урожайность. Следствием этого является снижение качества пищи и качества кормов для животных.
Основные последствия загрязнения почвы:
- Засоление, несоответствующая реакция (подщелачивание или закисление), сопровождающееся вымыванием питательных веществ, особенно калия;
- Ухудшение структуры почвы – пересушивание или заиление;
- Снижение плодородия почвы в результате изменения ее физических, химических и микробиологических свойств;
- Отрицательное влияние загрязнения почвы на развитие растений и организмов на более высоких уровнях пищевой цепи (на животных и человеке).
Химические загрязнители почвы в результате промышленной деятельности могут проникать через сельскохозяйственные культуры, а затем попадать в организмы животных и людей. Они также могут оказывать прямое влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод в результате вымывания вредных веществ из почв.
Техническое и химическое загрязнение разрушает экологическую и эстетическую ценность растительного покрова. Химическое воздействие на состояние почвы изменяет ее pH, вызывая закисление. Подкисление почв приводит к угнетению развития микроорганизмов, а под влиянием процессов разложения органических веществ, выделяются ядовитые вещества.
Пути решения загрязнения почвы
Основные пути решения проблемы загрязнения почвы:
- Правильное земледелие с использованием преимущественно натуральных удобрений, рациональное использование искусственных удобрений и средств защиты растений;
- Предотвращение эрозии – мелиоративные работы, среднеполевые насаждения, облесение пустошей;
- Предотвращение загрязнения почвы из муниципальных источников – сокращение количества отходов и надлежащее управление (сортировка отходов, компостирование, сбор опасных отходов), очистка сточных вод;
- Ограничение промышленных источников загрязнения почвы – использование современных экологически чистых технологий и правильное обращение с производственными отходами;
- Очистка почвы от токсичных веществ и раскисление закисленной почвы;
- Для восстановления загрязненных почв предпринимаются сложные, многоступенчатые меры по восстановлению их полезности – рекультивация почв. Но такой территории требуется много лет, чтобы снова образовался слой почвы.
К сожалению, некоторые химические загрязнители могут оставаться в почве веками, и никакая обработка не может этого изменить. Поэтому, чтобы ускорить процесс удаления токсичных веществ из почвы и их реабилитации, загрязненную почву смешивают с чистой.
Источник