Причины эрозии почв и методы защиты от разрушения. Основные приемы мелиорации
Почва – очень тонкий плодородный слой нашей планеты. В истории человечества нет приемов создания почвы на значимых площадях за исторически обозримое время, поэтому сохранение ее от физического уничтожения является нашей основной задачей.
Бессистемное использование пашни приводит к засорению полей, ухудшению физико-химических свойств почв, развитию эрозий, и как следствие приводит к снижению плодородия и урожайности возделываемых культур.
Виды мелиоративных работ
Мелиорация – это комплекс мероприятий направленных на повышение благоприятных условий обрабатываемых земель, повышения производительности, улучшения физико-химических свойств почв
Для улучшения пахотного слоя кроме агротехнических приемов возделывания культур, применяют приемы мелиорации. Мелиоративные приемы гораздо длительнее и интенсивнее воздействуют на почвы. Виды мелиорации:
- Гидромелиорация нацелена на изменение влажности в почве. Самые масштабные мероприятия – орошение, осушение.
- Культуртехническая направлена на улучшение культур-технической части земель (обычно заключается в уборке посторонних предметов с полей: камней, кустов).
- Рекультивация используется для перемены физических свойств почв улучшает аэрацию, водопроницаемость, скважность почв (применяется пескование глинистых почв, кротование, используют специальные севообороты с использованием большого количества многолетних трав).
- Химическая сконцентрирована на выравнивании химических свойств почвы (для изменения кислотности применяют известкование или гипсование, в зависимости от рн; промывают засоленные земли; применяют севообороты с большим количеством органоминеральных компостов).
- Мелиорация для борьбы с ветровой и водной эрозией (ряд мероприятий, увеличивающий сопротивляемость почв размытию водой и рассеиванию ветрами).
Причины эрозийного разрушения почвенного покрова
Эрозия почвы существует в природе как процесс сопровождающий почвообразование. На любом естественном растительном покрове вода во время дождя, таяния снега уносит с собой некоторые частички почвы. Сильный ветер может поднимать с почвы мельчайшие пылинки и переносить их на большие расстояния.
Такая эрозия считается нормальной. Она протекает медленно и не мешает процессам почвообразования, зависит от многих факторов (главный – плотность и характер покрывающей растительности).
Существует ускоренная эрозия, вызванная действием человека и разрушением сложившихся в природе связей.
Проявляется в виде ветровой и водной эрозии:
- Ветровая эрозия – физический процесс взаимодействия движущегося воздуха с поверхностью почвы.
- Основной причиной водной эрозии является беспрепятственный сток дождевой и талой воды. Возникает обычно на склонах.
Факторы, влияющие на скорость развития эрозии:
- Рельеф. На склонах эрозия развивается быстрее чем на равнинах. Чем сильнее склон, тем сильнее она проявляется, развивается.
- Свойства и виды почвы. Самыми устойчивыми считаются черноземы, почти не вымываются и не выветриваются. Песчаные почвы в определенных ситуациях разрушаются быстрее.
- Климат. На равнинных, засушливых зонах характерна ветровая эрозия. В районах, где идут ливневые дожди, резко тает большое количество снега проявляется водная эрозия.
- Растительный слой почвы. Наличие густой и плотной растительности гарантирует почве защиту от обоих видов разрушения.
- Сельскохозяйственная деятельность человека. Самый разрушительный фактор из всех. Бездумная деятельность человека физически уничтожает поверхностный слой нашей планеты.
Обработка земель на склонах с нарушением технологии, несоблюдение севооборота, выпас животных на одних пастбищах из года в год, уничтожение древесно-кустарниковой растительности приводит к нарушению целостности пахотного слоя, который очень тяжело восстановить.
Борьба с разрушительным процессом
Для восстановления и защиты почвы от эрозии применяют целый комплекс мероприятий, направленных на предотвращение выветривания или вымывания, сохранности (по возможности увеличения) плодородного слоя. Этот комплекс работ должен быть спланированным на многие годы вперед и должен безукоризненно соблюдаться.
Одно из основных агротехнических мероприятий восстановления поврежденных почв – введение почвозащитного севооборота. Главная задача такого севооборота как можно меньше по времени оставлять почву открытой без растительного покрова. Из севооборота полностью исключаются все пропашные культуры, предпочтение отдается многолетним травам и озимым культурам сплошного сева. По возможности используются культуры повторного сева и сидераты.
Сев проводится строго поперек господствующих ветров, поперек склонов, повторяя его контуры. Для ослабления скорости ветра используют кулисные посевы высокорослых культур. Кулисы можно высевать в середине лета и оставлять на зиму. Кроме защиты от ветра, растения будут задерживать зимой снег, тем самым способствуют накоплению влаги и защиты грунта, снежным покровом, от ветра.
Большую роль в восстановлении и защите от эрозии играет основная обработка почвы. Цель основной обработки при водной эрозии – это:
- создание мелко комковатого, структурного, рыхлого состояния для улучшения поглощения влаги и водопроницаемости грунта;
- создание специального микрорельефа (состоящего из лунок и щелей), уменьшающего смыв коллоидных частиц; углубление пахотного слоя;
- рыхления «плужной подошвы»;
- замедление поверхностного стока воды и ее накопление.
К эффективным обработкам, улучшающим поглощение воды почвой, относят:
- вспашку поперек склона;
- щелевание;
- кротование.
Образуемые гребни при обработке поперек склона способствуют задержанию воды, замедляют скорость движения потока. В результате улучшается проникновение воды внутрь и сокращается ее поверхностный сток.
На крутых склонах рационально использовать безотвальные обработки. На склонах, где гумусовый горизонт небольшой, каждый год глубину вспашки увеличивают, вовлекая подстилающую материнскую породу. Она обычно тяжелого механического состава и увеличивает плотность оборачиваемого пласта, улучшая его физические свойства.
Применяют глубокое рыхление на глубину до 32 – 35 см. При таком рыхлении почва меньше промерзает и раньше весной оттаивает, поглощая ранней весной талые воды.
Для регулирования поверхностного стока проводят щелевание и кротование за счет перевода водяного потока во внутрипочвенный. Также используют разноглубинную, гребнистую вспашку.
Основная задача при ветровой эрозии – это:
- рыхление почвы с сохранением максимального количества пожнивных остатков;
- организация лучших условий для накопления и сохранения влаги за счет минимальных обработок почвы.
При возделывании необходимо использовать комбинированные агрегаты, которые за один проход выполняют несколько видов обработок. А ещё лучше перейти на современные технологии no-till.
No-Till — современная система земледелия, при которой почва не обрабатывается, а её поверхность укрывается специально измельчёнными остатками растений — мульчей.
Методы защиты земли от водного и ветрового воздействия
Методы защиты от ветровой и водной эрозии носят профилактический характер, они направлены на недопущение разрушения грунта, а не на его восстановление.
Своевременное применение этих мероприятий помогает избежать развития эрозии. К ним относятся:
- Плановая полосная высадка древесно-кустарниковых растений. Защитные лесополосы препятствуют всем видам эрозии.
- Применение сидератов. Заделанные в почву растения в фазу цветения изменяют ее физико-химические свойства, увеличивают сопротивляемость к выветриванию и вымыванию.
- Создание противоэрозионных террас. Площади засеваются рядами многолетних трав поперек склонов.
- Строгое соблюдение технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Для получения богатых урожаев необходимо правильно подобрать метод мелиорации, подходящий к определенным условиям. Нужно проводить комплексные исследования для подбора способов, технологий повышения плодородности земель. Данные методы позволяют затормозить эрозийные процессы и сохранить плодородие почвенного покрова, но это требует дополнительных финансовых затрат.
Источник
Серьезная экологическая проблема — разрушение почвы: причины, способы мелиорации
Почва – это важный компонент нашей среды обитания. Её главная функция на экологической арене заключается в почвенном плодородии. Нарушенный биологический круговорот приводит к деградации почвы и возникает необходимость в её мелиорации.
Причины деградации почвенного слоя
Деградация почвы может возникать естественным способом или становится причиной воздействия антропогенной деятельности. Итог чрезмерной деградации – это серьёзные экологические проблемы глобального масштаба.
Деградация земель может возникать по следующим причинам:
- Физические факторы – способны менять естественный состав и структуру почвы. К ним относят дожди, поверхностные стоки, наводнения, ветровую эрозию и обработку земли. Плодородный верхний слой ухудшается, что приводит к снижению качества почвы.
- Биологические факторы – деятельность людей и растения. Микробная активность почвы может снижаться из-за некоторых видов бактерий и грибков. Это приводит к низким показателям урожайности и пригодности почвы. Воздействие человеческого фактора оказывает влияние на истощение питательных веществ в земле.
- Химические факторы – большой уровень щёлочности, кислотности или заболачивания воды. По этой причине химические свойства земли изменяются, происходит снижение уровня питательных веществ. В этом случае фактор может привести к необратимым изменениям.
Перечисленные факторы увеличивают возможность эрозии почвы, появляется её отслоение, что приводит к изменению состава и структуры. Сельскохозяйственная деятельность, по причине неправильного использования химических веществ, убивает организмы, отвечающие за связывание почвы.
Причины деградации земель по вине человека:
- Вырубка лесов и удаление растительного покрова – увеличивается влияние минералов на землю.
- Промышленная и горнодобывающая деятельность – загрязняет и уничтожает растительный покров, отдаёт почве химические химикаты в виде ртути. Итог – земля непригодна для дальнейшего использования, в каких бы то ни было целях.
- Неверная практика выращивания – слой почвы становится похож на отдельные небольшие «островки», тем самым увеличивается скорость эрозии.
- Урбанизация – уничтожает растительный покров, влияет на уплотнение почвы в период строительства. По причине смены дренажной схемы, почва покрывается толстым слоем бетона, который усиливает поверхностный сток – возникает эрозия верхнего слоя почвы.
- Перевыпас – верхний растительный покров полностью исчезает вместе с частицами почвы: темпы эрозии увеличиваются.
Современные химические удобрения нарушают естественный уровень минералов в почве, вызывают снижение питательных веществ. Неправильное применение удобрений влияет на скорость деградации земельного участка, биологическая активность понижается, а токсические содержания накапливаются.
По этим причинам запускаются процессы деградации земель, которые приводят к экологическим проблемам. Биоразнообразие снижается, тем самым запускается очередной виток разрушительных процессов.
Типы разрушения
По причинам воздействия развиваются несколько типов деградации почв. К ним относятся:
- водная и ветровая эрозия почвы, при которой происходит отрыв и перенос обломков, сопровождающиеся их дальнейшим отложением;
- засоление из-за техногенных рассолов в почве и нарушения режима орошения;
- осолонцевание при техногенном засолении соединениями, в состав которых входит натрий;
- вторичное заболачивание – возникает из-за нарушений стоков грунтовых и поверхностных вод, с которыми не справляются осушительные системы;
- загрязнение почв – химические вещества в почве превышают естественные показатели;
- опустынивание – орошаемые земли становятся безводными, напоминающие безжизненную пустыню.
Последствия
Сельскохозяйственная деятельность наносит колоссальный вред почве, которая проявляется в катастрофических последствиях локального и глобального масштаба. Говоря о втором, стоит указать, что за последние несколько тысяч лет общая площадь, пригодная для сельскохозяйственного применения, сократилась в два раза. Многие пустыни и полупустыни возникли по причине антропогенного характера.
К последствиям деградации, связанной с физическим явлением, относят:
- снижается уровень почвенного плодородия;
- разорение почвенной биоты;
- дегумификация;
- слитизация;
- критический уровень перераспределение поверхностных вод;
- локальное вымокание;
- засуха.
Методы мелиорации для сохранения плодородия
На формирование плодородного слоя земли в 1 см потребуется около ста лет. По этой причине, главная задача заключается в том, чтобы сохранить плодородие на текущем уровне и планировать его дальнейшее ежегодное повышение. Этот процесс должен нести постоянный характер, и в то же время не мешать ведению сельского хозяйства в настоящий момент. Для этого следует применять следующие методы:
- Снизить количество химии. Необходимо сократить применение ядохимикатов и синтетических удобрений. Пестициды оказывают губительное влияние не только на вредителей, но и на микрофлору поля. Минеральные удобрения можно заменить навозом, торфом или компостом. Ядохимикаты применяются лишь для конкретной проблемы и не должны использовать в целях профилактики.
- Соблюдение правил севооборота. Он уменьшает истощение почвы и сдерживает размножение вредителей. При этом методе снижается необходимость в использовании агрохимии.
- Чёрный пар или «отдых» для земли. В период нарушения плодородия почвы или раз в пять лет, участок необходимо оставить незасеянным на один сезон.
- Сидераты. Если объём натуральных удобрений не велик, можно воспользоваться растениями-сидератами. После того как они вырастают, сидерат следует запахать в поле в виде удобрения.
- Мульчирование – помогает при ветровой и водяной эрозии, способствуя сохранению уровня влаги в почве. На территории промышленного поля мульчирование использовать сложно, но в частных огородах метод показывает положительные тенденции.
Рекультивация земель
Рекультивация земель – это мероприятия, способствующие улучшению и восстановлению продуктивности нарушенных земель из-за природопользования:
- загрязнение земли токсичными веществами и другим мусором;
- утратившие большую часть плодородного слоя земли;
- имеющие нарушения в целостности рельефа.
Рекультивация также может проводиться на землях, в которых нарушен естественный уровень циркуляции поверхностных и грунтовых вод. В этом случае рекультивация помогает отрегулировать и восстановить движение воды.
В некоторых случаях процесс рекультивации может проходить в несколько этапов:
- Комплекс технических мероприятий. В этот момент внимание уделяется восстановлению естественного рельефа местности, а также может проводиться его имитация. Террасированию подвергаются участки, находящиеся в местах горнодобывающих предприятий, так как им невозможно вернуть прежний вид.На выровненных участках мусор закапывается, в сложных случаях укладывается новый верхний слой. Склоны холмов дополнительно укрепляют, устанавливают дренажные и оросительные системы.
- Биологическая культивация. Второй шаг заключается в повышении плодородных показателей почвы. На этом этапе применяется биологическое очищение, происходит удобрение почвы, участок засаживается многолетними травами и деревьями.
Почва в процессе природных и техногенных воздействий меняется. Показатели плодородия снижаются, а участки земель становятся уязвимыми. Их рекультивация помогает восстанавливать биологический баланс полезных веществ, однако на это уходит много времени. Главный фактор сохранения почвы – своевременная забота об участке.
Источник