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
В чем разница между понятиями порчи и деградации почв?
Понятия «порча почв» и «деградация почв» являются очень близкими, описывая одни и те же негативные процессы потери почвенного плодородия. Однако существует разница в подходах к этому описанию. Термин «порча земли (уничтожение плодородного слоя почвы)» является нормативно-процессуальным и подразумевает частичное или полное разрушение почвенного покрова в результате умышленных или неосторожных действий, а также вследствие непринятия мер по предотвращению негативных последствий, вызванных антропогенными и природными факторами, характеризующееся ухудшением его физического и биологического состояния, а также снижением (потерей) плодородия почв, вследствие чего использование земельного участка невозможно либо требует введения специальных ограничений, включая консервацию земель для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв.
Порча земли в уголовном праве описывается ст. 254 Уголовного кодекса РФ следующим образом: отравление, загрязнение или иная порча земли вредными продуктами хозяйственной или иной деятельности вследствие нарушения правил обращения с удобрениями, стимуляторами роста растений, ядохимикатами и иными опасными химическими или биологическими веществами при их хранении, использовании и транспортировке, повлекшие причинение вреда здоровью человека или окружающей среде.
Порча земли в административном праве отражена в ст. 8.6 Кодекса об административных правонарушениях РФ следующими определениями:
1) самовольное снятие или перемещение плодородного слоя почвы;
2) уничтожение плодородного слоя почвы, а равно порча земель в результате нарушения правил обращения с пестицидами и агрохимикатами или иными опасными для здоровья людей и окружающей среды веществами и отходами производства и потребления.
В природоохранном законодательстве порча земли определяется приказом Министерства Природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 08.07.2010 г. № 238 как результат самовольного (незаконного) перекрытия поверхности почв, а также почвенного профиля искусственными покрытиями и (или) линейными объектами.
В свою очередь термин «деградация почвы» является в большей степени описательным, употребляемым в нормативных документах и рекомендациях, направленных на выявление причин потерь почвенного плодородия и путей его восстановления. Согласно «Методических рекомендаций по выявлению деградированных и загрязненных земель» деградация – это совокупность процессов, приводящих к изменению функций почвы как элемента природной среды, количественному и качественному ухудшению ее свойств и режимов, снижению природно-хозяйственной значимости земель.
Федеральный закон №101-ФЗ от 16.07.1998 «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» определяет деградацию земель с/х назначения как ухудшение свойств земель с/х назначения в результате природного и антропогенного воздействий.
В ГОСТ 27593-88 «Почвы. Термины и определения» деградация почвы – это ухудшение свойств и плодородия почвы в результате воздействия природных или антропогенных факторов.
В учебной и научно-методической литературе по данной тематике деградация почв в широком смысле — это процессы, ухудшающие плодородие почв. В узком смысле деградация почв — это процессы разрушения структуры, потери гумуса и обменных оснований. Таковыми являются естественные природные процессы: землетрясения; извержения вулканов (в том числе и грязевых), гейзеров, выход термальных источников; выветривание пород; затопление земель во время прохождения тайфунов, цунами и приливами; заболачивание в связи с изменениями термических условий. И процессы, вызванные хозяйственной деятельностью человека: нерациональная распашка земель, нерациональная система обработки почвы, неправильное применение удобрений и пестицидов, мелиоративные работы, лесозаготовки, раскорчевка леса, лесные пожары, отсутствие рациональных соотношений между земледелием и животноводством; уничтожение растительного покрова при заготовке топлива; разрушение растительного и почвенного покрова при дорожном и индустриальном строительстве, геологоразведочных работах, разработке полезных ископаемых и т. п.; вторичное засоление, подщелачивание и подтопление орошаемых земель и засоление почв, не связанное с орошением. Также одной из причин деградации почвы является интенсивная водная и ветровая эрозия, обусловленная ростом масштабов влияния антропогенного фактора на почвы. Некоторые деградационные процессы, в первую очередь связанные с хозяйственной деятельностью человека, могут привести к порче почвы.
Таким образом, понятие «порча земли (почвы)» отражено в документах, определяющих меру ответственности за неё физических и юридических лиц и, используется при проведении контрольно-надзорных мероприятий в доказательной базе в случаях нарушения земельного законодательства.
Материал подготовлен специалистами отдела защиты растений, агрохимии, качества и безопасности растениеводческой продукции
ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора»
Источник
Виды, факторы и последствия деградации почв
Эрозия
Наивысшая степень деградации земли – это полное уничтожение слоя почвы.
Вероятно, актуальность проблема деградации грунта приобрела в ХХ веке, когда земледелие и животноводство достигло высокого развития. Все больше территорий стало отводиться под выращивание урожаев и выпаса животных. Этому способствует вырубка лесов, изменение водных бассейнов рек, эксплуатация прибережных зон и др. Если все это будет продолжаться в подобном духе, то скоро не останется места на земле, пригодного для жизни. Почва не сможет давать нам урожаи, исчезнут многие виды растений, что приведет к нехватке продовольствия и вымиранию значительной части населения планеты, а также погибнут многие виды животных и птиц.
Значение деградации почвы для здоровья людей
Основным последствием деградации грунта является то, что сельскохозяйственные угодья становятся непригодными для выращивания культур и выпаса домашних животных. В результате сокращается количество продовольствия, что, несомненно, приведет к голоду, сначала в отдельных регионах, а затем полностью на планете. Также элементы, загрязняющие почву, попадают в воду и атмосферу, а это приводит к увеличению численности заболеваний, в том числе инфекционных, достигающих масштаба эпидемий. Все это, голод и болезни, приводят к преждевременной смерти и резкому сокращению численности населения.
Последствия деградации почвы
1) Снижение плодородия почвы
2) Ухудшение здоровья людей и повышение заболеваемости животных. Живой организм чутко реагирует на изменения в химическом составе почвы. Избыток или недостаток того или иного элемента в почве приводит к негативным последствиям для организма.
Нитраты и нитриты, попадая в организм человека, вступают во взаимодействие с гемоглобином крови. Гемоглобин содержит 2-валентное железо, а нитраты переводят его в 3-валентное, в результате этого эритроциты лишаются способности переносить кислород. При блокировании 20% гемоглобина наступает кислородная недостаточность (аномия). Если блокировано 80% гемоглобина – смерть.
3) Ослабление самоочищающей способности почвы. Микроорганизмы почвы разлагают загрязняющие вещества на менее токсичные соединения.
4) Засоление почвы. Происходит при плохом дренаже и неправильном поливе. Это приводит к подъему уровня грунтовых вод и накоплению в почве легко растворимых хлорида и сульфата натрия, калия и карбоната натрия. Даже слабое засоление снижает урожаемость в 2 раза.
5) Закисление почв. Кислотность почв может быть естественной и вторичной. Оптимальное pH почвы: 5,5-8,0. Если pH падает до 3,6-4,0, на этой почве уже практически ничего не вырастет.
Борьба с деградацией земель
1) Рациональное использование почв. Исключение экологически необоснованных решений.
2) Применение соответствующих агротехнических приемов – безотвальное земледелие, применение севооборотов и отказ от тяжелой техники.
3) Уменьшение засоления почвы (увеличение платы на воду)
4) Применение гидротехнических мероприятий (укрепление откосов, задержание стоков)
5) Лесомелиорационные работы (агролесомелиорация – высадка защитных полос леса, мелиорация – осушение переувлажненных земель и болот).
6) Химическая мелиорация. Подразделяется на известкование (уменьшается кислотность почв, тяжелые металлы переводятся в нерастворимые соединения), гипсование (приводит к уменьшению засоленности почв) и применения минеральных и органических удобрений.
7) Рекультивация земель – комплекс работ по восстановлению продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель. Проходит в 2 этапа:
· Техническая рекультивация (завоз земли, планировка…)
· Биологическая рекультивация (восстановление биологических свойств земли). Достигается добавкой удобрений, известкованием, высадкой кустарников и деревьев.
Виды воздействий на литосферу.
Литосфера – твердая оболочка Земли.
Почва – обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система. Почва продукт совместной деятельности 5 компонентов
- Грунт
- Животные и растительные организмы
- Климат
- Рельеф местности
- Возраст территории.
Пахотные земли – 10% территории суши Земли, пастбища и сенокосы – 20%, остальные 70% — зоны холодного климата и непригодные для земледелия территории.
Почва участвует в формировании речного стока, а так же вследствие попадания в водоемы почвенных соединений является фактором их биопродуктивности.
Земля — единственная планета Солнечной системы.
Ежегодно теряется 7 млн га пахотных земель вследствие низкой культуры землепользования.
Почва, точнее Земля, — единственная система, которая имеет почву©.
Нарушениями природной среды сопровождается добыча и переработка полезных ископаемых, это выражается в следующем:
- Создание значительных по размерам карьеров и насыпей, что ведет к образованию техногенного ландшафта, сокращению земельных ресурсов, обеднению и уничтожению почв.
- Осушение месторождений, водозабор для технических нужд горных предприятий, сброс шахтных и сточных вод истощает запасы подземных и поверхностных вод, ухудшает их качество.
- Бурение, взрывание, погрузка горной массы вызывает ухудшение качества атмосферного воздуха.
- Названные выше процессы, а также производственный шум способствуют ухудшению условий жизни и обитания и сокращению численности растений и животных, снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
- Горные выработки, извлечение полезных ископаемых, захоронение твердых и жидких отходов ведут к изменению массивов горных пород, затоплению месторождений, загрязнению недр.
Природные залежи транспортироваются©
Основные причины снижения площадей, пригодных для сельского хозяйства:
- Эрозия (естественная и искусственная)
- Загрязнение (промышленное, сельскохозяйственное, транспортное бытовое)
- Отвод по строительство
- Негативная хозяйственная деятельность (уничтожение лесов, выжигание растительности, изменение водного режима территорий).
- Разработка земли для добычи полезных ископаемых.
Эрозия – разрушение почвы под воздействием воды, ветра и механическим путем. Ускоренная эрозия вызвана деятельностью человека.
По характеру уноса частиц почвы выделяют водную и ветровую эрозию. Водная эрозия заключается в переносе частиц почвы в ручьи, реки, моря, в результате чего смывается весь культурный слой. К водной эрозии относится и береговая эрозия. Ветровая эрозия – перемещение сухих частиц грунта.
Загрязнение почвы достигается промышленными предприятиями (горные выработки, тепловые электростанции на твердом топливе). В России полигонами твердых отходов занято около 7000 га земель.
Испытание подземного ядерного оружия в мирных целях ©.
- Тундровые глеевые
- Торфяно-болотные
- Подзолистые
- Дерново-подзолистые
- Болотно-подзолистые
- Серо-лесные
- Лугово-черноземные
- Черноземы
- Сероземы
- Бурые пустынно-степные
- Солонцы
Человек природе друг:
Решение проблемы деградации земель
Для того, чтобы решить проблему деградации земель, необходимо объединить усилия максимально большого количества людей. Прежде всего, предотвращение деградации грунта регулируется международным законодательством. В каждом государстве есть нормы и правила, которые регулируют эксплуатацию земельных ресурсов.
Для сохранения почвы проводятся мероприятия по установке средств защиты против эрозии, опустынивания и других проблем. Например, требуется контроль вырубки лесов и использование почв для возделывания сельскохозяйственных культур. Кроме того, в земледелии применяются технологии севооборотов с размещением полос, находящихся под паром. Также создаются участки с многолетними травами, которые восстанавливают землю. Полезной является снегозадержка, облесение песков, создание буферных зон –лесополос.
Конечно, сохранение почв зависит от людей, которые трудятся на земле, выращивая культуры и выпаса животных. От того, какие технологии они применяют, зависит состояние грунта. Также земля сильно загрязняется промышленными отходами, поэтому работники индустрии должны сокращать количество вредных веществ, которые выбрасываются в окружающую среду. Каждый человек может бережно относиться к земельным ресурсам и правильно их использовать, и тогда проблема деградации почвы будет сведена к минимуму.
Современные решения проблемы
Вернуть плодородие деградированным почвам не так просто, как кажется. Специалисты говорят о том, что оптимальная система севооборотов может в теории обеспечить бездефицитный баланс гумуса, препятствовать ухудшению фитосанитарного состояния посевов и почвоутомлению на полях. Для этого необходимо оптимальное соотношение однолетних культур и многолетних трав. Однако на практике восстановление гумусового слоя таким способом займет десятки лет.
Из-за этого многие считают классические способы восстановления плодородия неэффективными. Управляющий партнер проекта «Мелиорант плодородия» Сергей Тилкиян утверждает, что применяемые в России методы борьбы с деградацией почвы давно устарели и пригодны разве что для огорода. Поэтому его команда разработала технологию восстановления почвенных ресурсов за счет специальной добавки — мелиоранта, который вносят поверх земли. Она уже была опробована фермерскими хозяйствами. Сырьем для мелиоранта плодородия могут быть отходы угольной промышленности или помет животных и птиц.
Разработчики тайваньского стартапа TSBiotech также считают, что неэффективно предлагать фермерам уменьшать внесение средств защиты и минеральных удобрений и больше пользоваться органическими удобрениями. Аграриям это просто невыгодно. Поэтому стартап разработал специальные бактерии, которые позволяют сохранять и возвращать плодородие почвам, не мешая работе фермеров. Основанию стартапа предшествовали 36 лет научных исследований. Его продукт — Plant Growth-Promoting Bacteria (PGPB) — бактерии, способствующие росту растений. Компания опробовала их на небольших фермах, выращивающих рис, чай, виноград и томаты, и результаты оказались хорошими.
В еще один стартап своих бывших сотрудников вложилась корпорация Monsanto. Компания Arvegenix вывела новую покровную культуру из ярутки полевой (Thlaspi araense), которую назвали Pennycress (английское название ярутки). Ее предложили высевать в севообороте между кукурузой и соей. Сорт компании Arvegenix не только предотвращает эрозию почвы, но и впитывает излишние нитраты, оставшиеся после внесения азотных удобрений под кукурузу.
Однако пока все эти современные технологии применяются очень ограниченно. В России, по мнению Сергея Коршунова, чаще всего для восстановления плодородия почв до сих пор используют проверенные годами севообороты, сидераты, многолетние травы, биологические средства защиты растений, био- и органические удобрения. Но даже эти методы применяются очень ограниченно.
«Согласно данным всероссийского исследования, проведенного Союзом органического земледелия, Минсельхозом России и целым рядом партнеров, агробиотехнологии сегодня используются лишь на 2 % от возможного потенциала», — сожалеет Сергей Коршунов. В перспективе при централизованной политике их внедрения долю применения агробиотехнологий можно нарастить до 80 %, полагает он. «Практика показывает, что в первый же год можно без потери качества продукции и урожайности снизить пестицидную нагрузку на 30 %, далее в течение 4-5 лет — еще на 50-80 %. Более того, по некоторым культурам в отдельных регионах возможно выстроить полностью биологическую систему защиты растений», — убежден эксперт.
Методы, направленные на естественное повышение плодородия почв, имеют долговременный и накопительный эффект. Они помогают не только повысить плодородие и урожайность, но и снижают климатические стрессы, повышают качественные характеристики продукции, помогают справиться с проблемой резистентности. Однако элементарные технологии по-прежнему соблюдает меньшинство аграриев.
Агентством «Агростат», специализирующимся на исследованиях в сельском хозяйстве, был проведен опрос 200 хозяйств на предмет изучения состояния почв и борьбы с кислотностью. Только 40 % земледельцев используют препараты для раскисления почв. Более половины из них используют для этих целей простые дефекат и известь. И только 45 % из них вносят эти простые средства регулярно. «Причина проста — у 70 % аграриев просто нет денег на поддержание плодородия почв, — убеждена Елена Алекперова, — и они нуждаются в помощи государства».
Депутат Госдумы и основатель (производство молочных продуктов, работает в основном в Воронежской области, предприятия расположены в Центрально-Черноземном регионе, главный бренд — «Вкуснотеево») Аркадий Пономарев считает, что в области рекультивации земель мы не достигли сколь-нибудь значимых результатов. «В России мелиоративные работы проводятся всего лишь на 8% пашен. Для сравнения, в Китае восстанавливают почти 55% пахотных сельхозугодий, в США — около 40%», — сравнивает он. Депутат отмечает, что лишь в 2017—2018 годах появился более-менее ощутимый бюджет — по 11,4 млрд рублей — на проведение мелиоративных работ. «Учитывая, что у нас из севооборота выведено порядка 40 млн га, объем работ предстоит колоссальный», — заключает он.
Источник