Деградация и охрана почвенного покрова

Задачи охраны почв.Проблема охраны почв возникла в связи с тем, что почва как компонент экосистем, находящийся в динамическом равновесии со всеми другими составляющими биосферы, в результате вмешательства человека (прямого или опосредованного), теряет свое основное природное свойство — плодородие. В общем виде это называется деградацией почв почвенного покрова. Деградация имеет экологически нерациональный характер там, где деятельность человека разрывает природные связи внутри компонентов биосферы, меняет устойчивое на протяжении тысячелетий и даже миллионов лет экологическое равновесие между факторами почвообразования.

Есть масса примеров рационального, не деструктивного использования почв в земледелии. Вместе с тем на фоне таких примеров общая статистика показывает, что за всю историю человеческой цивилизации было безвозвратно потеряно и разрушено больше продуктивных почв, чем сейчас распахивается во всем мире.

Две трети, а может быть и три четверти современных пахотных почв в той или иной степени подвержены различным деградацион-ным процессам. Ежегодные потери в мире составляют 6—7 млн га, из которых около 1 млн га отчуждается на несельскохозяйственное использование, а 5 —6 млн га забрасываются вследствие деградации и превращаются в пустыни и бедленды.

Охрана почв — глобальная проблема сегодняшнего дня, прямо связанная с обеспечением продуктами питания все возрастающего населения планеты.

Процессы деградации.Вынос, перенос и переотложение почвенного материала в результате действия текучих вод и ветра определяют в первом случае водную, а во втором ветровую эрозию (дефляцию). В геологической истории Земли процессы эрозии и дефляции естественны. Это нормальная геологическая эрозия. Современную эрозию, связанную с земледелием, называют ускоренной. Она наблюдается во всех частях света. Темпы эрозии разные, но наиболее высокие в горах и аридных зонах.

Водная эрозия. Этому процессу способствуют талые воды, дождевые и муссонные осадки, характер рельефа и гранулометрический состав почв, характер подстилающих пород и растительного покрова. Вследствие этого ухудшаются физические свойства почв (разрушение структуры, уплотнение), сокращается и уничтожается гумусовый горизонт, снижаются запасы питательных веществ (гумуса, азота, фосфора, калия и др.).

Ветровая эрозия (дефляция). Дефляции подвержены почвы степей, саванн, полупустынь, пустынь. Способствуют дефляции легкий механический состав почв, рельеф (ложбины стока в направлении господствующих ветров), распространение яровых и пропашных культур, т.е. многократная распашка и обработка почв, разреженная растительность.

Дефляция проявляется в виде пыльных бурь, повторяющихся каждые 3 — 5—10—20 лет. В отличие от водной эрозии почвы при этом могут быть погребены под эоловыми наносами и таким образом консервироваться, не теряя своих свойств.

Методы охраны почв и почвенного покрова от водной и ветровой эрозии. В сельском хозяйстве наиболее часто используемые проти-воэрозионные мероприятия включают:

—полосное земледелие (чередование пропашных и почвозащитных культур);

—почвозащитные севообороты (использование многолетних трав);

—землевание (внесение на поверхность почв органогенной массы, например, на щебнистые почвы табачных плантаций, которые обычно расположены на склонах и сильно подвержены ливневым осадкам в тропических гумидных районах);

—кротование почв (ослабление поверхностного стока и перевод его во внутрипочвенный сток);

—контурное земледелие (обработка почв по горизонталям);

—обвалование и снегозадержание (пахота снега, прикатыва-ние, устройство щитов и др.);

—безотвальная вспашка;

—глубокая зяблевая вспашка раз в 3 — 5 лет;

—террасирование склонов;

—создание лесных полос;

—борьба с оврагами;

—структурообразование (использование полимеров как структурообразователей);

—зарегулированный выпас скота.

Промышленная эрозия почв. Связана с различными негативными последствиями техногенеза, при которых почвы либо уничтожаются полностью, либо существенно теряют свое плодородие. К промышленной эрозии почв относятся формирование карьеров, отвалов и терриконов; загрязнение почв токсичными элементами и тяжелыми металлами, вторичное засоление почв, добыча полезных ископаемых открытым способом (например, нефти); строительство дорог, линий электропередачи, а также промышленное и гражданское строительство.

Загрязнение почв агрохимикатами. Применение азотных удобрений нередко приводит к накоплению в почвах избыточных концентраций нитратов, которые не сорбируются почвой, легко мигрируют по профилю и попадают в грунтовые воды. ПДК азота нитратов в питьевой воде в нашей стране в настоящее время определяется в 10 мг/л.

К источникам загрязнения относятся аммиачные соединения азота. Обычно это отходы животноводства и сточные воды. Избыток фосфора при применении фосфорных удобрений также негативно сказывается на росте растений и загрязнении почв.

Загрязнение почв пестицидами. Ядохимикаты по борьбе с сорняками (гербициды), с грибковыми болезнями растений (фунгициды) и вредителями (инсектициды) применяют во всем мире. При этом увеличивается тенденция к росту применения препаратов широкого спектра действия, поскольку это сохраняет до 30 % урожая.

Ядохимикаты адсорбируются органическим веществом почв и минеральными коллоидами, что приводит к загрязнению самой активной и полезной ограноминеральной части почвы. Наиболее стойкие ядохимикаты — хлорорганические соединения и группа диенов, применение которых должно быть строго ограничено или просто запрещено. Наилучшие меры предосторожности при использовании пестицидов — употребление длительно действующих гранулированных форм, комплексных форм удобрений, а также новейших технологий внесения их в почвы.

Дегумификация почв. Наиболее яркий пример дегумификации почв — распашка целинных и мелиорация торфяных почв. В России более 3 млн га торфяников. В результате осушения мощность их уменьшается в среднем на 2—3 см в год за счет уплотнения при обезвоживании, коагуляции коллоидов и изменения структуры торфа.

Дегумификация происходит и в результате интенсивного многолетнего использования почв под пропашные культуры, когда ежегодно изымается большое количество биомассы, не компенсированной органическими удобрениями.

Для создания бездефицитного баланса органического вещества в почвах необходимо ежегодно вносить в почвы в среднем 8—12 т/га органических удобрений (80—120 кг на одну сотку).