С О Д Е Р Ж А Н И Е.
§1 ВВЕДЕНИЕ 3
§2 ФАКТОРЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 5
1 п. Почвообразующие породы 5
2 п. Растительность 5
3 п. Животные организмы 6
4п. Микроорганизмы 6
5 п. Климат 6
6 п. Водный режим 7
7 п. Климатические условия 7
8 п. Рельеф 7
9п. Время 7
§3 ПОЧВА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА. 7
§4 ЭРОЗИЯ ПОЧВ И БОРЬБА С НЕЙ. 10
1 п. Виды эрозии почв. 10
2 п. Мероприятия по борьбе с эрозией почв 11
2.1 Почвозащитные севообороты. 11
2.2 Агротехнические противоэрозионные мероприятия. 12
2.3 Лесомелиоративные противоэрозионные мероприятия. 12
2.4 Водорегулирующие лесополосы 12
2.5 Водоохранные лесные насаждения вокруг прудов и водоемов 12
2.6 Лесомелиоративные противоовражные мероприятия. 12
2.7 Приовражные и прибалочные лесные полосы 13
2.8 Гидротехнические сооружения. 13
§5 АРИДИЗАЦИЯ ПОЧВЫ 13
1п. Аридизация почвы 13
2 п. Опустынивание 14
§6 ДЕГРАДАЦИЯ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЗЕМЕЛЬ 14
1 п. Деградация земель 14
2.п Система показателей, отражающих изменение процессов почвообразования.
15
3п. Принципы гигиенического нормирования ПДК вредных веществ в почве. 16
§7 ОХРАНА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЧВ И ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ 17
1п. Подразделение земель 17
2п Земельный кадастр. 18
3 п. Почвозащитная система земледелия. 18
4 п. Мониторинг земель 19
5 п. Контроль за загрязнением почвы. 21
§ 7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 23
§1 ВВЕДЕНИЕ
Земля всегда занимала главенствующее место среди национальных богатств любого государства.
Ниже в таблице приведены данные о почвенных ресурсах планеты, о распространении различных типов почв. Здесь же приведены данные и об их хозяйственном освоении. В зависимости от особенностей структуры, механического и химического состава все типы почв подразделяются на подтипы, роды, виды и разновидности.
Таблица 1
Распространенность основных типов почв мира и степень их освоения
|Географические пояса и типы почв |Общая площадь |Процент |
| | |освоения|
| |млн. км2 |% | |
|1 |2 |3 |4 |
|Тропический пояс |
|Почвы дождевых лесов – красные и желтые |25,9 |19,5 |7,4 |
|ферралитные почвы | | | |
|Почвы сезонно-влажных ландшафтов – красные |17,6 |13,2 |12,6 |
|саванновые, черные слитые | | | |
|Почвы полупустынь и пустынь |12,8 |9,6 |0,8 |
|Субтропический пояс |
|Почвы постоянно влажных лесов – красноземы, |6,6 |4,9 |19,7 |
|желтоземы | | | |
|Почвы сезонно-влажных ландшафтов – коричневые|8,6 |6,5 |25,6 |
|и др. | | | |
|Почвы полупустынь и пустынь |10,6 |7,9 |7,6 |
|Суббореальный пояс |
|Почвы лиственных лесов и прерий – бурые |6,1 |4,6 |33,4 |
|лесные и др. | | | |
|Почвы степных ландшафтов – черноземы, |7,9 |5,9 |31,6 |
|каштановые | | | |
|Почвы полупустынь и пустынь |7,9 |5,9 | |
| | | |1,3 |
| | | | |
| | | | |
|Бореальный пояс |
|Почвы хвойных и смешанных лесов – |15,5 |11,6 |8,4 |
|подзолистые, дерново-подзолистые | | | |
|Почвы мерзлотно-таежных ландшафтов |8,2 |6,1 |- |
|Полярный пояс |
|Почвы тундровых и арктических ландшафтов |5,7 |4,3 |- |
Сейчас на Земле по распространенности ведущее положение занимают четыре типологические группы почв:
1) почвы влажных тропиков и субтропиков, преимущественно красноземы и желтоземы, для которых характерны богатство минерального состава и большая подвижность органики (более 32 млн. км2);
2) плодородные почвы саванн и степеней – черноземы, каштановые и коричневые почвы с мощным гумусовым слоем (более 32 млн. км2);
3) скудные и крайне неустойчивые почвы пустынь и полупустынь, относящиеся к разным климатическим зонам (более 30 млн. км2);
4) относительно бедные почвы лесов умеренного пояса – подзолистые, бурые и серые лесные почвы (более 20 млн. км2).
Структура же земельного фонда России, составляющего 1709,1 млн. га, представлена в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что сельскохозяйственные угодья занимают только 13% площади земельного фонда нашей страны. К тому же они имеют тенденцию к сокращению. За последние 25 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 33 млн. га, несмотря на ежегодное вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель. Основными причинами уменьшения площади сельхозугодий являются проявления эрозии почв, недостаточно продуманный отвод земель для несельскохозяйственных нужд, затопление, заболачивание, зарастание лесом и кустарниками.
Таблица 2
Структура земельного фонда России
| Виды земель | Площадь |
| |млн.га |% обшей площади |
|Сельскохозяйственные угодья | 222,0 |
| |13,0 |
|Леса и кустарники | 787,0 |
| |46,0 |
|Болота | 109,3 |
| |6,4 |
|Под водой | 71,3 |
| |4,2 |
|Оленьи пастбища | 319,0 |
| |18,7 |
|Под строениями и сооружениями | 5,2 |
| |0,3 |
|Дороги, прогоны | 8,2 |
| |0,5 |
|Нарушенные земли и земли, | 2,0 |
|находящиеся |0,1 |
|в стадии восстановления | |
|Развеваемые пески, овраги, оползни,| 185,1 |
|осыпи, |10,8 |
|ледники и прочие неиспользуемые | |
|земли | |
|Итого | 1709,1 |
| |100,0 |
Улучшение положения возможно только при условии ведения сельского
хозяйства на строго научных принципах, с учетом экологических последствий.
На каждом этапе земледельческого процесса должны учитываться законы
взаимодействия растений с окружающей средой и почвой, законы кругооборота
вещества и энергии. Закон экологического земледелия формулируется так:
антропогенное воздействие на почву, растение, на окружающую среду не должно
превышать пределы, за которыми снижается производительность агроэкосистемы,
нарушается устойчивость и стабильность ее функционирования. Повышение
производительности агроэкосистемы может быть обеспечено только параллельным
совершенствованием всех ее элементов. Следовательно, повышение
производительности агроэкосистемы экономически и экологически целесообразно
также при одновременном улучшении ее элементов. Всякая сельскохозяйственная
культура должна возделываться в условиях, к которым она наиболее
экологически приспособлена. Минимальная производительность
усовершенствования агросистем всегда должна быть выше максимальной
производительности до начала совершенствования: за эталон сравнения
необходимо принимать оптимальный для данных условий и времени вариант
агроэкосистемы.
§2 ФАКТОРЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
Учение В. В. Докучаева о факторах почвообразования получило всеобщее признание. К факторам почвообразования относятся: почвообразующие породы, растительные и животные организмы, климат, рельеф, возраст, вода (почвенная и грунтовая), хозяйственная деятельность человека.
1 п. Почвообразующие породы
Почвообразующие породы — субстрат, на котором образуются почвы; они состоят из различных минеральных компонентов, в той или иной степени участвующих в почвообразовании. Минеральное вещество составляет 60-90% всего веса почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы — водный и тепловой ее режимы, скорость передвижения веществ в почве, минералогический и химический состав, первоначальное содержание элементов питания для растений.
От характера материнских пород в большой мере зависит и тип почв.
Например, в условиях лесной зоны, как правило, формируются почвы
подзолистого типа. Если в пределах этой зоны почвообразующие породы
содержат повышенное количество карбонатов калия, формируются почвы
подзолистого типа. Если в пределах этой зоны почвообразующие породы
содержат повышенное количество карбонатов кальция, формируются почвы,
значительно отличающиеся от подзолистых.
2 п. Растительность
Органические соединения почвы формируются в результате жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Основная роль при этом принадлежит растительности. Зеленые растения являются практически единственными создателями первичных органических веществ. Поглощая из атмосферы углекислый газ, из почвы — воду и минеральные вещества, используя энергию солнечного света, они создают сложные органические соединения, богатые энергией. Наибольшее количество органических веществ дают лесные сообщества, особенно в условиях влажных тропиков. Меньше органического вещества создается в условиях тундры, пустынь, болотистой местности и т.п.
В процессе отмирания как целых растений, так и отдельных их частей
органические вещества поступают в почву (корневой и наземный спад).
Количество годового спада колеблется в значительных пределах: во влажных
тропических лесах он достигает 250 ц/га, в арктических тундрах — менее 10
ц/га, а в пустынях — 5—6 ц/га. На поверхности почвы органическое вещество
под воздействием животных, бактерий, грибов, а также физических и
химических агентов разлагается с образованием почвенного гумуса. Зольные
вещества пополняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный
материал образует так называемую лесную подстилку (в лесах) или войлок (в
степях и лугах). Эти образования оказывают влияние на газообмен почвы,
проницаемость осадков, на тепловой режим верхнего слоя почвы, почвенную
фауну и жизнедеятельность микроорганизмов.
Растительность оказывает влияние на структуру и характер органических веществ почвы, ее влажность. Степень и характер влияния растительности как почвообразующего фактора зависит от видового состава растений, густоты их стояния, химизма и многих других факторов.
3 п. Животные организмы
Основная функция животных организмов в почве — преобразование
органических веществ. В почвообразовании принимают участие как почвенные,
так и наземные животные. В почвенной среде животные представлены главным
образом беспозвоночными и простейшими. Некоторое значение имеют также
позвоночные (например, кроты и др.), постоянно живущие в почве. Почвенные
животные делятся на две группы: биофагов, питающихся живыми организмами или
тканями животных организмов, и сапрофагов, использующих в пищу органическое
вещество. Главную массу почвенных животных составляют сапрофаги (нематоды,
дождевые черви и др.). На 1 га почвы приходится более 1 млн. простейших, на
1 м — десятки червей, нематод и других сапрофагов. Огромная масса
сапрофагов, поедая мертвые растительные остатки, выбрасывает в почву
экскременты. Согласно подсчетам Ч. Дарвина, почвенная масса в течение
нескольких лет полностью проходит через пищеварительный тракт червей.
Сапрофаги влияют на формирование почвенного профиля, содержание гумуса,
структуру почвы.
Самыми многочисленными представителями наземного животного мира, участвующими в почвообразовании, являются мелкие грызуны (мыши-полевки и др.).
Растительные и животные остатки, попадая в почву, подвергаются сложным изменениям. Определенная их часть распадается до углекислоты, воды и простых солей (процесс минерализации), другие переходят в новые сложные органические вещества самой почвы.
4п. Микроорганизмы
Огромное значение в осуществлении этих процессов в почве имеют микроорганизмы (бактерии, актиномицеты, низшие грибы, одноклеточные водоросли, вирусы и др.), весьма разнообразные как по своему составу, так и по биологической деятельности. Микроорганизмы в почве исчисляются миллиардами на 1 га. Они принимают участие в биотическом круговороте веществ, разлагают сложные органические и минеральные вещества на более простые. Последние утилизируются как самими микроорганизмами, так и высшими растениями. Органическое вещество почвы, образовавшееся в ней при разной степени разложения растительных и животных остатков, получило название гумус или перегной.
5 п. Климат
К числу важнейших факторов почвообразования относится климат. С ним
связаны тепловой и водяной режимы почвы, от которых зависят биологические и
физико-химические почвенные процессы. Под тепловым режимом понимают
совокупность процессов теплообмена в системе «приземный слой воздуха —
почва — почвообразующая порода». Тепловой режим обуславливает процессы
переноса и аккумуляции тепла в почве. Характер теплового режима
определяется главным образом соотношением поглощения радиационной
(лучистой) энергии Солнца и теплового излучения почвы. Он зависит от
окраски почвы, характера поверхности, теплоемкости, влажности и других
факторов. Заметное влияние на тепловой режим почвы оказывает
растительность.
6 п. Водный режим
Водный режим почвы в основном определяется количеством атмосферных
осадков и испаряемостью, распределением осадков в течение года, их формой
(при ливневых дождях вода не успевает проникнуть в почву, стекает в виде
поверхностного стока).
7 п. Климатические условия
Климатические условия оказывают косвенное влияние и на такие факторы почвообразования, как почвообразующие породы, растительный и животный мир и др. С климатом связано распространение основных типов почв.
8 п. Рельеф
Рельеф — один из факторов перераспределения по земной поверхности тепла и воды. С изменением высоты местности меняются водный и тепловой режимы почвы. Рельефом обусловлена поясность почвенного покрова в горах. С особенностями рельефа связан характер влияния на почву грунтовых, талых и дождевых вод, миграция водорастворимых веществ.
9п. Время
К числу факторов почвообразования относится время — необходимое условие для любого процесса в природе. Абсолютный возраст почв
Восточно-европейской равнины, Западной Сибири, Северной Америки и
Западной Европы, определенный радиоуглеродным методом, — от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Наконец, существенным фактором почвообразования, особенно в последнее время, является хозяйственная деятельность человека.
§3 ПОЧВА И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.
Большинство микроорганизмов, обитающих в почве, — сапрофаги, которые не приносят вреда животным организмам. Вместе с тем постоянно или временно в почве обитают патогенные, болезнетворные микроорганизмы, возбудители инфекционных заболеваний. Некоторые из них (главным образом постоянные обитатели почвы) образуют спору — плотную оболочку, обеспечивающую им устойчивость к различным неблагоприятным воздействиям внешней среды: высокой температуре, высыханию, давлению, отсутствию питательных веществ.
Группу спорообразных бактерий принято называть клостридиями. В последние годы накопилось достаточно данных о том, что клостридии обладают способностью не только многие десятилетия сохраняться в почве в виде спор, но и размножаться в ней. К патогенным бактериям относятся возбудители таких опасных инфекционных заболеваний, как сибирская язва, газовая гангрена, столбняк, ботулизм.
Заражение человека через загрязненную почву может наступить при самых
различных обстоятельствах: непосредственно при обработке почвы, уборке
урожая, строительных работах и т.п. К числу наиболее опасных болезней
человека и животных относится сибирская язва. Возбудитель сибирской язвы —
сибиреязвенная палочка, которая, попадая с мочой и испражнениями больных
животных в почву, образует вокруг себя спору и в таком состоянии может
сохраняться годами, особенно в каштановых и черноземных почвах. Животные,
поедая корм, загрязненный этой палочкой, заражаются сибирской язвой.
Человек заражается сибирской язвой, как правило, при контакте с больными
или павшими животными, через продукты и сырье, полученные от больных
животных (мясо, шерсть, шкура), а также при непосредственном
соприкосновении с почвой.
Опасность для человека представляет и столбнячная палочка, которая обнаруживается в почве разных географических районов. Заражение человека происходит через поврежденную кожу или слизистую при контакте с зараженной почвой.
Спороносная палочка, возбудитель ботулизма — тяжелого пищевого
отравления, обнаружена в среднем в 9% проб, взятых из почвы в районах
Кавказа, Азовского и Каспийского морей, в Приморском крае, на Дальнем
Востоке и в Санкт-Петербурге. Попадая на овощи, ягоды, фрукты, рыбу, грибы
и другие продукты, при благоприятных анаэробных условиях она из споры
превращается в вегетативную форму, продуцирующую токсин (яд). По силе
своего действия на организм человека и животного этот токсин превосходит
все другие бактериальные токсины и химические яды. Ботулизм
зарегистрирован, во многих странах мира — в США, Канаде, во Франции,
Японии, России.
Известные случаи заражения ботулизмом на территории нашей страны связаны с продуктами домашнего приготовления: рыбы соленой и вяленой, консервированных грибов, овощей и фруктов.
Вместе с загрязненной почвой в поврежденные ткани человека могут проникнуть споры гангренозной палочки. Газовая гангрена протекает в виде быстро распространяющегося отека тканей и их омертвления. Вызывать ее могут несколько видов клостридии. Чаще в почве встречаются клостридии Перфрингенс типа А. Эти микробы, встречающиеся в каждом образце почвы, попадая в рану, продуцируют токсин, который и вызывает омертвление.
Из числа временных микроорганизмов, обитающих в почве, большую группу составляют возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры), бруцеллеза, туляремии, чумы, коклюша. Они попадают в почву только при определенных условиях (с выделениями больных, с нечистотами и др.). Нельзя сказать, что почва является благоприятной средой для их обитания. В их гибели большую роль наряду с недостатком питательных веществ, не всегда оптимальными влажностью и температурой почвы играет антагонизм между различного рода почвенными микроорганизмами. Не находя подходящих условий, патогенные для человека и животных неспороносные бактерии погибают обычно относительно быстро. Однако некоторые из них, особенно в загрязненной почве, сохраняются продолжительное время: возбудители брюшного тифа, паратифов и холеры могут оставаться жизнеспособными до трех месяцев; бруцеллеза — до пяти месяцев, туляремии — до двух месяцев. Энтеровирусы — возбудители полиомиелита и некоторых кишечных заболеваний вирусного происхождения — сохраняются в почве до 170 дней.
Актиномиценты, вызывающие поверхностные и глубокие микозы, а также микобактерии — возбудители туберкулеза, проказы и дифтерии — при попадании в почву также несут ощутимую угрозу: палочки туберкулеза остаются жизнеспособными до 15 месяцев, дифтерийные палочки — до двух-трех недель.
Обычно заражение человека кишечными инфекциями происходит через загрязненные овощи. Однако не меньшую опасность представляет вторичное загрязнение подземных и поверхностных вод. Атмосферные осадки, проходя через загрязненную почву, переносят микрофлору (в том числе и возбудителей заразных болезней) из поверхностных слоев в нижележащие грунтовые воды, откуда возбудители болезней могут попасть в водоемы.
Почва служит местом развития, а при определенных условиях и инфицирования мух. Обычно самка мухи откладывает яички в местах гнилостных отбросов и нечистот. Цикл развития до окрыленной мухи происходит в земле и сухих отбросах; в них же многие мухи сохраняются в зимний период — и взрослые, и в стадии личинок. Убедительно доказано, что мухи — активные распространители кишечных и других инфекций. Многие возбудители инфекционных заболеваний сохраняются в жизнеспособном состоянии на поверхности тела мухи до двух суток, а в кишечнике еще дольше.
Гельминтозы. Велика роль почв в распространении гельминтозов — болезней, вызываемых внедрением в организм человека глистов-паразитов — гельминтов. Одна из стадий развития (дозревание яиц) гельминтов (аскарид, власоглав и др.) проходит в почве. Зрелые яйца могут попасть в организм человека через загрязненные руки, при употреблении загрязненных овощей и ягод, воды.
Яйца таких гельминтов, как свиной и бычий цепни (солитеры), из почвы попадают в корм крупного рогатого скота, свиней. В кишечнике этих животных они превращаются в личинки, которые с током крови разносятся по всему телу и поселяются главным образом в мышечных тканях. Человек может заразиться, употребляя без достаточной термической обработки мясо больных коров и свиней.
Микроэлементы. Определенное влияние на здоровье человека может оказать
химический состав почвы. Впервые это отметил еще академик В.И. Вернадский.
Теперь исследователи твердо установили, что многие микроэлементы влияют на
рост и развитие растений, состояние и функции организма животных, в том
числе и человека.
Биохимические процессы, происходящие в земной коре, и процессы образования и обмена химических элементов в организме взаимосвязаны как отдельные этапы круговорота веществ в природе, как процессы взаимного обмена, обусловливающие жизнь.
К достаточно изученным из 47 химических элементов, постоянно присутствующих в составе организмов, относятся медь, кобальт, цинк, марганец, йод, молибден, солен, фтор, стронций, бор, кадмий, ванадий. На них приходится от 0,4 до 0,6% живой массы.
Микроэлементы — биогенные химические элементы, играющие роль катализаторов в развитии растений, особенно в процессе фотосинтеза и усвоения азота. Установлено, что при добавлении к кормам животных необходимых микроэлементов у них отмечается усиление роста. Отсутствие того или иного микроэлемента сопровождается специфическими признаками его недостаточности.
В состав крови человека входят 24 элемента, женского молока — около 30
(в частности, медь, цинк, кобальт, кремний, мышьяк). При этом число
биогенных элементов в различных средах человеческого организма нельзя
считать окончательно установленным. Микроэлементы играют важную роль в
работе желез внутренней секреции — щитовидной, поджелудочной, половых и др.
Есть основания полагать, что микроэлементы оказывают существенное влияние
на функцию эндокринных желез. Микроэлементы входят в состав многих
химических комплексов организма, таких, как соединение металлов с белками,
различные ферменты, дыхательные пигменты, гормоны и некоторые витамины. Они
участвуют в промежуточных процессах обмена веществ.
Микроэлементы поступают в организм человека с растительной и животной
пищей, отчасти с водой по схеме: почва — растение — организм животного.
Уровень обеспеченности растительных и животных организмов микроэлементами
зависит от содержания их прежде всего в почве. Недостаток или избыток
микроэлементов в почве приводит к недостатку или избытку их не только у
травоядных, но и плотоядных животных, а также в организме человека. Это
влечет за собой ослабление или усиление синтеза биологически активных
веществ, в состав которых входят микроэлементы, нарушение процесса
промежуточного обмена веществ, возникновение заболеваний. Заболевания,
связанные с недостатком или избытком микроэлементов, получили название
эндемических (от греч. endemos — местный). Районы, в которых обнаруживаются
отклонения в развитии растений и животных, а также регистрируются
эндемические заболевания, связанные с местными геохимическими
особенностями, называют биогеохимическими провинциями. Так, бедны йодом
западные области Украины, кобальтом и медью — Ярославская область и т.п.
Низкий уровень йода в почве ведет к низкому содержанию его в растениях
и подземных водах, а следовательно, и в пищевом рационе населения.
Недостаток йода может вызвать заболевания эндокринной системы, критинизм.
Недостаток кальция при избытке стронция в питьевой воде и продуктах питания
является, как полагают, причиной некоторых эпидемических заболеваний.
Низкое содержание кобальта в почве — причина возникновения дисфункции
обменных процессов у рогатого скота и овец. Недостаток содержания в почве и
питьевой воде фтора приводит к кариесу. При содержании фтора в питьевой
воде выше 1,5 мг/л у человека и животных зубы поражаются «пятнистой
эмалью». При этом заболевании нередко поражается и опорно-двигательный
аппарат.
§4 ЭРОЗИЯ ПОЧВ И БОРЬБА С НЕЙ.
1 п. Виды эрозии почв.
Издавна бедой для земледельца была и все еще остается эрозия почв.
Современной науке удалось в определенной мере установить закономерности
возникновения этого грозного явления, наметить и осуществить ряд
практических мер по борьбе с ним.
Слово «эрозия» происходит от латинского erosio, что означает
«разъедать», «выгладывать» или «выгрызать». В зависимости от факторов,
обусловливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее типа — водную и
ветровую. В свою очередь, водная эрозия подразделяется на поверхностную
(плоскостную) и линейную (овражную) — размыв почвы и подпочвы.
Скорость эрозии превышает скорость естественного формирования и восстановления почвы.
По оценкам научных учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд. т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Годовой прирост площади эрозированных почв составляет 0,4-1,5 млн. га, оврагов — 80-100 тыс. га. Загрязнения водоемов продуктами водной эрозии по своим отрицательным последствиям не уступают воздействию сброса загрязненных промышленных стоков. Снижение урожая на эрозированных почвах составляет 36—47%.
Причиной снижения биопродуктивности почв сельхозугодий является уменьшение запасов гумуса. Ежегодные его потери составляют в среднем 0,62 т/га.
Согласно прогнозу Института наблюдений за состоянием мира (Нью-Йорк), при существующих темпах эрозии и обезлесения к 2330 г. плодородной земли на планете станет меньше на 960 млрд. т, а лесов — на 440 млн. га.
Если сейчас на каждого жителя планеты приходится в среднем по 0,28 га плодородной земли, то к 2030 г. площадь сократится до 0,19 га.
Сельскохозяйственное производство на большей части территории России
ведется в сравнительно неблагоприятных климатических и почвенно-
гидрологических условиях. И главными бедами являются эрозия почв и засухи.
Эрозия — естественный геологический процесс, который нередко усугубляется
неосмотрительной хозяйственной деятельностью. Более 54%
сельскохозяйственных угодий и 68% пашни в настоящее время эродировано или
эрозионно опасно. На таких землях урожайность снижается на 10-30%, а порой
и на 90%. Оврагами разрушено 6,6 млн. га земель. С их ростом площадь пашни
ежегодно сокращается на десятки тысяч гектаров, а площадь смытых земель
увеличивается на сотни тысяч.
Каждую весну с таянием снегов сначала маленькие ручейки, а затем и шумные потоки устремляются по склонам в низины, смывая и унося с собой оттаявшую почву. При бурном снеготаянии в почве появляются промоины — начало процесса образования оврагов.
Овраги, веером расходясь от центрального «стержня» — балки, разрушают поля, луга, перерезают дороги. Нередко длина балки достигает десятков километров, а оврагов — нескольких километров. Вовремя не остановленный овраг растет вглубь и вширь, захватывая все больше и больше плодородной земли.
Чаще всего овраги зарождаются на склоновых пастбищах с сильно изреженным травостоем. Однако там, где хорошо развит травостой, даже на очень крутых склонах новые овраги, как правило, не образуются. К тому же создание хорошего растительного покрова способствует резкому повышению продуктивности всех земель.
Другая беда — ветровая эрозия, вызываемая пыльными бурями. Ветер
поднимает тучи пыли, почвы, песка, мчит их над широкими степными
просторами, и все это оседает толстым слоем на землю и поля. Иногда наносы
бывают до 2—3 м высотой. Гибнут посевы и сады. Ветер выдувает слой почвы на
16—25 см, поднимает ее на высоту 1— 3 км и переносит на огромные
расстояния. Не раз уже фиксировался перенос пыльных бурь с Африканского
континента на Американский. После пыльной бури, разразившейся на Северном
Кавказе и в Восточной Украине, частицы почвы были обнаружены на снегу
Финляндии, Швеции, Норвегии. В нашей стране пыльные бури наиболее часто
поражают Нижнее Поволжье и Северный Кавказ.
Отличие ветровой эрозии от водной выражается в том, что первая не связана с условиями рельефа. Если водная эрозия наблюдается при определенном уклоне, то ветровая может наблюдаться даже на совершенно выровненных площадках. При водной эрозии продукты разрушения перемещаются только сверху вниз, а при ветровой — не только по плоскости, но и вверх.
Важным отличием этих двух типов эрозии является то, что при ветровой
эрозии происходит выдувание лишь механических элементов почвы, а при водной
— не только смываются частицы почвы, но одновременно происходит растворение
в текущей воде питательных веществ, удаление их.
При интенсивной эрозии промоины, рытвины, овраги превращают
сельскохозяйственные угодья в неудобные земли, затрудняют обработку полей.
Смываемый слой почвы выносится в реки и водоемы, вызывает их заиливание.
Разрушительная эрозия возникает и развивается при отсутствии или слабой защищенности почвы культурными сельскохозяйственными растениями от воздействия (ударов) дождевых капель, ливневых струй и талых вод. Поэтому чем дружнее всходы и чем быстрее развиваются и смыкаются культурные растения, тем лучше защищена почва от разрушающего воздействия воды и ветра.
В результате эрозии в почвах уменьшается содержание азота и усвояемых растениями форм фосфора и калия, ряда микроэлементов (йода, меди, цинка, кобальта, марганца, никеля, молибдена), от которых зависит не только урожай, но и качество сельскохозяйственной продукции. Эрозия способствует проявлению почвенной засухи. Это объясняется не только тем, что значительная часть осадков стекает со склонов, но и тем, что на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличивается потеря влаги. Засуху в районах проявления эрозии нередко называют «эрозийной засухой».
В связи со смывом минеральных элементов питания растений, усилением почвенной засухи, ухудшением физических свойств почв, снижением их биологической активности на склонах с эродированными почвами резко снижается урожай возделываемых культур.
Большой вред почвам наносит многократная механическая обработка: вспашка, культивация, боронование и т.д. Все это усиливает ветровую и водную эрозию. Теперь на смену традиционным методам обработки почв постепенно приходят почвозащитные с заметно меньшим объемом механического воздействия. Почва в результате такой щадящей обработки приобретает почти идеальные качества: она не уплотняется, становится в достаточной степени рыхлой, с многочисленными небольшими ходами, способствующими проветриванию и быстрому отводу воды после сильных ливней, что предотвращает образование застойной влаги. При вспашке такая структура была бы разрушена. Поскольку при щадящей обработке земля может впитывать влагу в больших количествах и отводить ее излишки, почва не вымывается и не выветривается.
Чтобы тяжелые тракторы не уплотняли и не разрушали почву, важно «обуть»
их в особые шины низкого давления. Эту сложную задачу удалось решить
конструкторам Украинского государственного НИИ КГШ (Днепропетровск).
Разработанные ими шины сверхнизкого давления минимально травмируют почву.
Важнейшую роль в борьбе с эрозией почв играют почвозащитные севообороты, агротехнические и лесомелиоративные мероприятия, строительство гидротехнических сооружений.
2 п. Мероприятия по борьбе с эрозией почв
2.1 Почвозащитные севообороты.
Чтобы защитить почвы от разрушения, необходимо правильно определить состав возделываемых культур, их чередование и агротехнические приемы. При почвозащитных севооборотах исключают пропашные культуры (так как они слабо защищают почву от смыва, особенно весной и в начале лета) и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разрушения в эрозионно опасные периоды и служат одним из лучших способов окультурирования эродированных почв.
На склонах крутизной до 3—5° со слабо- и среднесмытыми почвами, где
появляется опасность проявления эрозии, предпочтение в севооборотах отдают
травам и однолетним культурам сплошного сева. На более крутых склонах
(крутизна 5—10°), в основном со средне- и сильносмытыми почвами, в
севооборотах увеличивают посевы многолетних трав и промежуточных культур,
которые хорошо защищают почву от эрозии.
2.2 Агротехнические противоэрозионные мероприятия.
Почвы на склонах резко отличаются от почв на равнинных участках, поэтому и приемы земледелия в первом случае должны иметь специфический характер.
Наиболее простыми мероприятиями по регулированию поверхностного стока талых вод являются вспашка, культивация и рядовой посев сельскохозяйственных культур поперек склона, по возможности параллельно основному направлению горизонталей.
Один из наиболее эффективных почвозащитных приемов на склоновых землях
— замена отвальной вспашки обработкой почвы без оборота пласта.
2.3 Лесомелиоративные противоэрозионные мероприятия.
В комплексе мер, направленных на борьбу с водной и ветровой эрозией
почв, важное место принадлежит агролесомелиорации из-за ее дешевизны и
экологической безвредности. Созданием защитных лесонасаждений занимаются в
России более 500 предприятий. Ими заложено 2,8 млн. га на землях
сельхозпользования, в основном в районах с интенсивным ведением сельского
хозяйства. Основными лесомелиоративными противоэрозионными мероприятиями
являются: создание водорегулирующих лесополос в малолесных районах,
создание водоохранных лесных насаждений вокруг прудов и водоемов, сплошные
противоэрозионные лесопосадки на сильноэродированных крутосклонных и
бросовых землях, непригодных для использования в сельском хозяйстве.
2.4 Водорегулирующие лесополосы
Закладываются на эродированных склонах, используемых под
сельскохозяйственные культуры, и предназначены для перевода поверхностного
стока во внутрипочвенный. Число лесополос и расстояние между ними зависят
главным образом от крутизны и длины склона: с увеличением крутизны
расстояние между лесополосами уменьшается. Располагаются водорегулирующие
лесополосы вдоль горизонталей. Ширина полос должна быть не менее 12,5 м.
Сокращение или прекращение смыва почвы и улучшения водного режима
водорегулирующими полосами повышают продуктивность сельскохозяйственных
угодий в полтора-два раза.
2.5 Водоохранные лесные насаждения вокруг прудов и водоемов
Создаются для защиты берегов от разрушения, водоемов — от заиления продуктами эрозии. Ширина водоохранных лесных насаждений (полос) вокруг прудов и водоемов в зависимости от крутизны склона и механического состава почвы колеблется от 10 до 20 м.
2.6 Лесомелиоративные противоовражные мероприятия.
Лесомелиоративные противоовражные мероприятия проводятся для
приостановления роста и закрепления действующих оврагов с целью перевода
поверхностного стока во внутрипочвенный, увеличения противоэрозионной
устойчивости почвы, распыления поверхностного стока и скрепления почвенного
грунта. Лесомелиоративные почвозащитные насаждения способствуют повышению
эффективности всех мероприятий единого противоэрозионного комплекса.
Применяются два вида насаждений:
а) приовражные, прибалочные и надвершинные лесонасаждения;
б) облесение сетевого фонда — дна и откосов оврагов, балок.
2.7 Приовражные и прибалочные лесные полосы
Создаются на расстоянии 2—5 м от бровок и над их вершинами для перехвата стоковых вод и скрепления почвенного грунта корневыми системами с целью замедления или полного прекращения роста оврагов. Ширина приовражных и прибалочных лесных полос должна быть не менее 15 м. Надвершинные насаждения создаются в основном над головными вершинами действующих оврагов, ширина их соответствует ширине водоподводящих ложбин; протяженность зависит от площади водосброса.
Сплошное облесение проводится на откосах оврагов крутизной 8° и более, а также на берегах балок (лощин), которые мало пригодны для луговых и пастбищных угодий. Облесение откосов оврагов допускается только в том случае, если откосы сформировали устойчивый профиль, т.е. угол их естественного откоса составляет не более 32° на суглинках и 26° — на супесях.
Лесные насаждения на дне оврага позволяют избежать дальнейшего его углубления. На ранней стадии развития дно оврага узкое и облесение произвести трудно, поэтому первоначально устраняют запруды, а затем дно закрепляют влаголюбивыми быстрорастущими породами деревьев.
2.8 Гидротехнические сооружения.
С помощью гидротехнических сооружений производится задержание, отвод и безопасный сброс той части атмосферных осадков, которую не удается задержать на прилегающих к оврагам полях агротехническими и лесомелиоративными приемами.
По назначению гидротехнические сооружения по