Основные экологические проблемы
Причин у разрушения почвенных богатств много, и большая часть из них связана с деятельностью человека.
Эрозия
Почва самостоятельно формируется и восстанавливается намного медленней, чем происходит ее деградация и разрушения, спровоцированные эрозией. Основные ее виды:
- Водяная.
- Ветровая.
- Образование оврагов.
Все виды эрозии приводят к истощению почв и истончению плодородного слоя, нарушают рельеф и делают земли непригодными для земледелия.
Вторичное засоление
Это процесс перенасыщения пахотных почв минеральными веществами в процессе орошения. Происходит это из-за того, что полив проводится водой с высоким содержанием микроэлементов или из-за подъема минерализованных грунтовых вод в процессе орошения. Также подобный результат получается при осушении грунтов.
Загрязнение почвы
Этот процесс может быть вызван следующими причинами:
- Неорганические отходы производства и жизнедеятельности людей.
- Технологические и производственные, транспортные выбросы.
- Накопление тяжелых металлов, радиоактивных компонентов, пестицидов.
Загрязнение почвы несет двойную угрозу: негативно влияет на рост растений и отрицательно сказывается на здоровье популяции, так как растения впитывают в себя из отравленного грунта вещества, провоцирующие заболевания у людей и животных, питающихся плодами с таких земель.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПОКРОВНЫХ КУЛЬТУР
– Защита почвы и уменьшение почвенной эрозии (водной и ветровой);
– использование живого мульчирования в качестве почвенного покрова,который может служить физическим барьером, подавляющим всходы семян сорных растений и их рост;
– подавление роста некоторых сорных растений путем конкуренции покровных культур с ними за свет, влагу, питательные вещества и пространство;
– улучшение водоудерживающей способности и водной инфильтрации почвы;
– уменьшение температуры почвы и ее защита от температурных колебаний;
– улучшение циркуляции питательных веществ;
– увеличение почвенного азота за счет фиксации атмосферного азота (бобовые);
– увеличение количества почвенных червей, насекомых и микроорганизмов, которые могут повысить качество почвы и ее питательность за счет ускорения разложения органического вещества и растительных остатков (почвенные черви увеличивают инфильтрацию и структуру почвы);
– мощные корневые системы некоторых покровных культур являются своего рода «биологическим плугом» и разрушают подпахотные, уплотненные слои почвы, способствуют развитию почвенных организмов;
– улучшение физических свойств почвы (агрегация почвенных частиц, инфильтрация, пористость, проникающая способность и др.);
– севообороты с применением разных видов покровных культур обеспечивают баланс почвы и способствуют уменьшению проблем с насекомыми-вредителями и заболеваниями (почва и культуры);
– добавление органических остатков покровных культур способствует увеличению содержания в почве органического вещества;
– уменьшение потерь питательных веществ и выщелачивания почвы;
– обеспечение хороших условий для впитывания воды и питательных веществ растениями.
Мелиорация земель и повышение плодородия почв для проведения учета экологических требований
На законодательном уровне устанавливается определенный порядок, согласно которому осуществляется внедрение и последующее использование новых технологий, так или иначе направленных на восстановление земельных участков, относящихся к одной из категории.
Отдельно стоит отметить, что внедрение технологий, которые направлены на мелиорацию участков, а также на повышение плодородности почв допускается, только если они соответствуют:
- требованиям, установленным экологическим законодательством;
- требованиям, предусмотренным санитарно-гигиеническими нормами;
- прочим требованиям, отраженным в законодательных актах.
ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЛОДОРОДИЕМ ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТЬЮ АГРОЛАНДШАФТОВ
С развитием биосферной парадигмы природопользования понятие плодородия почвы как способности
удовлетворять потребности растений в земных факторах и обеспечивать их продуктивность
существенно расширяется как в экономическом, так и, в особенности, экологическом аспектах.
Принципиальным отличием плодородия почв от различных питательных субстратов, является
самовоспроизводство почвы и выполнение ею экологических функций. Почва не является
самодостаточной категорией с точки зрения обеспечения продуктивности угодья, за нее
отвечает в целом биогеоценоз или агробиогеоценоз, в котором участвуют множество факторов,
в том числе и космических. Почва участвует в их перераспределении и трансформации.
Такое разнообразие взаимосвязанных условий продуктивности фитоценозов определяет высказанное
Вернадским [] представление о плодородии биосферы. В этой связи уместно говорить об экологических
функциях биосферы и конкретных ландшафтов, которые определяют продуктивность биогеоценозов
– биоценотических, экотопических (атмосферных, литосферных, гидрологических и гидрогеологических),
биоэкологических, в том числе об экотопическких и биопедоэкологических функциях почв
[]. Последние означают собственно плодородие почв.
В агробиогеоценозах наряду с экологическими функциями ландшафта проявляются различные
функции человека. В результате их интеграции возникают социально-экономические функции
ландшафта, направленные на удовлетворение потребностей человека. Формирование их связано
с трансформацией экологических функций при той или иной степени их сохранения. Например,
функция биоразнообразия сокращается при земледельческом освоении территории, но в
определенной мере восполняется за счет создания человеком новых видов и сортов растений.
Биопродукционная функция трансформируется в агробиотехнологическую. При экстенсивном
земледелии все экологические функции, связанные с фотосинтезом существенно сокращаются.
Компенсация их может достигаться за счет функций регулирования круговорота веществ,
управления режимом органического вещества, мелиоративной, агробиогеоценотической (проектирования
АЛСЗ оптимальных агроландшафтов) функций. За счет мелиорации и других средств можно
сформировать ландшафты, превосходящие по продуктивности и экологическим параметрам
природные. Таким образом, в той или иной мере может достигаться компенсация экологических
функций, которые сокращаются или утрачиваются в техногенных ландшафтах. Экологические
функции почв в агробиогеоценозах дополняются социально-экономическими, которые могут
быть истощительными или, наоборот, регулирующими. Они определяют так называемое экономическое
или искусственное плодородие почвы
При этом чрезвычайно важно сохранять перечисленные
экологические функции. Более того, при значительном повышении уровня интенсификации
агротехнологий и, соответственно, агрохимической нагрузки необходимо усиление биоэкологических
функций почв, которые должны дополняться специальными мерами по увеличению биогенности
почв, повышению супрессивной способности за счет развития биотехнологий.
Эффективность применения комплекса противоэрозионных мероприятий
На Новосильской зональной агромелиоративной опытной станции Орловской области, с площадью 700 га земель накоплен опыт применения комплекса мер борьбы с водной эрозией, включающий организационно-хозяйственные, гидротехнические, лесомелиоративные и агротехнические мероприятия. Эрозия почв остановлена на всей площади, урожай зерновых культур увеличился в 3 раза. Земли этой станции разбиты на категории в зависимости от смытости и уклона. На склонах с несмытыми и маплосмытыми почвами введены полевые севообороты, на сильносмытых — почвозащитные. Лощины и балки залужены и используются под пастбища с обоснованным рациональным пастбищеоборотом. Зяблевую обработку выполняют отвальными и безотвальными плугами на 27-30 см поперек склонов. Боронование, культивацию, посев также проводят поперек склона. Широко применяются органические и минеральные удобрения.
В Ставропольском крае большое внимание уделяют специальным почвозащитным севооборотам на склонах, где более половины полей отводятся под многолетние травы. Пропашные, как правило, исключаются или занимают небольшие площади
В комплекс почвозащитных мероприятий входит обработка и посев поперек склона, полосное размещение посевов, нарезка валиков по горизонталям, обработка с оставлением стерни, залужение балок и оврагов.
На Павлодарской опытной станции по защите почв от эрозии применяется комплекс противоэрозионных мероприятий, включающий почвозащитные севообороты с полосным размещением культур, которых полосы однолетних культур и кулисного пара чередуют с полосами многолетних трав люцерны или эспарцета в смеси с житняком. Ширина полос одинакова и составляет для песчаных почв — 50 м, легкосуглинистых— 100 м. Полосы размещают поперек господствующих ветров. Используют плоскорезную обработку почвы с оставлением стерни на поверхности. На паровых полях выращивают кулисы из горчицы для снегонакопления и защиты от выдувания. При уборке зерновых оставляют высокую стерню, солому разбрасывают по полях. В севооборотах применяют засухоустойчивые культуры и сорта, широко используют гербициды, число механических обработок сведено к минимуму. На участках, непригодных для выращивания однолетних культур, проводят залужение.
Научно обоснованный комплекс противоэрозионных мероприятий, адаптированный к местным условиям, позволяет значительно снизить или полностью предотвратить риск развития эрозии почвы. Опыт предприятий Сибири, Алтая, Зауралья, Поволжья показывает, что даже в острозасушливые годы в степных районах Сибири применение почвозащитных мер позволяет получать 1,1-1,2 т/га зерна, в годы достаточного увлажнения — до 2 т/га.
Почва является бесценным природным богатством, обеспечивающим человека необходимыми продовольственными ресурсами. Ничто не может заменить почвенный покров: без этого колоссального природного объекта невозможна жизнь на земле. Вместе с тем сегодня можно наблюдать неправильное использование почвы, что приводит к росту её загрязнения и, как следствие, снижению её плодородных свойств.
Уже сейчас человечество должно серьёзно задуматься над проблемой загрязнения почвы и принять необходимые меры по её защите. Каковы основные причины и источники загрязнения почвы?
- Источники загрязнения Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия
- Промышленные предприятия
- Транспорт
- Сельское хозяйство
- Захоронение радиоактивных отходов
- Контроль
Главная причина почвенного загрязнения – деятельность человека, порой безграмотная и беспечная. В результате влияния антропогенного фактора, в частности неправильной эксплуатации земельных угодий, ежегодно теряется немалая доля плодородного слоя, которая подвергается эрозии. Так, за последние 100 лет процесс эрозии захватил 27 % от общей площади земель, занятых под сельскохозяйственные угодья. Загрязнением почвы называют попадание в неё различных химических веществ, отходов в количествах, превышающих норму, необходимую для участия в биологическом круговороте грунтовых экосистем.
Севооборот — основа земледелия
Современное земледелие является взаимосвязанным комплексом технологических, организационно-хозяйственных задач, решение которых является ведущей задачей агрономов и руководителей сельскохозяйственных предприятий. Решение этих задач базируется на опыте и знаниях биологии и технологии выращивания сельскохозяйственных культур, организационных, экологических, почвенно-климатических, экономических и других аспектах ведения производства.
Севооборот является системным решением одной из задач ведения производственной деятельности: рационального использования земель с учетом их возможного эффективного плодородия, биологического потенциала растений и имеющихся ресурсов (тепла, климата, удобрений, сельскохозяйственных машин и агрохимикатов) с целью ведения максимально рентабельного хозяйствования, которое возможно при получения высоких урожаев, с одновременным воспроизводством плодородия и охраной окружающей среды.
Как следствие, севооборот — основа современных зональных агроландшафтных систем земледелия. Он определяет большинство остальных систем: обработки почвы и защиты от эрозионных процессов, удобрения, защиты растений, семеноводства и сортосмены, орошения и осушения, машин, организации труда и др.
Основой организационной структуры крупных агропредприятий является система основных, чаще полевых севооборот, закрепленных за определенными подразделениями (хозяйствами) предприятия, которые обеспечивают полный цикл работ по ведению этого севооборота.
В задачу севооборота входит бесперебойное обеспечение животноводческого комплекса кормами необходимого качества, количества и энергетической ценности, определяемой кормовым балансом.
Водная эрозия
Как видно из самого названия верхний слой почвы разрушается под воздействием влаги. Сюда относятся талый снег и дожди. В конечном итоге может полностью смыться верхний плодородный слой. Можно выделить следующие виды водной эрозии:
– Под влиянием капель воды, которые падают на землю, происходит разрушение поверхностного слоя. Такую эрозию можно назвать капельной. Капля воды падает с высоты, развивая скорость, и увеличивает силу удара. Маленькая капля воды способна серьезно повреждать поверхностный слой почвы.
Интересно : 4 способа собрать кубик Рубика
– Эрозия может быть также плоскостной. В этом случае большим количеством воды просто смывается верхний слой почвы.
– Со временем на поврежденном участке могут появляться целые овраги под влиянием линейной эрозии.
Последние два вида наносят наибольший вред плодородной почве.
Что собой представляет охрана почвы?
Основная причина, побуждающая человечество заняться защитой почв, – это угроза, которую несет загрязнение земельных ресурсов. Состояние почвы сказывается на множестве факторов, от загрязнения окружающей среды до снижения плодородия, от накопления токсичных веществ и микроорганизмов до нарушения экологического равновесия. Все это негативно сказывается на жизни сотен тысяч и миллионов людей.
https://youtube.com/watch?v=O_yum6X-LZE
Состояние окружающей среды и почвы в частности зависит от того, какое природопользование выбрали люди:
Рациональное природопользование – это гармония между человеком и природой, грамотное и бережное отношение к дарам планеты. При нем люди не просто с любовью относятся к окружающей среде, но и прилагают усилия для сохранения существующего равновесия, принимают меры для того, чтобы и будущие поколения пользовались чистыми и здоровыми почвами и другими природными богатствами.
Рациональные методы включают в себя следующие действия:
- Забота о восстанавливаемых ресурсах.
- Экономное отношение к невосстанавливаемым ресурсам.
- Добыча полезных ископаемых с минимальной нагрузкой на природу.
- Сохранение флоры и фауны, в том числе и путем создания заповедников, заказников, охраняемых территорий.
- Внедрение передовых способов ведения сельского хозяйства с целью минимизации вредного влияния человеческой деятельности.
- Вторичное использование сырья и отходов.
- Забота об экологическом равновесии.
Нерациональный подход заключается в хищническом, потребительском отношении к природе, когда во внимание принимается сиюминутная выгода и необходимость. Яркий пример такого отношения – это вырубка лесов и бесконтрольное разграбление недр, сброс отходов в водоемы, загрязнение источников питьевой воды, устаревшие методы земледелия и многое другое
Загрязнение биосферы и уничтожение экосистем, варварское отношение к природным ценностям отрицательно сказываются на состоянии почв, что рикошетом ударяет по человечеству, приводя к истощению плодородных земель, снижению урожайности, эрозиям, выветриванию, засаливанию, засорению опасными веществами. Это грозит в будущем страшными последствиями, в числе которых болезни, голод, экологические и природные катастрофы.
Какие мероприятия проводят по санитарной охране почвы?
Для эффективности санитарной защиты почв необходимо использовать комплекс мероприятий, направленных на предотвращение всех видов негативного воздействия на них.
Законодательные
Для того чтобы защита почв была действенной, необходимо принятие законов на государственном и всемирном уровне. Каждая страна имеет собственные законодательные акты, которые призваны сформулировать способы защиты почв и меры наказания за их нарушения.
На международном уровне такие законы также принимаются и действуют. В частности, этим занимается Экологическая комиссия ООН совместно с действиями Всемирной Организации Здоровья.
Технологические
Для защиты почв применяются следующие технологические способы, направленные на решение следующих задач:
- Очистка использованных жидкостей перед сбросом.
- Очистка выбросов в атмосферу.
- Вторичное использование отходов.
- Транспортировка и хранение сырья, продукции и отходов, исключающие негативное воздействие на окружающую среду и почвы в частности.
- Снятие и хранение пахотного слоя при строительстве промышленных предприятий.
- Использование прогрессивных технологий, снижающих экологическую нагрузку.
Разработка методик, направленных на создание безотходных или низкоотходных предприятий, а также на переработку отходов, является наиболее перспективным методом ведения хозяйствования.
Санитарно-технические
Эти меры включают в себя сбор, хранение, транспортировку, утилизацию и переработку жидких и твердых промышленных и бытовых отходов.
К жидким отходам относятся сточные воды, в том числе и ливневые, канализационные жидкости, бытовые жидкие отходы. Твердые отходы более разнообразны и включают в себя не только бытовой и уличный мусор, но и медицинские отходы, трупы и части тел животных, шлаки, пищевые отбросы и материалы непищевого происхождения.
Жидкие отходы требуют предварительной очистки перед вторичным использованием или сбросом. Твердые отходы сортируют, часть отправляют на переработку, часть – на свалки или мусоросжигающие заводы.
Планировочные
Эти мероприятия состоят в подборе зон строительства очистных сооружений, создании санитарно-защитных зон между ними и заселенными, планируемыми к заселению участками, местами забора воды. Также подобные мероприятия заключаются в планировании и прокладке путей движения специализированного автотранспорта.
Научные
Эти мероприятия связаны с разработкой гигиенических нормативов оценки санитарного состояния почвы при химическом и биологическом загрязнении.
Консервация земель
Согласно соответствующему Постановлению Правительства РФ в определенных случаях появления деградированных участков допускается консервация земель. В частности, проведение подобного мероприятия допускается в следующих ситуациях:
- Если земли подверглись ветровой или водной эрозии, засолению или излишнему уплотнению. Отдельно здесь выделяются земли с нарушенным покровом, расположенные в населенных пунктах Крайнего Севера и преимущественно использующиеся в качестве оленьих пастбищ.
- Участки земли, имеющие просадки из-за использования недр или каких-либо естественных процессов в природе.
- Земли с опасной концентрацией радиоактивных веществ, нефти и разнообразных нефтепродуктов, различных токсических веществ.
Экономическое стимулирование охраны земель
Чтобы повысить заинтересованность пользователей, арендаторов, владельцев и собственников участок в сохранении и, при необходимости, восстановлении плодородности используемых ими почв от различных негативных воздействий, возникающих в ходе выполнения ими хозяйственной деятельности, на законодательном уровне предусмотрено экономическое стимулирование.
Подобное стимулирование, направленное на уменьшение деградированных земель, проходит в определенном порядке, предусмотренном законодательством о бюджете, а также законодательными актами о налогах и сборах государства.
Природа создает почвы тысячелетиями, миллиметр за миллиметром формируя плодородный слой, способный дать жизнь миллионам растений. Человечество может все это богатство уничтожить за считанные мгновения. Именно поэтому в последние десятилетия общество озаботилось защитой почвы, в противном случае мы рискуем остаться без основных источников пищи для себя и сельскохозяйственных животных.
АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ КАК УСЛОВИЕ ЭКОЛОГИЗАЦИИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
За последние четверть века в России сложился определенный опыт разработки и освоения
адаптивно-ландшафтных систем земледелия, которые явились продолжением работ по внедрению
зональных систем земледелия и интенсивных агротехнологий, начавшемуся в 80-х гг. ХХ
в. Все это происходило на мировом фоне перманентной агротехнологической революции
со всеми ее успехами в небывалом росте урожайности и одновременно ущербом, наносимым
окружающей среде. Мощным импульсом преодоления противоречий интенсификации и экологизации
земледелия и в целом природопользования послужило принятие биосферной парадигмы природопользования
в терминах устойчивого развития в 1992 г. в Рио-де-Жанейро []. В том же году сессия Россельхозакадемии декларировала курс на “создание экологически
и экономически сбалансированных высокопродуктивных агроландшафтов”. В результате активизации
этой работы появилось множество концепций систем земледелия, растениеводства и землеустройства,
рассмотренных в работе []. Наиболее основательное развитие получила концепция адаптивно-ландшафтного земледелия,
в значительной мере унаследованная от почвозащитной системы Бараева [] на этапе ее зонально-провинциальной дифференциации []. Сущность ее заключается в адаптации систем земледелия применительно к различным
категориям ландшафтов (агроэкологическим группам земель), уровням интенсификации производства
и хозяйственным укладам, исходя из биологических требований растений и востребованности
продукции рынком. Концептуальная основа адаптивно-ландшафтного земледелия предполагает
приведение его в соответствие с экологическими законами (экологическим императивом)
и заключается в создании ландшафтно-экологической структуры, обеспечивающей оптимальные
условия энергомассопереноса, поддержание биоразнообразия и экологическую стабильность
территории. Для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) разработаны типология земель, методология структурно-ландшафтного анализа территории,
ГИС агроэкологической оценки земель [].