Читайте также:
|
12.1. Завдання охорони грунтів
12.2. Патологія грунтового профілю та генетичних горизонтів
12.2.1. Охорона грунтів від ерозії та дефляції
12.2.2. Охорона грунтів від переущільнення
12.2.3. Виведення грунтів з діючих екосистем та рекультивація порушених ландшафтів
12.3. Порушення біоенергетичного режиму едафотопів та екосистем
12.3.1. Захист грунтів від девегетації та дегуміфікації
12.3.2. Грунтовтома, токсикоз та виснаження едафотопів
12. 4. Порушення водного і хімічного режиму едафотопів
12.4.1. Опустелювання грунтів
12.4.2. Селі та зсуви
12.4.3. Захист грунтів від процесів вторинного засолення, осолонцювання і злитизації
12.4.4. Вторинна кислотність грунтів
12.4.5. Охорона грунтів від переосушення
12.5. Забруднення та хімічне отруєння грунтів
12.5.1. Захист грунтів від забруднення агрохімікатами
12.5.2. Захист грунтів від впливу продуктів техногенезу
12.6. Патологія грунтів і здоров'я людини
12.7. Моніторинг грунтів
12.1. Завдання охорони грунтів
Чому так актуально постала проблема охорони грунтів? Будучи компонентами дуже тонко збалансованих природних екосистем і знаходячись у динамічній рівновазі з усіма іншими складовими біосфери, в умовах інтенсивного використання, грунти часто втрачають свою природну родючість, деградують чи навіть цілком руйнуються. Природно, деградація грунтів і грунтового покриву має місце там, де наша діяльність може бути визначена як нераціональна, екологічно необгрунтована, невідповідна природному біосферному потенціалу конкретної території.
Водночас за історію людської цивілізації було безповоротно зруйновано і загублено більше продуктивних грунтів, ніж зараз розорюється в усьому світі. Дві третини, якщо не три чверті, усіх сучасних орних грунтів піддаються різним деґра-даційним процесам, а щорічні безповоротні втрати орних грунтів світу сягають 6-7 млн. га. З них близько 1 млн. га відчужуються для не-сільськогосподарського використання, а 5-6 млн. га залишаються просто занедбаними внаслідок деградації і з часом перетворюються в пустелю (В.А.Ковда, 1981).
Серед основних причин втрати грунтової родючості слід відзначити патологію грунтового профілю та генетичних горизонтів (ерозія і дефляція, переущільнення поверхневих горизонтів, відчудження грунту з функціонуючих екосистем), порушення біоенергетичного режиму грунтів та екосистем (девеґетація і дегуміфікація грунтів, грунтовтома та виснаження), порушення водного і хімічного режимів едафотопів (опустелювання, зсуви, селі, вторинне засолення, природна і вторинна кислотність, переосушення), забруднення та хімічне отруєння грунтів.
Отже, охорона грунтів – це найгостріша глобальна проблема, з якою безпосередньо пов'язане відтворення біорізноманіття та забезпечення продуктами харчування населення планети. Охорона грунтів – не самоціль. Охорона і раціональне використання грунтів – єдине ціле; це система заходів, спрямованих на захист, якісне поліпшення і науково-обгрунтоване використання земельних фондів. Охорона грунтів необхідна для збереження та підвищення їх репродуктивної функції, для підтримки стійкості біосфери.
Охороні грунтів і грунтового покриву планети присвячена низка міжнародних програм і угод. У 1972 р. у Стокгольмі прийняті Декларація і План дій з охорони навколишнього середовища, включаючи грунт. У 1977 р. у Найробі прийнятий Всесвітній план дій по боротьбі з опустелюванням. У 1981 р. МРОП прийнята Всесвітня конвенція з охорони природи, до якої приєдналася більшість країн світу. У 1982 р. ФАО прийнята Всесвітня грунтова хартія, а в 1983 р. ЮНЕП прийняла Основи світової грунтової політики. Всі ці міжнародні документи підкреслюють роль грунту як незамінного і загального надбання людства і спрямовані на його збереження на благо сучасного і прийдешнього поколінь людей.
12.2. Патологія грунтового профілю та генетичних горизонтів
За розвитком і співвідношеням гумусо-акумулятивного й інших генетичних горизонтів розрізняють типи і підтипи головних грунтів світу, оцінюють їх природну родючість та особливості раціонального використання. Навіть примітивні грунти мають темнозабарвлений гумусовими речовинами верхній горизонт. У грунтів з тривалішою історією розвитку потужність горизонту накопичення специфічної органічної речовини значно більша. У степових чорноземах, наприклад, гумусо-акумулятивний горизонт може сягати 180 см.
Педосфера і зокрема гумосфера є носієм родючості екосистем суші, що забезпечує умови життя та фотосинтетичну діяльність первинним продуцентам. На біду людства, саме цей головний апарат біосфери інтенсивно руйнується від помилок господарської діяльності.
12.2.1. Охорона грунтів від ерозії та дефляції
Ерозія грунтів – найбільш розповсюджений процес руйнування грунтового покриву, що включає винос, перенос і перевідкладення грунтової маси.
У залежності від головного фактора руйнування ерозію поділяють на водну і вітрову (дефляцію). До появи людини в древні геологічні періоди інтенсивність ерозійних процесів була низькою. Однак під їх впливом відбувалося нівелювання рельєфу, формування схилів і акумулятивних рівнин. Такого роду ерозію називають геологічною чи нормальною. Сучасну ерозію, пов'язану із землеробством, називають прискореною. Інтенсивність розмиву орних грунтів на два-три порядки вища, ніж цілинних в аналогічних геоморфологічних умовах.
Ерозія спостерігається в усіх частинах світу. Нею охоплено 70-80% площі сільськогосподарських угідь. Темпи ерозії при нераціональному природокористуванні особливо прискорені в гірських інтенсивно вологих, чи навпаки – аридних районах. У США за останні 150 років більше 100 млн. га ріллі і пасовищ зруйновані чи сильно ушкоджені ерозією, більше 300 млн. га порушені ерозією, 20 млн. га ріллі перетворені в бедленд, до 40 млн. га мають наполовину змитий гумусовий шар. У нашій країні 2/3 орних земель ерозійно небезпечні. Майже 186 млн. тон дрібнозему виноситься з поверхні орних земель внаслідок тільки водної ерозії.
Водна ерозія, крім втрати найбільш родючої частини грунту, супроводжується іншими несприятливими явищами: втратою талих і дощових вод, зменшенням запасів води в грунті, розчленовуванням полів, замуленням рік, ставків, водойм і водоймищ, зрошувальних і дренажних систем. Розвиток водної ерозії залежить від ряду факторів. Потужність снігового покриву й інтенсивність його танення визначають характер поверхневого стоку. Всі умови (швидке прогрівання, погана водопроникність тощо), що сприяють формуванню великого стоку, стимулюють прояв ерозії. Основною руйнівною силою в нашому ареалі володіють талі води, але і дощові опади ерозійно небезпечні. їхня руйнівна сила визначається кількістю, інтенсивністю, величиною крапель. Зливові дощі з великими краплями викликають більш інтенсивну ерозію, ніж дощі, що мрячать, навіть якщо води в останньому випадку стікає більше.
На інтенсивність ерозії впливає і характер рельєфу: форма, крутизна і довжина схилів, величина і форма водозборів. Ерозія підсилюється на опуклих, крутих і довгих схилах. Водозбори, що звужуються і витягнуті в довжину, сприяють утворенню ярів. Гранулометричний склад грунтів і їхній структурний стан також позначаються на інтенсивності прояву водної ерозії. У збагаченому органічною речовиною і структурному грунті ерозія менш активна, тому що поверхневий стік переводиться у внутрігрунтовий. Лес, лесовидні суглинки особливо легко розмиваються водою.
Прояву водної ерозії сприяє відсутність рослинного покриву на орних грунтах навесні при таненні снігу й у період осінніх дощів. До того ж завдяки впливу сільгоспмашин в орних грунтах руйнується структура, ущільнюється поверхня грунту, зменшується кількість органічної речовини.
Водна ерозія викликає зміну не тільки фізичних властивостей (погіршення структури, ущільнення орного шару), але й скорочує чи знищує гумусовий горизонт. Внаслідок цього помітно зменшуються запаси гумусу, азоту, фосфору, калію й інших поживних елементів. Грунт втрачає свою родючість.
Вітрова ерозія (дефляція) поширена переважно в районах недостатнього зволоження і низької відносної вологості повітря. Дефляції особливо піддані грунти степів, саван, напівпустель і пустель. Посиленню руйнівної дії вітрів сприяє рельєф із древніми балками стоку вздовж напрямку пануючих вітрів, малогумусність і легкий гранулометричний склад грунтів, широке поширення ярих зернових і просапних культур, коли грунт значну частину року не прикритий рослинністю. Дефляцію грунтів легкого гранулометричного складу може викликати вітер зі швидкістю 3-4 м/с. Структурні грунти більш стійкі до вітрової ерозії, ніж розпилені. Вітрова ерозія виявляється у вигляді курних бур і повсякденної дефляції. Курні бурі повторюються раз у 3-5-10-20 років. Вони наносять велику шкоду господарству, руйнуючи грунт, виносячи до 15-20 см поверхневого шару. Повсякденна ерозія повільно, але постійно руйнує грунт. Ерозійно-небезпечні землі в окремих областях складають до 40%. Видування верхнього шару грунту, як і у випадку з водною ерозією, веде до скорочення потужності гумусового профілю, зменшення запасів гумусу, азоту й інших елементів живлення в ньому.
Нераціональна експлуатація землі, гонитва за максимальними прибутками, колоніальна система господарства в багатьох країнах призвели до катастрофічного розвитку ерозії, до втрати більшої частини родючого шару грунтів У нашій країні протиерозійні заходи має планувати, фінансувати і здійснювати держава.
Комплекс протиерозійних заходів включає організаційно-господарські, агротехнічні і лісомеліоративні заходи.
Організаційно-господарські заходи припускають раціональний розподіл земельних угідь. Протиерозійній організації території передує вивчення типів місцевості, інтенсивності ерозійних процесів, складання картограм категорій земель за інтенсивністю ерозії. Комплексні протиерозійні заходи проводять з урахуванням характеру ландшафту, з охопленням водозбірних басейнів. На рівнинних територіях схили крутістю до 9° використовують під звичайні польові культури, на схилах 9-15° розміщають грунтозахисні сівозміни. Більш круті схили вилучають з інтенсивного землеробства, використовуючи їх під посіви багаторічних трав на сіно і випас. У структурі посівів горбистих районів рекомендують збільшити площі багаторічних трав до 50% і скоротити площі просапних культур.
На довгих схилах, де зростають маса, швидкість і несуча сила води, рекомендують землеробство смугами. Тут застосовуються сівозміни з приблизно рівними площами зернових, кормових культур і трав. Просапні культури чергують з грунтозахисними. Там, де ерозія особливо небезпечна, використовують постійні смуги з багаторічних трав, чагарників і дерев. Еродовані ділянки відводять під грунтозахисні лучно-пасовищні сівозміни, а сильно еродовані – для постійного залуження чи залісення.
Агротехнічні протиерозійні заходи спрямовані на ослаблення поверхневого стоку і переводу його у внутрігрунтовий. Обробіток грунтів по горизонталі, "контурне" землеробство зменшують змив грунту на 50% і поверхневий стік на 12-99%. На схилах крутизною понад 2° контурну оранку зябу і пар сполучають з обвалуванням, створюючи валики висотою 15-25 см. Обвалування з перемичками створює на поверхні мережу мікроводойм, що затримують талу воду. Для створення рівномірного сніжного покриву застосовують снігозатримання, снігозахисні заходи: оранку снігу, прикочування, щити. Лісосмуги і куліси розміщають уздовж загального напрямку горизонталей, не допускаючи локальних концентрацій снігу. Кротування грунту сприяє регулюванню стоку, переходу поверхневого стоку у внутрігрунтовий, запобіганню змиву грунту, поліпшенню повітряного режиму.
Для скорочення поверхневого стоку в ряді південних районів рекомендують безполицеву оранку зі збереженням стерні чи пожнивних залишків. У інших регіонах доцільна глибока зяблева оранка раз у 3-5 років. Вона збільшує запаси вологи і зменшує змив. У гірських умовах для запобігання й ослаблення водної ерозії проводять терасування схилів. Розмір і ухил терас регулюють так, щоб поверхневий стік можна було затримати в каналі чи скинути.
Особливих заходів вимагає боротьба з ярами. За допомогою бульдозера яр виположують, попередньо знімаючи і селективно складуючи гумусовий шар. Переміщають грунт із прибровочної частини в яр. На сплановану поверхню повертають гумусовий шар. У вершині яру споруджують систему канава – вал для відводу поверхневого стоку. Одночасно з регулюванням стоку на водозборах проводять закріплення схилів яру і залуження балок стоку. Якщо яри розвинуті настільки, що загрожують шляхам сполучення чи населеним пунктам, то створюють спеціальні протиерозійні гідротехнічні споруди.
Крім зміцнення вершин і схилів ярів та балок, для боротьби з водною ерозією використовують лісопосадки на прилеглих площах. Весь комплекс протиерозійних заходів приводить до регулювання снігового покриву, стоку талих і зливових вод, до переходу поверхневого стоку у внутрігрунтовий, до скорочення водної ерозії.
Комплекс заходів щодо запобігання й ослаблення дефляції грунтів включає також організаційно-господарські, агротехнічні і лісомеліоративні прийоми боротьби.
Організаційно-господарські включають раціональний розподіл земельних угідь. У результаті детального обстеження виділяють площі пісків, що розвіваються, вітроударні схили і підвищені ділянки місцевості, де сильно розвинуті процеси дефляції. Такі території доцільно засіяти багаторічними травами чи відвести під посадку лісових і садово-ягідних насаджень. Запобіганню вітрової ерозії сприяють грунтозахисні сівозміни і смугове землеробство. При нарізці полів сівозміни довгі сторони варто орієнтувати поперек активних ерозійних вітрів. Це особливо важливо, якщо надалі по межах полів планують посадку лісосмуг.
Агротехнічні заходи щодо боротьби з дефляцією грунтів передбачають безполицевий обробіток грунту, що дозволяє зберегти на поверхні полів до 85% стерні й інших рослинних залишків. У зимовий час стерня захищає поле від дефляції і сприяє рівномірному розподілу снігу, більш швидкому розвитку сходів і їхній стійкості до впливу вітру.
На землях, підданих вітровій ерозії, чисті пари заміняють зайнятими, сидеральними і кулісними. Куліси з високостебельних рослин охороняють грунт від видування навесні і влітку, а взимку сприяють снігозатриманню. Для степових районів Казахстану і Сибіру рекомендують смугове розміщення парів, де чергуються пар і посів зернових. Силу вітру послабляє смугове розміщення культур, коли чергуються однолітні культури зі смугами багаторічних трав. Смуги розташовують перпендикулярно до активних вітрів. Ширина смуг залежить від ступеня схильності грунтів до ерозії та конкретних природних умов даної місцевості.
Важлива роль у підвищенні протиерозійної стійкості належить структуроутворенню. Поряд зі своєчасним обробітком, яка щадить грунт, посівами багаторічних трав, для оструктурювання грунтів у останні роки стали застосовувати полімери-структуроутворювачі. Особливо ефективні вони на легких грунтах.
Лісомеліорація – важлива ланка в боротьбі з дефляцією. Розміщення лісосмуг на полях роблять з урахуванням напрямку активних ерозійних вітрів і при ретельному обліку характеру рельєфу і грунтового покриву. Смуги розташовують у вигляді кліток. Дорослі 20-30-літні лісосмуги захищають 30-40-кратну територію. Лісосмуги не тільки захищають грунт від ерозії, але й створюють більш сприятливий мікроклімат і забезпечують збільшення врожаю на 3-4 ц/га.
На пасовищах вітрова ерозія виникає від вибивання дерну худобою. На розбитих пісках необхідно заборонити випас худоби, влаштовувати скотопрогони і засівати ділянки цінними кормовими травами. Для запобігання вибиванню варто періодично виділяти ділянки зі збідненим і засміченим травостоєм для відпочинку і підсіву кормових трав. Бажано обводнювати пасовища і створювати лісосмуги – "парасолі" для запобігання перегріву і буранів.
12.2.2. Охорона грунтів від переущільнення
Нормальні родючі грунти мають пухку, грудкувато-зернисту структуру і характеризуються щільністю 1,2-1,3 г/см куб. Рух важких машин і обробіток полів в перезволоженому стані за декілька років переущільнюють грунт і суттєво зменшують його біопродуктивність. Особливо переущільнюється грунт по перефирії поля, де техніка активніше маневрує та зупиняється на тривалий час. Щільність орного горизонту зростає до 1,5-1,8 г/см куб. При оранці та інших видах обробітку грунт на цих ділянках погано розпушується на структурні агрегати, і формує брили, які ускладнюють всі технологічні операції та екологічні умови росту й розвитку рослин.
Зрошення переущільнених сільськогосподарською технікою грунтів майже неефективне, оскільки в таких едафотопах погіршується водопроникність, відбувається застій води на поверхні, а деколи цементація і коркування поверхні. Інтенсивне пересихання переущільнених горизонтів веде до утворення системи широких магістральних тріщин, які розмежовують поверхню на безструктурні полігони. Розвиток рослин у подібних умовах сильно пригнічений.
Переущільнення пасовищних едафотопів відбувається внаслідок неправильного випасу худоби. На староорних грунтах часто спостерігається проблема внутрігрунтового переущільнення, за рахунок обробітку на одні й ті ж глибини. Найчастіше шар грунту з підвищеною щільністю формується на глибині 20-40 см. У цих умовах водне і мінеральне живлення рослин проблематичне. Переущільнена грунтова маса досить часто утворює водоупор, що сповільнює вертикальні міграційні потоки води та сприяє розвитку оглеєння. В цих умовах активізується анаеробна мікрофлора та посилюється інтенсивність відновних процесів, як наслідок – зростає концентрація таких токсичних для рослин газів як аміак, сірководень і метан. Для боротьби з внутрігрунтовим переущільненням варто використовувати плуги з грунтопоглиблювачами.
Відновлення родючості переущільнених грунтів – справа складна і тривала. В таких випадках ефективним є застосування органічних добрив, обережне зволоження, відмова від основного обробітку з оборотом гумусо-акумулятивного горизонту і його заміна на безполицевий та поверхневий, а деколи і внесення піску (піскування). Проте головне - полегшення ваги сільськогосподарських машин, зменшення кількості проходів техніки по полю, травосіяння та використання органічних добрив.
12.2.3. Виведення грунтів з діючих екосистем та рекультивація порушених ландшафтів
Майже два млрд. га різноманітних грунтів у світі відчужені і виключені з природних екосистем містами, селами, дорогами, портами, складами, лініями передач, трубопроводами, шахтами, водосховищами, ставками, каналами, звалищами тощо. Загальні втрати земель від забудови та індустріального використання у США складають 1,4 млн. га за рік, з яких 400 тис. га – агрономічно-цінні. У світі щорічно вилучається з біосфери до 20 млн. га продуктивних земель. Гумусовий горизонт цих територій знищений фізично, залитий бетоном та асфальтом, отруєний та позбавлений життя. Рослинність, грунтова фауна, мікроорганізми, біоенергетика і біогеохімія на цих територіях зведені до мінімуму.
Найбільш активне руйнування грунтового покриву і ландшафту в цілому викликає видобуток корисних копалин відкритим способом. При цьому порушується рослинний і грунтовий покриви, гідрологічний та гідрохімічний режими території. У багатьох країнах значні площі зайняті кар'єрами, відвалами і териконами. Тверді наноси і токсичні сполуки забруднюють водотоки і цим додатково негативно впливають на довкілля. У США порушена розробками площа складає більш 1,3 млн. га, в Англії – більш 60 тис. га, у ФРН – більш 30 тис. га (Л. В. Моторина, В. А. Овчинников, 1975). В Україні промислова ерозія має місце в Донбасі. В наш час рекомендовані селективна виїмка і складування гумусованих горизонтів грунтів для подальшого відновлення порушених територій. При гірничих розробках на поверхню часто виносять малопридатні для використання грунти чи навіть токсичні породи. Токсичність визначається мінералогічним і сольовим складом порід. Присутність у породі піриту при його вивітрюванні веде до різкого підкислення середовища. Через 30-40 днів після виносу такої породи на поверхню та її активного контакту з киснем спостерігається зміна рН від 5,5 до 2,1, а також різке зростання вмісту рухомих сполук заліза (до 150-180 мг/100 г). Вміст рухомого алюмінію сягає токсичного рівня. Як правило, розкривним породам, властиві висока кислотність і дуже висока неоднорідність як за хімічними, так і фізичними властивостями. Тому меліорація розкривних порід передбачає вапнування, внесення мінеральних добрив і гомогенізацію кореневмісного шару.
Підземний видобуток корисних копалин призводить до порушення ландшафту: згодом розвиваються просадні явища, змінюються рельєф і гідрологічний режим території. Супутниками шахт є терикони, розмивання і розпилення яких погіршує властивості навколишніх грунтів і водотоків.
В наш час розроблені прийоми рекультивації териконів і золовідвалів, знайдені шляхи утилізації цих відходів на дорожнє будівництво і будматеріали.
Порушення якості грунтового покриву здійснюється і при видобутку нафти. Забруднення грунтів у районі нафтовидобутку відбувається сирою нафтою і нафтовими водами, що просочуються зі шпар, пластовими водами. Забруднювачами можуть бути бурові розчини, які застосовуються при нафтовидобутку. Газові потоки, зв'язані з родовищем нафти, змінюють склад грунтового повітря, збагачуючи його вуглеводами, сірководнем, оксидами вуглецю, сірки, азоту. Пластові води, збагачені розчинними солями, спричиняють місцеве засолення грунтів.
Непродуктивні втрати грунтів супроводжують дорожнє будівництво, лінії електропередач, промислове і цивільне будівництво. Норми відводу земель, особливо орних, повинні знаходитися під чітким контролем. Біосфера планети втратила значну частину свого біоенергетичного і біогеохімічного механізму самовідновлення. Подальше бездумне господарювання – злочин перед нащадками. Фізичне знищення і відчудження грунтово-рослинних екосистем з біосфери мусить бути зупинине чи зведене до мінімуму, а вже порушені ландшафти потребують активної рекультивації.
Рекультивація – система прийомів відновлення й оптимізації порушених ландшафтів.
Вартість рекультивації входить у проектну вартість видобутку корисних копалин. Найбільше методично розроблена рекультивація земель, порушених гірськими розробками. Її проводять у 3 етапи. Перший етап – підготовчий. Проводиться обстеження порушеної території, визначається напрямок рекультивації, складається техніко-економічне обгрунтування і проект рекультивації. Другий етап – гірничотехнічна рекультивація. Залежно від регіональних умов, другий етап може включати хімічну меліорацію. Гірничотехнічну рекультивацію виконують підприємства, що ведуть розробку корисних копалин. Третій етап – біологічна рекультивація. Вона спрямована на відновлення родючості підготовлених у процесі гірничотехнічної рекультивації земель і перетворення їх у повноцінні лісові чи сільськогосподарські угіддя. Напрямок і методи біологічної рекультивації розрізняються залежно від географічного положення району, його кліматичних, фізичних і господарсько-економічних особливостей. Найбільш дешевим видом освоєння рекультивованих територій вважається залісення. Для поліпшення властивостей верхнього шару відвалів, для нагромадження в ньому органічної речовини й азоту перед посадкою дерев висівають люпин, буркун чи люцерну з наступним їхнім заорюванням. Дерева саджають в заповнені нетоксичною породою або грунтом ямки чи борозни.
В областях з поширенням родючих грунтів і нетоксичних розкривних порід проводять сільськогосподарську рекультивацію. Вона проходить у кілька стадій: вапнування, розпушування до глибини 60 см, внесення добрив, посів злаково-бобової суміші. Після цього вводять спеціальну сівозміну, де 40-50% складають багаторічні трави. Після такої сівозміни рекультивовані землі можуть бути зайняті зональною польовою чи кормовою сівозміною.
12.3. Порушення біоенергетичного режиму едафотопів та екосистем
12.3.1. Захист грунтів від девегетації та дегуміфікації
Девегетацією називається втрата грунтами свого природного лісового, кущового та трав'янистого покриву.
Девегетація – це явище, яке призводить до поступового знеживлення едафотопу, до пониження його біопродуктивності та втрати екологічних функцій. Грунти з штучно збідненим рослинним покривом втрачають кореневу біомасу, відповідно і запаси цінних мінеральних та органічних речовин, втрачають свої біоенергетичні ресурси, стають стерильними, безструктурними, легко еродуються. Для боротьби з цим явищем необхідно забезпечувати: в пасовищному господарстві – оптимальне навантаження поголів'я худоби, підсіви та підживлення трав, впровадження системи загонів та огорож; в польових сівозмінах – збільшення частки багаторічних трав, регулярність внесення органічних добрив, контурний обробіток полів з врахуванням особливостей рельєфу; в лісовому господарстві – швидке відновлення і збереження лісової рослинності; на гірських та схилових ландшафтах – створення лісоплодових насаджень і терас; в дорожному та міському господарствах – деревонасадження, парки, сквери, сади, трав'янистий дерновий покрив у дворах, на вулицях та узбіччях доріг.
Часто девегетація є початковою стадією дегуміфікації, оскільки зменшується кількість органічної речовини, що надходить у грунт з рослинними рештками, а гумус таких грутів активно окиснюється. Однак, основною причиною дегуміфікації є оранка. При такому обробітку, особливо цілинних грунтів, спостерігається швидке зменшення вмісту та запасів органічної речовини.
Дегуміфікація призводить до зменшення вмісту і запасів гумусу на 30-40%, потім цей процес стабілізується на низькому рівні через 30-50 років. Найбільш різке зменшення вмісту й запасів гумусу відбувається в перші 5-10 років. Процес дегуміфікації не стабілізується у випадку розвитку ерозії.
Найбільш різкі зміни відбуваються в орному шарі, але розходження по вмісту гумусу в орних грунтах в порівнянні з цілинними простежуються до 80 см.
Зміна вмісту гумусу визначається структурою посівних площ, співвідношенням у сівозмінах просапних і суцільного посіву культур, питомою вагою багаторічних трав, застосуванням органічних і мінер. добрив.
Процес дегуміфікації має місце в усьому світі. У США, Канаді, Аргентині на ріллі щорічна втрата гумусу складає 1,5 т/га, а на чорних парах досягає 8 т/га. Вміст гумусу в орних горизонтах степових грунтів прерій знизився на 30-40%, у грунтах Бразилії – у 3 рази (з 6 до 2%), що збільшило щільність грунтів на 50% і погіршило водопроникність у 15-20 разів (В. А. Ковда, 1981). У нашій державі найбільшої дегуміфікації зазнали чорноземи лісостепової зони внаслідок посилення мінералізації детритної частини гумусу та розвитку ерозійних процесів. Втрати гумусу в чорноземній зоні за останнє століття коливались в межах 1-4% (0,5-1,8 т/ га). Запаси специфічної органічної речовини грунту скоротилися на 15-40%, про що свідчать результати повторного порівняння вмісту і запасів гумусу в чорноземах, де понад 100 років тому працював В.В.Докучаєв, (Г.Я.Чесняк, 1983).
Значні втрати гумусу спричинені безвідповідальністю людей, які економлячи кошти на заробці пожнивних решток в грунт спалюють їх. Вогонь нищить органіку на поверхні грунту, яка могла б стати джерелом гумусу. Він термічно "стерилізує" поверхневі горизонти, вбиваючи всю біоту, що бере активну участь у процесах гуміфікації. Зрештою вогонь швидко пересушує верхні декілька сантиметри грунту, в яких гумус горить.
Меліорація торф'яних грунтів також супроводжується втратою органічної речовини. Процес осушення супроводжується зменшенням потужності торф'яного шару в середньому на 2-3 см/рік. Цей процес відбувається за рахунок ущільнення торф'яної маси внаслідок часткового зневоднювання, коагуляції колоїдів і зміни природної структури торфу (1,9-2,5 см/рік), а також у результаті безповоротних втрат, обумовлених мінералізацією й ерозією торфу (0,1-0,5 см/рік).
Людина може сприяти наростанню гумусу в грунті застосуванням органічних добрив, вапнуванням кислих грунтів, використанням у сівозміні багаторічних трав, регулюванням співвідношення площ просапних і зернових культур та іншими прийомами. Підраховано, що для створення бездефіцитного балансу органічної речовини в грунти в середньому варто вносити 8-12 т/га органічних добрив щорічно. Природно, що при цьому важливо враховувати властивості грунтів, особливо якість органічних добрив. Відновлюють і стабілізують вміст і запаси гумусу оструктуреність грунтів, покращення їх водно-фізичних властивостей, посів багаторічних трав. Позитивно діє заробка в грунт пожнивних решток. Сполучення науково-обгрунтованих доз мінеральних добрив з органічними сприятливо позначається на зростанні родючості грунтів, врожайності рослин і якості врожаю.
Важливим фактором збереження гумусного стану грунтів є обробіток, який щадить грунт. У даний час на значних територіях півдня нашої країни застосовують безполицеву оранку. Полегшення машин, мінімалізація обробітку сприяють збереженню і нагромадженню гумусу в грунті. Варто відзначити, що важливо піклуватися не тільки про вміст і запаси гумусу, але і про його якість.
12.3.2. Грунтовтома, токсикоз та виснаження едафотопів
При вирощуванні сільськогосподарських рослин монокультурою, у грунтах накопичуються метаболіти і токсини, що виділяють корені при вегетації рослин та мінералізації залишків після збирання врожаю. Відбувається перебудова мікробоценозу, внаслідок чого, формуються складні взаємовідносини між мікроорганізмами, грунтом та рослинами, де грунт стає посередником між двома іншими компонентами в біоценозі.
При утворенні токсинів у едафотопі виникає явище токсикозу і як його власний випадок – грунтовтома.
Грунтовтома відома в практиці сільськ-го виробництва давно раніше, ніж токсикоз грунтів. Вона проявляється в різкому пригніченні рослин та зниженні їх врожайності. Широко відома льоновтома, конюшиновтома, втома грунтів під плодовими насадженнями тощо. Вирощування монокультури протягом 4-6 років сприяє накопиченню метаболітів та токсинів, що виділяються в грунт під час веґетації чи мінералізації пожнивних решток. Поступово в орному шарі починають домінувати однотипні групи мікроорганізмів та шкідників, що викликають хвороби, властиві даній культурі. Спроби здолати захворювання, шкідників та бур'яни за допомогою добрив і різноманітних біоцидів не тільки не сприяє зростанню врожаїв, але й отруює грунти, води, біопродукцію, комах, що запилюють рослини, птахів, тварин-геобіонтів і людину.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 373 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |