Экология учебник для вузов - А.С. Степановских. Экология
 Скачать 21.33 Mb.
|
18.8. Проблема охраны земельных ресурсовПроцессы и явления, снижающие почвенное плодородие, разрушающие земельные ресурсы страны, уменьшающие площадь сельскохозяйственных земель, с некоторой условностью можно разделить на четыре группы. 1. Природные процессы, неблагоприятное воздействие которых на почвенный покров предотвратить нельзя. Это землетрясения, извержения вулканов, кареты, оплывание почв на склонах и т. д. 2. Природные процессы, которые человек иногда может в какой-то мере предотвратить или уменьшить их неблагоприятное воздействие на почву. В некоторых случаях хозяйственная деятельность человека активизирует проявление этих природных процессов. Например, боковая речная эрозия, разрушение берегов морей, озер, водохранилищ волнами, осыпи горных пород, сход селей и занос ценных земель селевыми наносами. Первичное засоление почв вследствие испарения грунтовых вод, содержащих большое количество солей, солености почвообразующей породы и других факторов. Проявление смыва и размыва почв, а также бурь при экстремальных сильных ливнях и очень сильных ветрах, имеющих чрезвычайно редкую повторяемость. Наводнения и сопровождающийся при этом смыв пахотного слоя обрабатываемых пойм и занос плодородных почв пойм бесплодным слоем аллювия — песком, галькой. 3. Природные процессы, интенсивное проявление которых во многом обусловлено неразумной хозяйственной деятельностью человека. Это в первую очередь интенсивный смыв и размыв почвы поверхностным стоком временных водных потоков и погребение плодородных почв балок и долин продуктами эрозии — менее плодородными наносами. Интенсивное выдувание почв и погребение плодородных почв навеянным слоем менее плодородных наносов. Занос почв подвижными песками. Вторичное засоление почв, связанное с избыточным поливом, особенно без дренажа, в аридной зоне, при высокой минерализации грунтовых вод. Заболачивание почв в связи с подъемом грунтовых вод, вызываемым ростом русловых наносов, заполнением водохранилищ и другими причинами. 4. Явления, целиком связанные с хозяйственной деятельностью человека. Это в первую очередь загрязнение почв токсическими выбросами, поступающими в атмосферу при работе промышленных предприятий и транспорта. Разрушение почвенной структуры и очень сильное уплотнение почв в результате чрезмерной обработки почв, особенно тяжелыми машинами. Снижение плодородия от неправильного применения удобрений и пестицидов. Смещение по склону верхнего слоя почвы при вспашке холмистых возвышенностей плугами с односторонним отвалом пласта вниз по склону. Разрушение почвы пастбищных склонов при интенсивной нерегулируемой пастьбе скота. Разрушение почв при трелевке лесоматериала. Разрушение почвенного покрова при разработке месторождений полезных ископаемых. Пересушивание почвы при неправильном проведении осушительных мелиорации. Необоснованное отчуждение ценных сельскохозяйственных земель для использования в других отраслях народного хозяйства. Вместе с тем приведенное разделение относительно. В связи с особенностями природных условий территории и хозяйственного использования земель некоторые процессы из первой группы могут быть перенесены во вторую и даже в третью и наоборот. В разных регионах страны влияние этих процессов на уровень снижения плодородия почв и разрушения земель различно. В одних районах самым главным бичом является вторичное засоление почв, в других — заболачивание, в третьих — занос сыпучими песками, в четвертых—разрушение почв оползнями. Следовательно, в различных зонах страны должны применяться и разные меры по охране почв от воздействия неблагоприятных процессов, ведущих к снижению плодородия почв, к разрушению земель. Например, для Южного Зауралья, для многих районов Сибири главной опасностью для почв является дефляция. Для северозападных регионов России основная беда — переувлажнение почв, их заболачивание. Из всех неблагоприятных процессов наибольшее значение имеет в целом для страны защита почв от водной эрозии и ветровой эрозии (дефляции). Для ответа на вопрос: почему защита почв от ветровой и водной эрозии отнесена к числу важнейших задач? — нужно рассмотреть, какой ущерб наносит или может нанести эрозия почв, если не принять меры по ее предупреждению. Эрозия представляет собой разрушение и снос почвенного покрова, иногда и почвообразующих пород потоками воды или ветром. При этом разрушается самый верхний, плодородный слой почвы. Если в сельскохозяйственном предприятии имеется 10 тыс. га пахотных земель, расположенных на склонах, то при годовом смыве 30т почвы с гектара (слой почвы 3,5 мм) общая потеря почвы составит 300 тыс. т. Это 100 тыс. трехтонных автомашин, нагруженных почвой. При содержании в пахотном слое 4% гумуса (есть черноземы, в которых содержание гумуса достигает 10%) общая годовая потеря его составит 12 тыс. т. В этой почве содержится около 600 т азота. Для того чтобы компенсировать такое количество гумуса и азота, потребуется вывезти на поля 40—60 тыс. т навоза. При содержании в почве 0,2% фосфора и 2% калия при таком количестве смываемой почвы ежегодная потеря фосфора составит 600 т и калия — 6 тыс. т. Зерно, например, пшеницы, с эродированных полей меньше содержит белка, крахмала, клейковины, микроэлементов и может являться причиной различных заболеваний человека. Водная эрозия вызывает образование оврагов и вывод земель из сельскохозяйственного пользования (рис. 18.25).  Рис. 18.25. Эрозия почвы и образование оврага (по Е. А. Криксунову и др., 1995) Опасна и ветровая эрозия. Так, местная ветровая эрозия в виде низовой поземки засекает на своем пути сельскохозяйственные культуры, снижает их урожайность (рис. 18.26).  Рис. 18.26. Ветровая эрозия на поле ржи (по С. С. Соболеву): А—Б — первоначальный рельеф пашни после посева ржи; А,—Б, — микрорельеф того же участка пашни, измельченный ветровой эрозией Возникновение и развитие эрозийных процессов определяется взаимодействием многих факторов: это климат, рельеф, геология, почвы, растительность, экономические условия. Между всеми факторами, создающими возможность для проявления эрозии, существует тесная взаимосвязь. При одном сочетании условий климата, рельефа, геологии, почв и растительности эрозия вообще не возникает; при другом может появиться ее возникновение; при третьем эрозия не только появляется, но и примет катастрофический характер. В целом же следует сказать, что для создания плодородного слоя мощностью 18 см природа затрачивает от 1400 до 7000 лет, так как почвообразование идет со скоростью 0,5—2 см в 100 лет. Разрушение этого слоя эрозией может произойти за 20—30 лет, а иногда за один ливень или пыльную бурю. Распашка обширных площадей в России и других странах стала причиной пыльных бурь и гибели миллионов гектаров плодороднейших земель. Эрозия почвы в XX в. стала всемирным злом. Подсчитано, что в результате водной и ветровой эрозии в этот период на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного использования. В России очень большой уровень эродированности почв имеют хозяйства южной части центрального района Нечерноземной зоны. В Брянской, Орловской, Калужской и Тульской областях площадь подверженных эрозии земель составляет около 2 млн га. В Курганской области (Южное Зауралье) площадь под эрозионными и эрозионно опасными землями составляет 442,2 тыс. га, в том числе 315,3 тыс. га пашни. Эрозионно опасных земель по водной эрозии насчитывается 113,1 тыс. га, по ветровой — 209,8 тыс. га, подверженных водной эрозии — 60,6 тыс. га, ветровой—58,1 тыс. га. Площадь оврагов—521 тыс. га. Потери пашни значительны и по другим причинам и во многих случаях их можно избежать. Избыточное орошение, в первую очередь в условиях жаркого климата, может вызывать засоление почв и выпадение их из сельскохозяйственного оборота. Радиоактивное загрязнение почвы несет большую опасность. Из почвы радиоактивные вещества попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них, вызывая различные заболевания. Долгоживущие радиоактивные элементы сохраняются в экосистемах сотни лет. Нередко на наших полях видишь, как прямо через ниву «шагает» линия электропередач, параллельно, метров через двести , поле пересекает свежая траншея строящегося газопровода, а чуть в стороне пролегает автострада с полями отчуждения. Если эти коммуникации совместить, то урон пашни сократится. Есть и еще одна проблема охраны пахотных земель. Она касается сохранения плодородия почв. Речь идет о загрязнении земель отходами тепловых электростанций, промышленных предприятий, автотранспорта, добычи полезных ископаемых: карьеры, отвалы. Загрязняют пашню не только промышленные предприятия, но и земледельцы. Бедствием для пашни стали «отходы крупных ферм и животноводческих комплексов». Парадокс — навоз, извечный спутник плодородия, в неумелых руках на долгое время выводит из строя поля вблизи ферм. Перед учеными, конструкторами, руководителями и специалистами хозяйств, фермерами стоит задача — разработать надежные методы утилизации отходов животноводства. И хотелось бы здесь привести слова Поли Вихровой из романа Л. Леонова «Русский лес»: «Вот мы все о будущем, о Родине твердим, словно они за горами. А если бы каждый всерьез подзанялся ею в радиусе шажков хоть на десяток вокруг себя, да прибрал бы эти 314 квадратных метров, как комнату свою, как рабочее место, как стол, где пища твоя стоит, да кабы приласкал землицу-то свою в полную силу...» Повышение эффективности использования земель связано с выполнением целого ряда мероприятий. К ним относятся: совершенствование структуры посевных площадей сельскохозяйственных культур; введение и освоение рациональной системы севооборотов; развитие семеноводства и внедрение районированных сортов; применение повторных, пожнивных и других посевов, увеличивающих выход продукции с гектара пашни; борьба с вредителями, болезнями и сорняками; проведение трансформации, мелиорации и улучшения угодий; широкое применение органических и минеральных удобрений; правильной агротехники и рациональное использование сельскохозяйственной техники. Почвозащитные мероприятия должны проводиться в комплексе. Комплексность определяется мелиоративно эффективным и экономически целесообразным сочетанием четырех групп почвозащитных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических. Организационно-хозяйственные мероприятия включают установление правильного сочетания и взаимоувязанного размещения на местности необходимых организации территории (границ полей, дорог и т. д.) и остальных трех групп почвозащитных мероприятий с учетом природно-экономических условий хозяйства. Агротехнические почвозащитные мероприятия проводятся во всех зонах и при любых природно-экономических условиях и подразделяются на следующие подгруппы. 1. Фитомелиоративные, включающие в себя приемы по защите почв от эрозии путем высева однолетних и многолетних трав (рациональная система севооборотов, совершенствование в них сортового состава культур, контурный и полосный посев, применение пожнивных, поукосных и других вариантов совмещенных посевов, поверхностное и коренное улучшение кормовых угодий и т. д.). 2. Приемы почвозащитной обработки почв. Они подразделяются на приемы, увеличивающие скорость впитывания влаги в почву путем улучшения ее водопроницаемости и увеличения емкости почвенных пор (глубокая вспашка и рыхление, щелева-ние, кротование и т. д.); приемы, снижающие скорость отекания воды, задерживающие ее в микропонижениях путем создания микрорельефа и шероховатости почвы (обвалование и бороздо-вание, лункование, микролимирование и т. д.); приемы, снижающие силу ветра в приземном слое (плоскорезная обработка, посев по стерне и т. д.). 3. Снегозадержание, и регулирование снеготаяния (посев кулис, валкование, укатка и полосное зачернение снега и т. д.). 4. Агротехнические приемы повышения плодородия эродированных почв, основанные на внесении повышенных норм органических, минеральных и бактериальных удобрений, микроудобрений, известковании кислых и гипсовании засоленных смытых почв. 5. Агрофизические приемы повышения противоэрозионной устойчивости почв, основанные на их обработке полимерами-стуктурообразователями и латексами, внесение различных препаратов. Лесомелиоративные почвозащитные мероприятия заключаются в посадке лесных полос и массивов. В зависимости от почвозащитного значения они подразделяются на приводораз-дельные, водерегулирующие, полезащитные, прибалочные и приовражные лесные полосы, массивные лесонасаждения на склонах, по дну оврагов и балок, в песках, меловых обнажениях и других участках, не пригодных для использования в сельском хозяйстве и т. д. Размещение лесных полос, установление их схемы, ширины и конструкции производится исходя из существующей облесеннос-ти, режима выпадения осадков, направления ветров, характеристики рельефа, почв и т. д. Гидромелиоративные почвозащитные сооружения по своему назначению подразделяются на следующие группы: — водозадерживающие (водозадерживающие валы, горизонтальные валы с широким основанием, лиманы, пруды, плотины и т. д.); — водонаправляюшие (водонаправляющие валы, валы-распылители стока, водоотводные каналы на склонах и т. д.); — водосбросные (запруды, перепады, быстротоки, водосбросы и т. д.). К гидротехническим мероприятиям относится также подготовка к сельскохозяйственному использованию сильно расчлененных линейных эрозий или крутых склоновых земель (засыпка промоин и мелких оврагов, выполаживание крупных оврагов, террасирование крупных склонов и т. д.). Из большого количества вышеперечисленных мероприятий для конкретных условий, зональности выбираются наиболее эффективные. Так, в зоне избыточного и достаточного увлажнения, например, в Нечерноземье, система почвозащитных мероприятий должна сочетаться с мерами по осушению избыточно увлажненных земель. В зоне неустойчивого увлажнения из агротехнических мероприятий приобретают наибольшее значение водозадерживающие приемы обработки почв: контурная и безотвальная обработка, глубокая вспашка с почвоуглублением, бороздование, лункование. Здесь проводится снегозадержание и регулирование его таяния. В зоне засушливой степи меры по защите почв от эрозии обязательно сочетаются с мероприятиями по ослаблению действия атмосферной и почвенной засухи. Приемы обработки почв в этих условиях должны не только предотвращать склоновый сток, но и уменьшить излишнее испарение почвенной влаги. В связи с этим меньше применяются агроприемы, увеличивающие поверхность испарения: бороздование, валкование, лункование и др. Вместо открытых борозд применяют полосное рыхление, щелевание и кротование почвы. Большое значение получают мероприятия, направленные на максимальное задержание снега и равномерное его таяние. В районах с развитой ветровой эрозией важнейшее значение имеют агротехнические и лесомелиоративные мероприятия. Так, в районах Восточной Сибири с развитой ветровой эрозией основным мероприятием на легких по механическому составу почвах является полосное размещение культур с высоким процентом (50%) многолетних трав сенокосного и пастбищного назначения, а также полосное (шириной 25—30 м) залужение сильно эродированных земель. Обязательна плоскорезная обработка и оставление стерни на посевах зерновых и однолетних культур. |