Природа наградила человека множеством удивительных и бесценных подарков, одним из которых является почва. Мы пользуемся землёй безраздельно и не задумываемся над тем, сколько миллионов лет понадобилось для её формирования. Почва — источник всего живого на планете. Если бы поверхность Земли не была покрыта почвой, человек просто не смог бы здесь жить — не было бы растительности, животным было бы нечем питаться, люди не смогли бы добывать пищу для себя.

Характеристика почв по механическому составу

Главной задачей любого огородника является получение стабильного качественного урожая с минимальным вложением времени, сил и материальных средств. Для того чтобы растения чувствовали себя хорошо, необходимо, в первую очередь, понять, каков механический состав почвы на вашем участке. От этого будут зависеть основные приёмы агротехники выращивания и выбор наиболее подходящих культур. По механическому составу сегодня выделяют такие основные типы почв:

  • глинистые
  • суглинистые и супесчаные
  • песчаные
  • известняковые
  • торфяные

Для того чтобы определить, какой тип почвы преобладает на огороде, необходимо понаблюдать за землёй в период сильных ливней или в момент засухи. Следует отметить, что на многих земельных наделах иногда встречается сочетание нескольких типов, поэтому крайне важно изучить особенности каждого их них.

Глинистые почвы

Если после сильного дождя на поверхности почвы остаются лужи в течение нескольких часов, а в жаркую сухую погоду земля «берётся» твёрдой коркой, то можно смело утверждать, что почва на участке глинистая. Она ощущается в руках как плотное вещество, из которого во влажном состоянии можно без проблем слепить различные фигурки.

Основной характеристикой этого типа является его малосруктурность или полное отсутствие структуры. Такую землю крайне сложно рыхлить, а в дождливый период вообще невозможно, так как она расплывается под ногами. Сроки работ весной здесь ограничены по причине того, что глинистая почва медленно прогревается и просыхает. Учитывая бесструктурность, растения постоянно испытывают либо недостаток влаги, либо её переизбыток, что негативно влияет на их рост и развитие.

На участках с глинистой почвой хорошо чувствуют себя только те растения, которые любят лишнюю влагу, например, некоторые сорта роз, малина, брюква, вишни. Высаживать же овощи на такой земле рекомендуется только после проведения мероприятий по улучшению почвенной структуры.

Улучшить глинистую почву можно путем внесения в неё золы и крупного песка, что поспособствует разрыхлению. Внесение органических удобрений, компоста, мульчирование и сидерация сделают глинозём более плодородным и структурированным. На обработанных таким образом глинистых землях прекрасно чувствуют себя фасоль, горох, практически все виды капусты, картофель, большинство кустарников и плодовых деревьев.

Суглинистые и супесчаные почвы

Эти типы почв считаются наиболее плодородными и подходящими для выращивания, как различных овощных культур, так и закладки садов и виноградников. Если после дождя вода впитывается в землю достаточно быстро, и, при этом, влажность держится на протяжении длительного времени, то можно говорить о том, что почва на вашем огороде суглинистая или супесчаная. Суглинки состоят из глины и песка в процентном соотношении 70 к 30 соответственно. Наиболее качественной считается почва, где присутствуют крупинки песка большого размера и частички ила.

Супесчаная земля состоит из глины приблизительно на 20%, а из песка на 80-90%. Это является также неплохой комбинацией, однако, следует учитывать, что если количество песка превышает указанные показатели, то качество почвы значительно снижается.

Суглинки и супеси отличаются высокоструктурированным составом, хорошей воздухо- и водопроницаемостью. Эти типы почв богаты необходимыми для растений минеральными веществами, что способствует получению высоких качественных урожаев. Работать на такой земле — одно удовольствие, она замечательно рыхлится, имеет тёмный цвет и богата гумусом. На ощупь влажные суглинки и супеси зернисты и немного мажут руки.

Суглинистая и супесчаная земля не нуждается в каком-либо дополнительном улучшении, на ней без труда можно вырастить богатый урожай любой культуры. А если такую почву беречь и обрабатывать, следуя принципам органического земледелия, описанным в статье «Органическое земледелие. Основные особенности» , то она побалует экологически чистыми урожаями ещё ваших детей, внуков и правнуков.

Песчаные почвы

Если земля быстро впитывает влагу, но также быстро её и испаряет, то следует говорить о песчаном типе почвы. Такие почвы имеют как достоинства, так и недостатки.

К основным достоинствам можно отнести небольшую трудоёмкость при обработке — они практически не нуждаются в рыхлении. Хорошая воздухопроницаемость обеспечивает доступ кислорода к корням, что положительно сказывается на развитии корневой системы. Песчаные почвы очень тёплые, они прогреваются гораздо раньше, чем все остальные, поэтому идеально подходят для выращивания ранних овощей и фруктов.

Недостатки песчаников следующие: песок плохо удерживает влагу, которая не задерживается в районе корней, а просачивается либо глубже, либо испаряется. Недостаток дождей или поливов очень быстро приводит к засухе. Отличная воздухопроницаемость способствует разложению питательных веществ в минеральные составляющие в недоступной для растений форме, а дожди и поливы легко вымывают органические вещества, и гумус не накапливается. Из песчаных почв также легко вымываются соли металлов и щелочей, что приводит к их сильному закислению. Более подробно о химическом составе почв поговорим чуть позже.

Повысить плодородие песчаников поможет внесение биологических удобрений в достаточно больших количествах. Высадка сидератов улучшит структуру почвы и насытит её дополнительными органическими остатками, воспрепятствует вымыванию питательных веществ. Сберечь почвенную влагу поможет мульчирование любыми имеющимися под рукой материалами, причём слой мульчи в данном случае должен быть не менее 7 см.

Песчаную почву можно превратить в супесчаную путём внесения в неё глины из расчёта 3 ведра на 2 кв. м каждый год на протяжении 5-6 лет. Глина должна быть в порошкообразном сухом состоянии, иначе она не смешается с песком должным образом. Такой способ улучшения — задача, требующая больших затрат времени, сил и денежных средств.

На хорошо обработанных описанным выше способом песчаных почвах прекрасно растёт картофель, различные сорта лука, практически все корнеплоды. Помидорам тут тоже понравится.

Известковые почвы

Этот тип почв можно определить по следующим признакам: быстрое впитывание воды после ливней, а при наступлении сухой жаркой погоды земля приобретает грязно-белый или сероватый оттенок.

По структуре и свойствам известковая почва напоминает песчаную. Она также не удерживает влагу, а вымывание питательных веществ сильно снижает плодородие. От песчаников известковая почва отличается наличием большого количества солей кальция, проще говоря, извести, и имеет выраженную щелочную реакцию.

Внесение органических удобрений и сидерация поможет пополнить количество питательных веществ и улучшить почвенную структуру, толстый слой мульчи сбережёт влагу. Работать на этой земле легко — она, как и песчаная, практически не требует рыхления.

Известковые почвы при достаточном количестве органических удобрений и соответствующей обработке пригодны для выращивания большинства видов растений, исключения составляет лишь картофель, предпочитающий почвы с немного повышенной кислотностью.

Торфяные почвы

Этот тип почв встречается на огородах и приусадебных участках крайне редко, там, где раньше были болота. При идеальной обработке торфяники могут давать стабильные урожаи на протяжении длительного времени.

Осушенные торфяные почвы богаты органикой, но бедны на азот и другие минеральные вещества в доступной для растений форме. Для ускорения преобразования минералов в такую почву необходимо добавить песок и глину из расчета на 10 кв. м — 20 ведер глины и 40 ведер песка. Глина, как и при улучшении структуры песчаных почв, должна иметь сухую порошкообразную консистенцию. Для ускорения преобразования азота также рекомендуется добавлять в торфяную землю компост (10-15 кг на 10 кв. м).

Торфяники имеют пористую структуру и замечательно сохраняют влагу, такая земля практически не требует рыхления, однако, повышенная кислотность торфяной почвы может вызвать возникновение ряда таких опасных грибковых заболеваний, как кила крестоцветных.

Тут хорошо растёт картофель и кустовые ягодники, неплохо чувствуют себя клубника и земляника. При посадке овощей необходимо обращать внимание на уровень грунтовых вод, если они находятся на высоте менее 1 метра к поверхности, то культуры следует высаживать на приподнятых грядах. Как правильно их организовать, подробно рассказано в статье «Как заложить умные грядки» . Из-за высокого уровня грунтовых вод не рекомендуется высаживать на торфяных почвах фруктовые деревья.

Что такое кислотность и как ее определить

Кислотность является наиболее важной характеристикой химических свойств грунтов различного типа. Повышенная или, наоборот, пониженная кислотность может стать причиной плохого самочувствия многих огородных культур.

Кислотность измеряется единицей pH (уровень кислотности), в зависимости от которого почвы подразделяют на кислые (pH 4-6,5), нейтральные (pH 6,5-7) и щелочные (pH 7-9). Данная шкала имеет крайние значения от 1 до 14, однако на территории Европы такие показатели фактически не встречаются.

Как же практически определить кислотность почвы на приусадебном участке? Можно, конечно, отнести её образцы в лабораторию. Но не всегда и не у каждого такая возможность имеется. Можно также приобрести в садовых центрах специальный прибор для определения кислотности (pH тестер) и провести замеры с его помощью.

Однако приблизительный уровень pH можно определить и более простыми способами. Если полить кусочек земли обычным столовым 9% уксусом и он «зашипит» — почва на участке щелочная.

Можно определить уровень кислотности следующим образом: выкопать ямку шириной и глубиной на штык, по всему периметру которой срезать тонкий слой земли, хорошо её перемешать и увлажнить дождевой или дистиллированной водой. Затем землю нужно сжать вместе с лакмусовой бумагой в руке. Если бумага станет красная — почва сильнокислая, если розовая — среднекислая, а жёлтый цвет будет показателем слабокислой почвы. Если лакмусовая бумага станет зелёно-голубой, можно смело утверждать, что уровень pH приближается к нейтральному, синий цвет означает нейтральную кислотность, а зелёный говорит о том, что земля на огороде щелочная.

Кислотность почв можно достаточно точно выяснить по некоторым видам сорняков, растущим на участке. Кислую почву, например, любит щавель, лютик ползучий, подорожник, хвощ полевой, фиалка трёхцветная. Если на огороде вы заметили ромашку лекарственную, пырей, мать-и-мачеху, клевер и осот, то кислотность, скорее всего, нейтральная или слабокислая. Вьюнок полевой, мак, живокость указывают на щелочную почву.

Все растения, которые мы высаживаем на приусадебных участках, относятся к разному уровню pH по-разному. По этому принципу выделяют четыре группы:

  1. Культуры, предпочитающие нейтральную или слабощелочную землю и не переносящие кислых почв — смородина всех сортов, любой вид капусты, свекла.
  2. Растения, которые хорошо себя чувствуют на почвах со слабокислой реакцией — бобовые (горох, фасоль и т. д.), лук, огурцы, шиповник.
  3. Огородные культуры, спокойно переносящие почву умеренной кислотности — помидоры, морковь, тыква, репа, крыжовник, малина.
  4. Повышенную кислотность любит щавель и картофель.

Для нейтрализации почв с повышенной кислотностью рекомендуется проводить известкование раз в 4-5 лет с внесением в почву гашеной извести, доломитовой муки, печной золы. Эти материалы вносят осенью из расчета на кв. м:

Следует отметить, что проводить известкование одновременно с внесением навоза нельзя, так как подобное сочетание будет способствовать потере азота, в больших количествах содержащегося в навозе.

Бывают случаи, когда почву на огороде необходимо подкислить, например, если земля известкового типа. Это особенно актуально при высадке картофеля или хвойных растений. Для повышения кислотности в посадочные ямы или борозды можно добавить верховой торф или хвойную землю из леса.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что для получения качественного высокого урожая нужно не только соблюдать необходимые для каждого конкретного вида культурных растений приемы агротехники, но и внимательно изучить химический и механический состав почвы, ее структуру и характеристики. Только внимательное и бережное отношение к земле позволит вам из года в год баловать семью экологически чистыми овощами и фруктами.

Турищева Ольга, рмнт.ру

Под воздействием воды и ветра происходит разрушение верхних слоёв почвы. Дождевые и талые воды, ветер уносят частички почвы, уменьшая гумусовый слой. Текущая вода, особенно в период таяния снегов, а также при сильных ливнях образуют промоины в почвы, из которых со временем вырастают овраги. Все эти процессы приводят к эрозии (разрушению) почв. В России на площади 350 тыс. км? проявляется водная и ветровая эрозия, и 65 тыс. км? занимают овраги. Ежегодно Россия из-за эрозии теряет около полутора миллиарда тонн плодородного почвенного слоя. Хотя эрозия является естественным геологическим процессом, хозяйственная деятельность человека может резко усилить его. Так, при распашке почв, земля лишается травяного покрова. Верхние слои почвы, скреплявшиеся дерниной – корнями растений теряют свою естественную защиту и, соответственно, интенсивно разрушаются. Нерегулируемый выпас скота (вытаптывание), сведение лесов (лишение защиты от ветров), распашка вдоль склонов (смывание и скатывание верхнего слоя земли) – всё это приводит к всё возрастающей эрозии почв. В лесостепной и степной зонах Восточно-Европейской равнины на возвышенных местах интенсивно развивается водная эрозия, в степных районах Южного Урала, Поволжья и Северного Кавказа – ветровая. Скорость эрозии зачастую значительно превышает скорость естественного формирования и восстановления почв. Земли, задействованные под пашни. со значительно большей скоростью теряют свой плодородный слой по сравнению с землями с естественной растительностью. Например, в Алтайском крае содержание гумуса в чернозёмах за последние сто лет снизилось с 8-9 до 4-6%.

Кинопособие содержит методический аппарат, обеспечивающий помощь учите-лю на всех этапах проведения уроков.

Актуальность:

Вы знаете, что почва — очень сложное природное образование. Слоем толщиной от 2 см до 2 м она почти сплошь покрывает су-шу нашей планеты. Процесс почвообразования очень длитель-ный. Он проходил на Земле миллионы лет, везде продолжается и сейчас. Новые почвы образуются в настоящее время, например, на сыпучих песках, щебнистых россыпях, на вулканическом пепле.

Тип учебного занятия; изучения и первичного закрепления новых знаний

Дидактическая цель; создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.

Формы проведения занятия; лекция, учебный фильм

Основные понятия

Плодородие почвы. Органические и минеральные удобрения.

Зеленое удобрение. Известкование почв. Рассоление почв.

Вопросы для обсуждения

1.Почему нужно подкармливать растения минеральными удоб-рениями в течение вегетационного периода несколько раз?

2.Что называют зеленым удобрением? Как его используют?

3.Для чего нужно рыхлить почву?

4.Как проводят рассоление почв? Какое растение может умень-шить засоленность почв?

5.Как изменяется почва при неумеренном выпасе? Как это ска-зывается на росте растений?

Уже длительное время человечество существует благодаря земледелию. Люди распахивают почвы и выращивают на них необходимые для жизни культурные растения: пищевые (злаки, овощи и др.), кормовые (клевер, люцерну и др.), технические (хлопчат-
ник, лен и др.) Человек заинтересован в получении высоких уро-
жаев, поэтому стремится поддерживать и повышать плодородие.

Известный ученый-почвовед Василий Робертович Вильямс(1863—1939) писал, что земледелец должен полностью и постоян-
но обеспечивать культурные растения водой и необходимой им пи-
щей. Это значит, что если мало дождей, растения надо поливать.
А необходимая для растений пища — минеральные соли. Если их
в почве мало, надо вносить удобрения. Вам известны органические
и минеральные удобрения. Но есть еще зеленое удобрение.

Зеленое удобрение — это особый вид удобрений. Живые растения слегка прикатывают и запахивают в почву. Измельченные части растений — желанная пища для многих почвенных обитателей, которые переводят органические вещества растения в минеральные.

Зеленые удобрения применяли еще в Древней Греции и Древнем Риме. Там на зеленые удобрения сеяли озимую рожь и горчицу. Их запахивали, когда озимая рожь
хорошо раскустится, а горчица зацветет. В Древнем Египте как зеленое удобрение сеяли однолетний клевер александрийский. В нашей стране в качестве зеленого удобрения чаще всего используют разные виды л юпина (рис 1).

Рис. 1. Люпин. Используется как зеленое удобрение

У люпинов крупные побеги, много белков, и зеленое удобрение получается отличное.

Растения, используемые как зеленое удобрение, запахивают пе-ред посевом озимых или поздней осенью. Зеленое удобрение при-меняют на бедных почвах — песчаных и супесчаных

Рыхление почв. Регулярная вспашка и рыхление корки на по-верхности почвы улучшают условия для дыхания корней и поч-венных обитателей. В рыхлую почву и вода проникает лучше.

На лугах при длительном выпасе на одном месте почва очень сильно уплотняется. Животные постоянно скусывают побеги, не давая растениям восстановиться, а кроме того и корни, испытывая значительное давление, задыхаются в плотной почве. Растения чахнут и гибнут. На лугах остаются самые выносливые к вытап-тыванию растения, вроде малопитательного луговика дернистого, или щучки. При смене мест выпаса почва может восстановить свое плодородие, но на это потребуется много лет. Поэтому на пастбищах почву надо вспахать и засеять ценными луговыми тра-вами — тимофеевкой луговой, овсяницей луговой, ежой сборной, клевером луговым и т.д. Восстановить плодородие почвы очень поможет внесение удобрений и известкование — внесение в поч-ву измельченной извести.

Рассоление почв. Не очень сильно засоленные почвы можно улучшить путем рассоления. В одних случаях почвы промывают. Огороженные земляным валом участки с засоленной почвой зали-вают водой и держат ее так несколько лет, добавляя воду по мере просачивания ее в почву и испарения. Вода просачивается вглубь, унося из верхних слоев почвы растворимые соли.

В других случаях для рассоления почвы используют растения, например люцерну желтую. Она хорошо переносит засоление почв и засухоустойчива. В степных районах при выращивании люцер-ны в течение двух лет удавалось уменьшить содержание раствори-мых солей в почве (до глубины 3 м и больше) почти в три раза.

Источники информации: А.М. Былова, Н.И. Шорина, 1999 (209стр.)


II. Понятие агроэкосистемы

Понятие «экосистема» предложил англичанин Артур Тенсли в 1935 г. Знание законов организации экосистем позволяет использовать их или даже менять, не разрушая до конца систему возникших природных связей.

Понятие «агроэкосистема» как сельскохозяйственный вариант экосистемы появилось в 60-е гг. Им обозначают участок территории, сельскохозяйственный ландшафт, соответствующий хозяйству. Все его элементы связаны уже не только биологически и геохимически, но и экономически. Профессор Л. О. Карпачевский в предисловии к русскому переводу американской книги «Сельскохозяйственные экосистемы» подчеркнул двойственную социально-биологическую природу агро-экосистемы, структуру которой во многом определяет человек. По этой причине агроэкосистемы относятся к числу так называемых антропогенных (т.е. созданных человеком) экосистем. Однако она все же ближе к естественной экосистеме, чем, скажем, к другому варианту антропогенных экосистем - городских.

Агроэкосистемы это антропогенные (т.е. созданные человеком) экосистемы. Человек определяет их структуру и продуктивность: он распахивает часть земель и высевает сельскохозяйственные культуры, создает сенокосы и пастбища на месте лесов, разводит сельскохозяйственных животных.

Агроэкосистемы автотрофны: их основной источник энергии - солнце. Дополнительная (антропогенная) энергия, которую использует человек при обработке почвы и которая затрачена на производство тракторов, удобрений, пестицидов и т.д., не превышает 1 % солнечной энергии, усваиваемой агроэкосистемой.

Как и естественная экосистема, агроэкосистема состоит из организмов трех основных трофических групп: продуцентов, консументов и редуцентов.

Сельскохозяйственные экосистемы или агроэкосистемы (АгрЭС) относятся к числу антропогенных экосистем, которые наиболее близки к естественным. Эти ансамбли видов искусственны, так как состав выращиваемых растений и разводимых животных определяет человек, стоящий на вершине экологической пирамиды и заинтересованный в получении максимального количества сельскохозяйственной продукции: зерна, овощей, молока, мяса, хлопка, шерсти и т.д. В то же время АгрЭС, как и естественные экосистемы, автотрофны. Основным источником энергии для них является Солнце. Вся вводимая в АгрЭС антропогенная энергия, затрачиваемая на вспашку земли, удобрение, обогрев животноводческих помещений, называется антропогенной энергетической субсидией (АС). АС составляет не более 1% общего энергетического бюджета АгрЭС. Именно АС является причиной разрушения агроресурсов и загрязнения окружающей среды, что осложняет решение проблемы обеспечения FS. Снижение величины АС - основа обеспечения FS.

Величина АС в АгрЭС может меняться в самых широких пределах, и если соотнести ее с количеством энергии, содержащейся в готовом продукте, то это отношение будет меняться от 1/15 до 30/1. В первобытных (но еще сохранившихся) огородах папуасов на одну калорию мускульной энергии получается не менее 15 калорий пищи, но всего лишь одна калория пищи получается при вложении 20-30 калорий энергии в интенсивном сельском хозяйстве. Разумеется, такое интенсивное хозяйство позволяет получать по 100 ц зерна с 1 га, по 6000 л молока от одной коровы и более 1 кг ежесуточного привеса у животных, откармливаемых на мясо. Однако цена этих успехов слишком дорога. Разрушение агроресурсов, которое в последние 20-30 лет приняло угрожающие масштабы, вносит свой вклад в приближение грядущего экологического кризиса.

"Зеленая революция", произошедшая в 60-70-е годы нашего столетия, когда благодаря ее отцу - лауреату Нобелевской премии Н. Берлоугу на полях появились карликовые сорта с урожайностью, превышающей таковую в традиционных культурах в 2-4 раза, и новые породы скота - "биотехнологические монстры", нанесла наиболее ощутимый удар по биосфере. При этом к началу 80-х годов производство зерна стабилизировалось и даже наметилась тенденция его уменьшения из-за утери почвами естественного плодородия и снижения эффективности удобрений. Население планеты при этом продолжает бурно расти, и в итоге количество зерна, производимого в мире в пересчете на одного человека, начало снижаться.

III. Городские экосистемы

Городские экосистемы гетеротрофны, доля солнечной энергии, фиксированная городскими растениями или солнечными батареями, расположенными на крышах домов, незначительна. Основные источники энергии для предприятий города, отопления и освещения квартир горожан расположены за его пределами. Это - месторождения нефти, газа, угля, гидро- и атомные электростанции.

Город потребляет огромное количество воды, лишь незначительную часть которой человек использует для непосредственного употребления. Основную часть воды тратят на производственные процессы и на бытовые нужды. Личное потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки, а с учетом промышленности на одного гражданина приходится до 1000 л в сутки.

Использованная городами вода возвращается в природу в загрязненном состоянии - она насыщена тяжелыми металлами, остатками нефтепродуктов, сложными органическими веществами, подобными фенолу, и т.д. В ней могут содержаться болезнетворные микроорганизмы. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадают в водные экосистемы.

Растения, в составе городских экосистем растут в парках, садах, на газонах, их главное назначение - регулирование газового состава атмосферы. Они выделяют кислород, поглощают диоксид углерода и очищают атмосферу от вредных газов и пыли, попадающих в неё при работе промышленных предприятий и транспорта. Растения имеют также большое эстетическое и декоративное значение.

Животные в городе представлены не только обычными в естественных экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей, трясогузка; млекопитающие: полевки, белки и представители других групп животных), но и особой группой городских животных - спутников человека. В её составе - птицы (воробьи, скворцы, голуби), грызуны (крысы и мыши), и насекомые (тараканы, клопы, моль). Многие животные, связанные с человеком, питаются отбросами на помойках (галки, воробьи). Это санитары города. Разложение органических отходов ускоряют личинки мух и другие животные и микроорганизмы.

Главная особенность экосистем современных городов в том, что в них нарушено экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии человеку приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов - сырья для промышленности и пищи для людей, так и количество ядовитых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта. Наконец, он определяет и размеры этих экосистем, которые в развитых странах, а последние годы и в России, быстро "расползаются" за счет загородного коттеджного строительства. Районы низкоэтажной застройки уменьшают площадь лесов и сельскохозяйственных угодий, их "расползание" требует строительства новых шоссейных дорог, что уменьшает долю экосистем, способных производить продукты питания и осуществлять круговорот кислорода.

IV. Промышленное загрязнение среды

В городских экосистемах наиболее опасно для природы промышленное загрязнение.

Химическое загрязнение атмосферы. Этот фактор относится к числу наиболее опасных для жизни человека. Наиболее распространенные загрязнители - сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода, хлор, и др. В некоторых случаях из двух или относительно нескольких относительно не опасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Экологи насчитывают около 2000 загрязнителей атмосферы.

Главные источники загрязнения - ТЭС. Сильно загрязняют атмосферу также котельные, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт.

Химическое загрязнение водоемов. Предприятия сбрасывают в водоемы нефтепродукты, соединения азота, фенол и многие другие отходы промышленности. При добыче нефти водоемы загрязняются засоленными видами, нефть и нефтепродукты также разливаются при транспортировке. В России от нефтяного загрязнения более всего страдают озера Севера Западной Сибири. За последние годы возросла опасность для водных экосистем бытовых стоков городской канализации. В этих стоках повысилась концентрация моющих средств, которые микроорганизмы разлагают с трудом.

Пока количество загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу или сбрасываемых в реки, невелико, экосистемы сами в состоянии справиться с ними. При умеренном загрязнении вода в реке становится практически чистой через 3-10 км от источника загрязнения. Если загрязнителей слишком много, экосистемы не могут с ними справиться и начинаются необратимые последствия. Вода становится непригодной для питья и опасной для человека. Не годится загрязненная вода и для многих отраслей промышленности.

Загрязнение поверхности почвы твердыми отходами. Городские свалки промышленного и бытового мусора занимают большие площади. В составе мусора могут оказаться ядовитые вещества, такие, как ртуть или другие тяжелые металлы, химические соединения, которые растворяются в дождевых и снеговых водах и затем попадают в водоемы и грунтовые воды. Могут попасть в мусор и приборы, содержащие радиоактивные вещества.

Поверхность почвы может быть загрязнена золой, оседающей из дыма ТЭЦ, работающих на угле, предприятий по производству цемента, огнеупорного кирпича и т.д. Для предотвращения этого загрязнения на трубах устанавливают специальные пылеуловители.

Химическое загрязнение грунтовых вод. Токи грунтовых вод перемещают промышленные загрязнения на большие расстояния, и не всегда можно установить их источник. Причиной загрязнения может быть вымывание токсичных веществ дождевыми и снеговыми водами с промышленных свалок. Загрязнение подземных вод происходит и при добыче нефти современными методами, когда для повышения отдачи нефтяных пластов в скважины повторно закачивают соленую воду, поднявшуюся на поверхность вместе с нефтью при её откачке. Засоленные воды попадают в водоносные горизонты, вода в колодцах приобретает горький вкус и оказывается не пригодной для питья.

Шумовое загрязнение. Источником шумового загрязнения может быть промышленное предприятие или транспорт. Особенно сильный шум производят тяжелые самосвалы и трамваи. Шум влияет на нервную систему человека, и потому в городах и на предприятиях проводятся мероприятия по шумозащите. Железнодорожные и трамвайные линии и дороги, по которым проходит грузовой транспорт, нужно выносить из центральных частей городов в малонаселенные районы и создавать вокруг них зеленые насаждения, хорошо поглощающие шум. Самолеты не должны летать над городами.

Шум измеряют децибелах. Тиканье часов - 10 дб, шепот - 25, шум от оживленной магистрали - 80, шум самолета при взлете - 130 дб. Болевой порог шума - 140 дб. На территории жилой застройки днем шум не должен превышать 50-66 дб.

Также к загрязнителям относят: загрязнение поверхности почвы отвалами вскрышных пород и золы, биологическое загрязнение, тепловое загрязнение, радиационное загрязнение, электромагнитное загрязнение.

V. Загрязнение почвы

Почва - верхний слой суши, образующийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение.

Плодородный слой почвы формируется очень долго. В то же время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора - главных компонентов питания растений. Основной фактор плодородия почв - перегной (гумус) содержится в черноземах в количестве менее 5% от массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50-100 лет. Этого не происходит, поскольку культура земледелия предусматривает внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений.

Внесенные в почву азотные удобрения используются растениями на 40-50%. Остальная часть (около 20%) восстанавливается микроорганизмами до газообразных веществ - N 2 , N 2 O - и улетучивается в атмосфере или вымывается из почвы. Таким образом, минеральные азотные удобрения не обладают длительным действием и поэтому их приходится вносить ежегодно. Неблагоприятные изменения в почве наступают и в результате неправильных севооборотов, т.е. ежегодного посева одних и тех же культур, например картофеля. Включение же в севооборот бобовых культур обогащает почву азотом. Посевы клевера и люцерны за счет связывания N 2 симбиотическими клубеньковыми бактериями позволяют задержать в почве до 300 кг азота на 1 га. Севообороты необходимы и для борьбы с растительноядными червями нематодами, которые значительно снижают урожайность. Например, луковично-чесночные нематоды могут снизить урожай лука на 50%.

Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии), радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм человека с пищей. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

К числу антропогенных изменений почв относится эрозия (от латинского erosio - разъедать). Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводят к эрозии почвы - разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Широко распространена и наиболее разрушительная водная эрозия. Она возникает на склонах и развивается при неправильной обработке земли. Вместе с талыми и дождевыми водами с полей ежегодно уносится в реки и моря миллионы тонн почвы.

Ветровая эрозия наиболее сильно проявляется в южных степных районах нашей страны. Она возникает в районах с сухой обнаженной почвой, c изреженным растительным покровом. Чрезмерный выпас скота в степях и полупустынях способствует ветровой эрозии и быстрому разрушению травяного покрова. Для восстановления слоя почвы толщиной 1 см в естественных условиях требуется 250-300 лет.

Значительные территории со сформированными почвами изымаются из сельскохозяйственного оборота вследствие открытого способа разработки полезных ископаемых, залегающих на небольшой глубине.

VI. Антропогенное воздействие на леса, лесопользование

В развитии антропогенного воздействия на леса Европейского Севера России можно выделить два основных периода: до начала интенсивного промышленного освоения лесных ресурсов Севера, ориентированного на потребности других регионов и экспорта, и после. Разумеется, временная граница между этими периодами достаточно расплывчата, и изменяется с юго-запада на северо-восток (от более населенных и близких к крупным хозяйственным центрам регионов к менее населенным и более удаленным). В отдельных частях рассматриваемой территории интенсивное промышленное освоение лесных ресурсов началось уже в XVII - XVIII веках (например, в районе Старой Руссы в связи с активным развитием солеварения или на среднем и южном Урале в связи с развитием древесно-угольной металлургии). Однако, на большей части рассматриваемой территории сколько-нибудь интенсивное промышленное освоение лесных ресурсов начинается в середине XIX столетия и связано с началом бурного роста экспорта лесных материалов из северных портов в страны Европы.

Каждый из этих периодов характеризовался своими особенностями воздействия хозяйственной деятельности человека на таежную природу. Нельзя однозначно сказать, что уровень воздействия человека на природные экосистемы Севера в первый период, до начала интенсивной лесоэксплуатации, был ничтожно мал. Уже в самый начальный период заселения человеком современной таежной территории он был по крайней мере существенным дополнительным источником лесных пожаров - и таким способом уже внес свой немалый вклад в формирование таежных экосистем. Впоследствии немалую роль в формировании таежных ландшафтов сыграли подсечно-огневое земледелие и расчистка сенокосных угодий в поймах таежных рек, рубки леса для местных хозяйственных нужд, охота и рыболовство и многие другие виды хозяйственной деятельности, связанные с натуральным хозяйством северных деревень и городов. Многие формы и элементы хозяйства, сформировавшиеся в этот первый период хозяйственного освоения человеком территории Севера, сохранялись и в течение большей части следующего - промышленного - периода. Так, подсечно-огневое земледелие просуществовало на Севере до 30-х г.г. ХХ столетия и окончательно прекратилось в основном в связи с коллективизацией и истреблением крестьян-единоличников. Использование мелких сенокосных угодий по поймам малых таежных рек и ручьев местами продолжается и в настоящее время, хотя подавляющее большинство таких сенокосов также постепенно забрасывалось, начиная с 20-х г.г. Система охотничьих изб-зимовий существует и местами частично обновляется до настоящего времени, хотя уже и не имеет прежней густоты и былого значения и не столь часто используется местным населением. Явные следы "доиндустриальной" хозяйственной деятельности человека - заброшенные и заросшие лесом участки подсеки или мелкие лесные сенокосы, остатки старых охотничьих изб, а иногда даже мелких поселений - можно местами встретить сейчас в самом центре ныне диких и абсолютно не населенных таежных территорий.

Несмотря на то, что хозяйственная деятельность человека в первый период - до начала интенсивной лесоэксплуатации - была весьма важным фактором, воздействовавшим на структуру и динамику таежных территорий, в данной работе вся эта деятельность рассматривается как исторический фактор формирования тайги, а не как антропогенное нарушение (см. главу "Фоновые антропогенные воздействия"). Разумеется, что созданная в тот период и просуществовавшая до настоящего времени антропогенная инфраструктура (населенные пункты, пути транспорта, промышленные центры) была исключена из потенциальных малонарушенных лесных территорий.

Значительно большее воздействие на природные экосистемы Севера было связано с последующим периодом развития хозяйственной деятельности - с интенсивным промышленным освоением лесных ресурсов тайги.


Используемая литература

1. www.omsk.edu.ru/schools/sch004/ecolog/lit.htm.

2. Гарин В.М., Клёнова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов. Ростов- на- Дону, Издательство « Феникс» 2001г.

3. Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов - М: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.

План

Введение

2. Влияние человека на почву

3. Эрозия почвы

3.1 Причины и виды эрозии

3.2 Борьба с эрозией почвы

4. Пути попадания загрязнений в почву и классификация почвенных загрязнений

5. Загрязнение почвы пестицидами

6. Аридизация почвы

7. Деградация земель

8. Охрана земельных ресурсов

Заключение

Список литературы


Введение

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение проблемы сохранения качества жизни человека немыслимо без определенного осмысления современных экологических проблем: сохранение эволюции живого, наследственных субстанций (генофонда флоры и фауны), сохранение чистоты и продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д.), экологическое нормирование антропогенного пресса на природные экосистемы в пределах их буферной емкости, сохранение озонового слоя, трофических цепей в природе, круговорота веществ и другие.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Основными причинами уменьшения площади сельхозугодий являются проявления эрозии почв, недостаточно продуманный отвод земель для несельскохозяйственных нужд, затопление, подтопление и заболачивание, зарастание лесом и кустарником, опустынивание и отчуждение под промышленное и городское строительство.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.


1. Почва: значение и структура

Важным этапом в развитии биосферы явилось возникновение такой ее части, как почвенный покров. С образованием достаточно развитого почвенного покрова биосфера – становится целостной завершенной системой, все части которой тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга.

Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км 2 или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 15 млн. км 2 (10% суши), сенокосы и пастбища – 37,4 млн. км 2 (25% суши). Общая пахотнопригодность земель оценивается различными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км 2 .

Представления о почве, как о самостоятельном природном теле с особыми свойствами появились лишь в конце XIX в., благодаря В. В. Докучаеву, – основоположнику современного почвоведения. Он создал учение о зонах природы, почвенных зонах, факторах почвообразования.

Почва – это особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Почва – это та среда, где взаимодействует большая часть элементов биосферы: вода, воздух, живые организмы. Почву можно определить как продукт выветривания, реорганизации и формирования верхних слоев земной коры под влиянием живых организмов, атмосферы и обменных процессов. Почва состоит из нескольких горизонтов (слоев с одинаковыми признаками), возникающих в результате сложного взаимодействия материнских горных пород, климата, растительных и животных организмов (особенно бактерий), рельефа местности. Для всех почв характерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почв к нижним.

Горизонт A l – темноокрашенный, содержащий гумус, обогащен минеральными веществами и имеет для биогенных процессов наибольшее значение.

Горизонт А 2 – элювиальный слой, имеет обычно пепельный, светло-серый или желтовато-серый цвет.

Горизонт В – элювиальный слой, обычно плотный, бурый или коричневой окраски, обогащенный коллоидно-дисперсными минералами.

Горизонт С – измененная почвообразующими процессами материнская порода.

Горизонт D – исходная порода.

Поверхностный горизонт состоит из остатков растительности, составляющих основу гумуса, избыток или недостаток которого определяет плодородие почвы. Гумус – органическое вещество, наиболее устойчивое к разложению и поэтому сохраняющееся после того, как основной процесс разложения уже завершен. Постепенно гумус также минерализуется до неорганического вещества. Перемешивание гумуса с почвой придает ей структуру. Обогащенный гумусом слой называется пахотным, а нижележащий слой – подпахотным. Основные функции гумуса сводятся к серии сложных обменных процессов, в которых участвуют не только азот, кислород, углерод и вода, но и различные минеральные соли, присутствующие в почве. Под гумусовым горизонтом располагается подпочвенный слой, соответствующий выщелоченной части почвы, и горизонт, отвечающий материнской породе.

Структура почвы – это форма и размер комочков, на которые она распадается. Лучшая структура – мелкокомковатая. Внутри комочков складываются условия для деятельности микроорганизмов-гумификаторов, образующих гумус, а между комочками – для микроорганизмов, которые разлагают гумус до доступных растениям минеральных соединений.

Почва состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. В твердой фазе преобладают минеральные образования и различные органические вещества, в том числе гумус, или перегной, а также почвенные коллоиды, имеющие органическое, минеральное или органоминеральное происхождение. Жидкую фазу почвы, или почвенный раствор, составляет вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями, а также газами. Газовую фазу почвы составляет "почвенный воздух", включающий газы, заполняющие свободные от воды поры.

Важным компонентом почвы, способствующим изменению ее физико-химических свойств, является ее биомасса, включающая кроме микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы, одноклеточные) еще и червей и членистоногих.

Из сказанного следует, что почва включает минеральные частицы, детрит, множество живых организмов, т. е. почва - это сложная экосистема, обеспечивающая рост растений. Почвы - это медленно возобновляемый ресурс. Процессы почвообразования протекают очень медленно, со скоростью от 0,5 до 2 см за 100 лет. Мощность почвы невелика: от 30 см в тундре до 160 см - в западных черноземах. Одна из особенностей почвы - естественное плодородие – формируется очень длительное время, а уничтожение плодородия происходит всего за 5-10 лет. Из сказанного следует, что почва менее подвижна по сравнению с другими абиотическими составляющими биосферы.

почва эрозия загрязнение пестицид


Влияние человека на почву

Хозяйственная деятельность человека в настоящее время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении их плодородия. Под влиянием человека меняются параметры и факторы почвообразования - рельефы, микроклимат, создаются водохранилища, проводится мелиорация.

Основное свойство почвы - плодородие. Оно связано с качеством почв. В разрушении почв и снижении их плодородия выделяют несколько процессов.

Особое место среди почв занимают пахотные угодья, т. е. земли, обеспечивающие питание человека. По заключению ученых и специалистов, для питания одного человека следует обрабатывать не менее 0,1 га почвы. Рост численности жителей Земли напрямую связан с площадью пахотных земель, которая неуклонно сокращается. Так в РФ за последние 27 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 12,9 млн. га, из них пашни - на 2,3 млн. га, сенокосов - на 10,6 млн. га. Причинами этого являются нарушение и деградация почвенного покрова, отвод земель под застройку городов, посёлков и промышленных предприятий.

На больших площадях происходит снижение продуктивности почв из-за уменьшения содержания гумуса, запасы которого за последние 20 лет сократились в РФ на 25-30%, а ежегодные потери составляют 81,4 млн. т. Земля сегодня может прокормить 15 млрд. человек. Бережное и грамотное обращение с землей сегодня стало самой актуальной проблемой.

Антропогенное воздействие на почву подразделяется на несколько видов:

1) эрозия (ветровая и водная);

2) загрязнение;

3) опустынивание;

4) отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства, а также вторичное засоление и заболачивание.

Сельскохозяйственная освоенность России составляет 13%, 2/3 этой территории – пашня (131,7 млн. га), однако эта площадь год от года сокращается. Каждый год из сельскохозяйственного использования более 1 млн. га теряется в результате эрозии и 100 тыс. га «съедают» овраги. Ежегодно почвы России теряют более 0,5 тонн гумуса на 1 га. Из 5,9 млн. га орошаемых земель более половины этих почв вторично засолены и дают крайне низкие урожаи. Каждый четвертые гектар пашни имеет кислые почвы из-за выпадения кислотных дождей и применения удобрений, что также снижает урожай. Сокращается площадь пашни в результате «расползания» городов, строительства дорого и промышленных объектов.

Живя в крупном городе, к которому примыкают поля и луга, или в южном сельском районе, можно подумать, что человек успел освоить почти все . На самом деле это не так. Активно освоено, т. е. распахано и пашется в настоящее время чуть более 11% всего почвенного запаса планеты. Приблизительно 15% суши заняты пастбищами и лугами, около 3% почв «запечатано» под городами, дорогами, карьерами. Остальные 70% суши — это леса (некоторые почвы под ними нарушены машинами при вырубке леса), тундры, горы и т. д. Следовательно, почвенные резервы на нашей планете очень большие. Для распашки еще пригодно около 13% площади всей суши, а это размер нашей России - самой большой по площади страны планеты. Однако вряд ли в ближайшее время этот резерв будет использован. Человек не будет осваивать почву далеко от дома. Он лучше отвоюет ее у моря и болота или умудрится выращивать свой урожай на склонах гор.

Человечество осваивает почву уже несколько тысяч лет. На протяжении долгого времени сельскохозяйственные культуры выращивались на почвах речных долин и на небольших участках, отвоеванных у леса, и только лет 300 назад люди стали активно распахивать почвы степей, прерий и саванн. Эти плодородные почвы давали хорошие урожаи, поэтому в полей постепенно становилось все меньше. Всего 150 лет назад начали активно использовать минеральные удобрения и только последние 50 лет применяют сложные химические вещества для борьбы с сорняками и вредителями (гербициды и ). Надо заметить, что проблемы использования почв у человека начались с момента их освоения. Дело в том, что почти сразу люди пытались почву улучшать и создали оросительные системы. И сразу же из-за избытка полива возникли процессы вторичного засоления почв, превратившие поля междуречья Тигра и Евфрата в пустыню. Однако на протяжении истории были и есть положительные примеры взаимоотношений человека и почвы. Так что же человечество делает почвам во благо и что во вред?

Внося органические и минеральные удобрения, человек повышает плодородие почв, а потому многие почвы, особенно «огородные», куда попадает большое количество удобрений, даже во влажном климате лесной зоны по своему строению напоминают теперь настоящие . Правильно осушая и орошая почвы, люди повышают плодородие почв и увеличивают разнообразие почвенных животных. Тот же положительный эффект достигается при нейтрализации повышенной кислотности почв, когда добавляется известь, или при уменьшении щелочности солонцовых почв, когда применяют гипс.

Иногда человек как бы подправляет природу, высеивая травы и высаживая даже деревья на движущихся песках (дюнах) и осыпающихся крутых склонах, пытаясь тем самым приостановить деградацию земель и приумножить защитный покров растительности.

К сожалению, список отрицательных примеров воздействия людей на почву намного длиннее положительного. Наша планета сейчас переживает так называемый « кризис» - деградацию почв, которая не всегда и не сразу бросается в глаза.

Две самые страшные проблемы возникли в результате воздействия человека на почвы - проблемы эрозии и загрязнения. Эрозия, или смыв почв, при распашке полей увеличилась более чем в 10 раз по сравнению с естественным смывом почв под . Вследствие эрозии ежегодно почва теряет 760 млн. т гумуса, а за всю историю человек уничтожил 16% первоначального запаса органического вещества в почвах Земли. Загрязнение активнее всего проявилось в последние 50 лет. Это опасный симптом, прежде всего потому, что природа еще не научилась бороться со многими загрязняющими веществами.

Так ли уж мрачно будущее почвенного покрова? Надеемся, что нет. Достижения современной науки, выведение новых урожайных сортов (« »), генная инженерия, позволяющая максимально полно использовать питательные вещества при выращивании урожаев и скота, могут сократить площади полей, оставив почвам возможность развиваться под лесами, лугами и степью. Современные технологии, добавление полимерных веществ улучшат структуру почв и снизят эрозию почв. Правильное применение на практике научных знаний уменьшит отрицательные последствия осушения и орошения почв. Все более чистыми, не оставляющими вредных веществ в почве становятся гербициды и пестициды. А принятие более строгих природоохранных законов поможет снизить промышленное загрязнение почв. В общем, судьба почвенного покрова, как и всей природы Земли, находится в руках людей. Надо надеяться, что человек сделает все от него зависящее, чтобы сохранить «четвертое царство» на нашей планете.