Проблема охраны земельных ресурсов

Проблема охраны земельных ресурсов

Основная проблема в области  охраны земельных ресурсов — эрозия. Слой почвы, мощностью около 20 см, образующийся за срок от 1400 до 7000 лет, может быть смыт или снесен ветром за 20-30 лет, а иногда одним ливнем или пыльной бурей.Эрозия почв развивается на склонах, при крутизне поверхности 1-2° и более. При наличии ненарушенного, сомкнутого древесного и/или травянистого покрова потери почвы от эрозии незначительны. Нарушение естественной защиты почв при распашке или выпасе скота вызывает так называемую ускоренную, или сельскохозяйственную эрозию. Экологические последствия эрозии связаны с тем, что ей подвергается поверхностный, наиболее плодородный слой, содержащий гумус, азот, фосфор, калий, кальций, серу, микроэлементы. Урожаи на эродированных землях снижаются до 10 раз и более. Общая потеря почв за счет эрозии во всем мире оценивается в 90 млрд т в год. Продукты эрозии аккумулируются на поймах и других слабонаклонных и субгоризонтальных поверхностях — это приводит к их заилению и падению продуктивности растительности, а также в водоемах, где в результате эрозии происходит обмеление и эвтрофикация. Дефляция, при отсутствии сомкнутого растительного покрова, развивается почти на любых формах рельефа суши. Дефляция подразделяется на повседневную и катастрофическую — пыльные (черные) бури, которые случаются не ежегодно, но сносят слой почвы от 1 -2 до 20-25 см, уничтожая посевы и создавая валы насыпного грунта перед препятствиями, иногда многометровые.Приемы борьбы с эрозией и дефляцией хорошо известны. Это почнозащитные севообороты, при которых на более подверженных эрозии угодьях размещают культуры, обеспечивающие лучшую защиту от эрозии, соблюдение оптимальных сроков сельскохозяйственных работ, полосчатое размещение посевов и паров, обработка почв поперек склона, создание полезащитных лесополос, облесение балок и обвалование, укрепление верховьев оврагов, устройство прудов, безотвальная вспашка и т.д. При защите почв от эрозии и дефляции экологические интересы совпадают с экономическими: находящиеся в хорошем состоянии посевы означают как богатый урожай, так и надежную защиту от эрозии. Наиболее подверженные эрозии склоновые угодья на легкораз-мываемых почвах, как правило, малопродуктивны и в сельскохозяйственном отношении, такие угодья обычно нецелесообразно использовать как пахотные. В песчаных пустынях и районах распространения дюн обычно используются приемы закрепления песков растительностью. Проблема защиты земель от эрозии и дефляции в первую очередь социально-экономическая, так как выполнение перечисленных выше приемов требует вложения средств и становится реальным при наличии определенной культуры сельскохозяйственного производства. Например, известно, что в России после реформы 1861 г. крестьяне из-за малоземелья распахивали склоны, на которых едва могла стоять лошадь, что вызвало вспышку овражной эрозии. Опустынивание Сахельской зоны связано с ее аграрным перенаселением вследствие быстрого роста населения, сохраняющего традиционное хозяйство — кочевое скотоводство. Опустынивание развивается вследствие перевыпаса скота, численность которого растет с увеличением народонаселения, и в результате вырубки древесно-кустарниковой растительности на дрова. В рамках борьбы с опустыниванием в странах Западной Африки в порядке гуманитарной помощи населению бесплатно раздают печки для приготовления пищи, приобретенные за счет международных благотворительных фондов, так как это требует меньшей затраты дров, чем традиционный очаг с открытым огнем. Загрязнение почв едва ли не более острая проблема. Основными загрязнителями почв являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, пестициды, нефтепродукты. Металлы попадают в почвы за счет оседания газопылевых выбросов промышленных предприятий (аэрогенные аномалии), в результате осаждения из водных потоков (гидрогенные аномалии), с удобрениями и мелиорантами либо с выхлопами сельскохозяйственной техники и продуктами износа сельскохозяйственных орудий (агрогенные аномалии), с промышленными и бытовыми отходами (вейстогенные аномалии). Наиболее актуальна проблема загрязнения почв металлами для пригородных территорий и горнопромышленных районов. Металлы, попавшие в почву, ведут себя по-разному: одни (например, медь, марганец) включаются в миграцию и концентрируются в гидроморфных ландшафтах, загрязняя подземные и поверхностные воды, другие (свинец, ртуть, кадмий и др.) накапливаются в поверхностном слое и могут входить в биогеохимический круговорот — попадать в дыхательные пути с пылью, усваиваться растениями и передаваться по трофическим цепям. Пойменные земли подвержены загрязнению металлами из поверхностных вод, содержащих стоки гальванических производств. Радиоактивные вещества попадают в почвы при авариях, ядерных испытаниях и задерживаются на разное время: от суток для короткожи-вущих изотопов до десятков и сотен лет (среднеживущие изотопы), тысяч и миллионов лет (долгоживущие изотопы). Нефтепродукты попадают в почву после аварий и утечек при транспортировке и добыче, пестициды — вследствие их избыточного употребления. Проблема загрязняющих почв, таким образом, тесно связана с загрязнением атмосферного воздуха и вод. Почвам свойственно крайне медленное самоочищение. Естественная деконцентрация загрязняющих веществ в почвах протекает в среднем в 20 раз медленнее, чем в реках, и в 1400 раз медленнее, чем в воздухе. Поэтому загрязненные почвы выходят из строя очень надолго, если не навсегда. Охрана почв от загрязнений почти не имеет специфических приемов и связана с соблюдением технологических дисциплин на предприятиях, контролем над отходами и их переработкой или размещением на специально оборудованных полигонах. Итак, почва, зеркало ландшафта, отражает и все геоэкологические проблемы.Очистка почв от загрязнения связана с удалением и захоронением загрязненного материала, что производится вручную или при помощи различных технических средств. Это несложно в технологическом отношении, но сопряжено со значительными затратами и непоправимым экологическим ущербом, поскольку загрязнению, как и эрозии, наиболее подвержены самые богатые органическим веществом приповерхностные слои. Вторичное засоление почв происходит при подъеме минерализованных грунтовых вод, когда в связи с нарушением водного баланса формируется выпотной режим увлажнения. Предпосылки для этого складываются при избыточном орошении полей, в условиях засушливого климата. Наиболее подвержены этому недренируемые низменные территории межгорных котловин, предгорных и прибрежных равнин. В настоящее время вторичному засолению подвержено от 30 до 80% всех орошаемых земель. Борьба с вторичным засолением ведется путем промывки, в зимнее время. В долговременном плане это лишь усугубляет дефицит воды.

Процессы 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).

Опасна и ветровая эрозия. Так, местная ветровая эрозия в виде низовой поземки засекает на своем  пути сельскохозяйственные культуры, снижает их урожайность (рис. 18.26).

        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.).