Оцінка деградаційних процесів ґрунтів в агроекосистемах на прикладі ВП НУБіП України «Великоснітинське навчально-дослідне господарство

 

КАБІНЕТ МІНІСТРІВ  УКРАЇНИ

 

НАЦІОНАЛЬНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ  УКРАЇНИ

 

ННІ РОСЛИННИЦТВА, ЕКОЛОГІЇ ТА БІОТЕХНОЛОГІЇ

ФАКУЛЬТЕТ ЕКОЛОГІЇ І СТАЛОГО РОЗВИТКУ

 

 

Допускається  до захисту

Завідувач кафедри  екології

агросфери та екологічного контролю

д.с.-г.н., проф.____________ В.М. Чайка

“___”___________2012 p.

 

БАКАЛАВРСЬКА  РОБОТА

 

на тему:

ОЦІНКА ДЕГРАДАЦІЙНИХ  ПРОЦЕСІВ ГРУНТІВ В АГРОЕКОСИСТЕМАХ  НА ПРИКЛАДІ ВП НУБіП УКРАЇНИ «ВЕЛИКОСНІТИНСЬКЕ  НАВЧАЛЬНО-ДОСЛІДНЕ ГОСПОДАРСТВО  ІМ. О.В.МУЗИЧЕНКА»

 

 

Напрям підготовки 6.040106 „Екологія та охорона навколишнього середовища та збалансованого природокориствання”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КИЇВ – 2012

РЕФЕРАТ

 

Тема дипломної  роботи: Оцінка деградаційних процесів ґрунтів в агроекосистемах на прикладі ВП НУБіП України «Великоснітинське навчально-дослідне господарство  Ім. О.В.Музиченка»

Об`єкт досліджень: ґрунтовий покрив агроланшафтів НДГ Великоснітинське.

Мета досліджень: аналіз та оцінка найхарактерніших деградаційних процесів ґрунтів в  агроекосистемах ВП НУБіП України НДГ "Великоснітинське" Фастівського району,  Київської області.

Результати досліджень:

Дипломна робота складається  з 4 розділів, висновків та списку використаної літератури, виконана в обсязі … сторінок формату А4, має … таблиць. Під час написання роботи було використано … літературних джерела.

Ключові слова:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………….. РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ…………………………………... Загальна характеристика деградаційних процесів ґрунтів в Україні. …………………………………………………………….. 1.2. Основні види деградаційних  процесів ґрунтового покриву  України ……………………………….. 1.3. Шляхи мінімізації  ………………... 1.4………………… РОЗДІЛ 2. МІСЦЕ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ……………………………………….. 2.1. Загальна характеристика  розташування господарства………….. 2.1.1.Агрокліматичні  умови господарства  для формування  повноцінних сільськогосподарських  врожаїв…………………………... 2.1.3.Рельєф та  ґрунтовий покрив господарства…………………….. 2.2. Мета, завдання  і об’єкти досліджень…………………………….. 2.3. Методика та  методи досліджень…………………………………. РОЗДІЛ 3.  ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА………………........... 3.1.Емісія вуглекислоти грунтом під різними сільськогосподарськими культурами……………………………………. 3.2. Екологічна  стійкість сільськогосподарських  угідь…………………. РОЗДІЛ 4.  ОХОРОНА ПРАЦІ…………………………………….. ВИСНОВКИ…………………………………………………………….. СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ………………………

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

Земля – найважливіше наше багатство, вона є головним засобом виробництва в сільському  господарстві  і просторовим базисом розміщення  та  розвитку  всіх  галузей господарства. [1]

Великі екологічні й економічні втрати від використання у складі орних угідь деградованих та інших малопродуктивних земель зумовлюють необхідність запровадження невідкладних заходів щодо нормалізації землекористування. Нині проблема деградованих земель (ґрунтів) набуває ще більшої гостроти. Встановлено, що із загальної площі орних земель 32,5 млн. га (дані кількісного обліку) займають 6,5 млн. га деградовані й  інші малопродуктивні, тобто кожний п’ятий гектар ріллі припадає на фактично орнонепридатні землі. Прямі щорічні  втрати (пов’язані з тим, що вартість одержуваної на таких землях продукції  є меншою, ніж затрати на вирощування  останньої) сягають у середньому 65,5 грн./га, а на всій площі деградованих і малопродуктивних земель – 400 млн. грн. щорічно. Це не враховуючи екологічних  втрат, перш за все, родючого шару, що знищується ерозією і вміщує поживних речовин  більше, ніж вноситься на поля у  вигляді добрив. [2]

Треба додати, що за останні 30—40 років  з ріллі вилучено площі у 1,3 рази більші від тих, що зараз перебувають  в її складі. Це спричинено руйнівною  дією деградації ґрунтів.

В Україні екологічні наслідки деградації ґрунтів і погіршення їх якості особливо загострились у перехідному періоді  від державної до ринкової економіки  внаслідок використання земель як єдиного  засобу існування в умовах виживання  за рахунок природної родючості  ґрунтів, без компенсації її витрат.

Виживання людей за умов глибокої економічної кризи часто здійснюється за рахунок нещадного виснаження природної родючості ґрунтів. За підрахунками, на створення одного сантиметра ґрунтової товщі природа  затрачає близько 100 років, а щоб  його втратити, інколи досить і однієї зливи. [3]

При паюванні земель деградовані та інші малородючі ґрунти не були вилучені зі складу ріллі. Більша частина деградованих площ перейшла, таким чином, до приватної власності, що створює суттєві складності у  питаннях їх використання та консервації. Зокрема, застосування гідротехнічних та лісомеліоративних протиерозійних заходів ефективне лише із залученням цілих ландшафтів, які, звичайно, значно перевищують за площею розпайовані  земельні ділянки. Відрегулювати режим  стоку на останніх у більшості  випадків практично неможливо.

Заходи щодо припинення деградаційних процесів мають нести організаційний характер, тобто зміни способу використання земель відповідно до того, на що вони реально придатні. Безумовним є вилучення їх з ріллі для консервації (подальшого використання під пасовища, сіножаті, багаторічні насадження, нарешті, під ліс або у складі інших, за цільовим призначенням, категорій земель). Такі сценарії можуть увійти у протиріччя з інтересами приватних власників землі. Проте, слід мати на увазі, що при паюванні земель враховується їх якість (бонітет ґрунтів), що компенсується збільшенням площ розпайованих ділянок (консервації підлягатимуть лише певні частини збільшених ділянок), а також ті площі, що знаходяться у стані консервації, можуть використовуватися під кормові угіддя, тобто давати власникові певний дохід.

Консервація деградованих і малопродуктивних земель мусить здійснюватися  на основі спеціальних проектів землеустрою, яким обов’язково передуватимуть ґрунтові обстеження. Складання таких проектів доцільно виконувати на основі попередньо розробленої схеми, яка дасть  змогу вирішувати природоохоронні  питання по цілих агроландшафтах. [2]

 

 

І. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1. Загальна характеристика деградаційних процесів ґрунтів в Україні

Ґрунт – природне утворення, що складається з генетично пов'язаних горизонтів, які формуються в результаті перетворення поверхневих шарів літосфери під впливом фізичного, хімічного та біологічного вивітрювання, багатокомпонентна, динамічна система, що включає гірські породи, верхній природний шар земної кори, техногенні утворення і складається з твердих (тверді мінерали, лід і органо-мінеральні структури), рідких (водні розчини), газоподібних (повітря, гази) і біологічних або живих (макро- і мікроорганізмів) компонентів. На тип, склад та характеристику ґрунтів впливають також материнська порода, клімат, рельєф, геологічний вік території, притаманна території флора та фауна, діяльність людини тощо. Однією з основних характеристик ґрунту є його родючість (Білецький В.С., 2004). [4]

Проблема деградації ґрунтів на загальному фоні зростаючої загрози  глобальної екологічної кризи в  останні  десятиріччя  займає провідне місце  в  світі. Важливість  її  визначається  тим, що не можна  зберегти  рослинний покрив,  тваринний  світ,  чисту  воду  і  повітря  без  збереження  родючості  ґрунтового  покриву  та  подолання процесів  деградації  ґрунтів,  які  унеможливлюють  нормальне  функціонування  біосфери  і  екологічного благополуччя людей.

Глобальною проблемою на сьогодні є постійне зменшення вмісту гумусу, який відіграє важливу роль у формуванні ґрунту та забезпеченні рослин поживними речовинами. Однією із основних чинників цього є споживацький підхід до землі, намагання якнайбільше з неї взяти і якнайменше їй повернути. А гумус витрачається не тільки на мінералізацію з вивільненням доступних для рослин поживних речовин, а й виноситься із ґрунту в процесі ерозії, з коренеплодами та бульбоплодами, на колесах транспортних засобів, руйнується під впливом різноманітних хімічних речовин.

На сьогодні дедалі відчутнішими стають негативні наслідки хімізації сільського господарства – погіршуються властивості  ґрунту, його стан через нагромадження  великої кількості шкідливих  хімічних речовин, які вносили без  належних розрахунків і врахування екологічних законів. До таких хімічних речовин, у першу чергу, належать мінеральні добрива та різні отрутохімікати-пестициди. Внаслідок внесення високих доз  мінеральних добрив ґрунт забруднюється  баластними речовинами – хлоридами і сульфатами (Примак І.Д., Манько Ю.П., Рідей Н.М. та ін., 2010). [3]

Таке використання та погіршення якості земель вимагає впровадження термінових науково обґрунтованих заходів, які сприятимуть значному підвищенню родючості ґрунтів та отриманню  екологічно чистих продуктів харчування, що полягає в обґрунтуванні та застосуванні способів формування екологічно збалансованих і достатньо високопродуктивних агроланшафтів, спроможних забезпечити  належне самовідтворення агроекологічного потенціалу, а отже стале та ефективне  сільськогосподарське виробництво, раціональне  використання ресурсів, зменшення до екологічно виправданого рівня антропогенно-техногенного навантаження на навколишнє природне середовище. Отже, досить важливим завданням  є необхідність переходу до якісно нового типу організації сільськогосподарського виробництва в Україні, що відповідатиме  оптимальним економічним, енергетичним та екологічним нормативам функціонування агроекологічних систем [5]

Деградація ґрунту від латинського degradacio (погіршення) – поступове погіршення властивостей ґрунту, викликане зміною умов ґрунтоутворення внаслідок природних чинників або нераціональної антропогенної діяльності, що супроводжується зменшенням вмісту поживних речовин, руйнуванням структури та зниженням родючості ґрунтового покриву [6(10)] 

За даними Міжнародного наукового проекту “Глобальна оцінка деградації ґрунтів” (1990 рік), процеси різних видів деградації ґрунтів охоплюють біля 2 млрд. га, із них 55,6 % за рахунок водної ерозії, 27,9% – вітрової, 12,2% –хімічних факторів деградації (засолення, забруднення, виснаження та елементи живлення), 4,2% – фізичного ущільнення та підтоплення [7,8]

За історичний період людство втратило близько 2 млрд. га родючих ґрунтів, перетворили їх у пустелі та непридатні для землеробства простори, так звані “бедленди”. Це більше, ніж уся площа сучасного світового землеробства, яка складає приблизно 1,5 млрд. га. [9,10(6)]

Тривожна ситуація склалась в  інтенсивності  прояву деградаційних процесів в  ряді країн Європи – Україні, Польщі, Болгарії, Румунії, Молдові. Із збільшенням антропогенних навантажень в 60-80-их роках минулого століття порушилися збалансовані природно-екологічні зв’язки, прогресують деградаційні процеси (ерозія, зсуви, кислотність, заболоченість, засолення, забруднення ґрунтів). Все це викликає гостру потребу систематичних цілеспрямованих досліджень, в розробці системи заходів по їх запобіганню, конструюванню екологічно стійких агроекосистем. На думку багатьох учених, охорона земель від деградаційних процесів є однією з актуальних проблем. [11,12]

За Волощуком М.Д. та Косарем  В.І. (2008) існують такі чинники деградації земель (ґрунтів) :

1. Природні: ерозійні процеси (площинна, лінійна ерозія), вітрова ерозія (дефляція), зсуви, землетруси, сельові потоки, осипи, суфозійні процеси, вулкани, вітровали, засолення (солонці, солончаки), заболочення, кислотність, карст (термокарст), перезволоженість.

2. Антропогенні: пестициди, нітрати, отрутохімікати, важкі метали, радіонукліди, комунальні та побутові відходи, стічні води, забур’яненість, засміченість, переущільнення, плантажна оранка, нафтопродукти, де гуміфікація, геологорозвідувальні роботи, гірничопромислові виробітки, спрацьовані торфовища, агротехнічна  ерозія,  іригаційна  ерозія. [13]

Одним із головних факторів деградації земель є ерозія ґрунтів. Тільки на Україні за останні 30 років площа  еродованих ґрунтів щорічно збільшується на 80-120 тис. га і нині становить понад 10,6 млн. га. Середньорічні втрати  гумусу складають 32-33 млн. тонн, що еквівалентно 320-330 млн. тонн органічних добрив.

Поряд з еродованими сільськогосподарськими угіддями значні площі займають землі  з кислими і засоленими ґрунтами. За останні роки їх площа збільшилась на 3,8 млн. га (25%) і 0,6 млн. га (24%) відповідно.

Внаслідок аварії на ЧАЕС забруднено 8,4 млн. га сільськогосподарських угідь, в тому числі – 3,5 млн. га ріллі, приблизно 400 тис. га природних кормових угідь  та понад 3 млн. га лісів. [11,14,9,12]

За природними та антропогенними процесами виділяються наступні види деградації ґрунтів: хімічна, фізична, механічна, біологічна, гідромеліоративна, фізико-хімічна деградація.

Аналізуючи літературні джерела  ми знайшли два види класифікацій де градаційних процесів ґрунтового покриву. Перший вид був розроблений  вченим В.В. Медведєвим а другий спільними  зусиллями вчених Волощука М.Д. та Косаря В.І.

За В.В. Медведєвим, виділяються чотири основних види деградації ґрунтів: фізико-хімічну (декальцинацію, засолення, підкислення та підлуговування), хімічну (забруднення, дегуміфікацію та агрохімічне виснаження), фізичну (переущільнення, втрату агрегатного складу; найбільш небезпечними проявами цього виду деградації є водна ерозія та дефляція) і біологічну (руйнування агрономічно-цінних мікробних ценозів, підсилення мінералізації органічної речовини ґрунту).[1]

За М.Д. Волощуком та В.І. Косарем (2008), виділяються шість основних видів деградації ґрунтів:

• хімічна: дегуміфікація, окарбоначення. Забруднення: пестицидами, отрутохімікатами, цезієм, стронцієм плутонієм, важкими металами;
• фізична: переущільнення, порушення структури, твердість, кольматація, кірко утворення, зниження шпаруватості, фільтрації, вологості;
• механічна:  техногенні утворення, промислові відвали. Ерозія: водна, вітрова (дефляція), зменшення потужності генетичних горизонтів;
• біологічна: зменшення біологічної активності ґрунту. Забруднення: вірусами, патогенною мікрофлорою, гельмінтами;
• гідромеліоративна:  підтоплення, заболочення, підкислення, засоленість, осолонцювання, перезволоженість, озалізнення, гідрофобізація, злитизація, кислотність ґрунту;
• фізико-хімічна:  підкислення, ємність вбирання, кількість і якість увібраних основ. [13]