Причины, последствия и пути предотвращения промышленной эрозии почв

          В частности, наличие в водах большинства рек множества почвенных частиц, которые перемещаются на большие расстояния, - прямой результат процесса эрозии.    Известный американский геолог Ш. Джудсон одним из первых дал количественную, хотя и косвенную оценку масштаба эрозии почв. Он подсчитал (1968 г.), что общий объем частиц почвы, смытых в реки и вынесенных ими в океаны, составил 24 млрд. т в год. До неолитической революции, то есть до появления земледелия и животноводства, объем выноса таких частиц ежегодно не превышал 9 млрд. т.   

         Смыв почв и удобрений с полей отрицательно сказывается на качестве водных ресурсов, на экологии морей и океанов. Однако реальные масштабы водной и ветровой эрозии на нашей планете значительно превосходят оценку Ш. Джудсона, поскольку большая часть потерянных в результате этого процесса почвенных частиц не достигает мирового океана. По подсчетам гидрологов, в среднем лишь четверть смытых с полей почв проделывает весь путь до морей и океанов, три четверти выпадают в осадок в низинах, оврагах, осаждаются на дне рек и водоемов.      

         Выпадение ила в водохранилищах преждевременно выводит из строя дамбы и другие гидросооружения, в том числе гидроэлектростанции. Так, обобщенные данные по 70 дамбам в Индии свидетельствуют, что из-за выпадения ила мощность гидросооружений уменьшается более чем на 20%. Оказалось также, что и ветровая эрозия влияет на экологию мирового океана. Множество частиц верхнего слоя почвы, сдуваемых ветром с ее поверхности, по утверждениям океанологов, также, в конечном счете, переносится в океаны и оседает на их дне. Известно, в частности, что большое количество почвенных частиц "выдувается" ветром из стран Северной Африки в Атлантический океан.

         Подсчитано, что общий объем почв, переносимых отсюда в океан, ежегодно составляет от 100 до 400 млн. т. Огромные массы почвенных частиц "выбиваются" ветром из стран Азии. Многолетние наблюдения американских ученых на Гавайях зарегистрировали движение потоков этих частиц, достигающее своего пика в марте, апреле и мае, когда период сильных ветров и редких дождей совпадает со временем пахоты в умеренно засушливых районах Азии.

        Американские ученые теперь могут точно определить, когда в Северном Китае начинается весенняя пахота . Согласно самым общим оценкам, процессом падения плодородия почвы охвачено 30-50% всей поверхности земли. В 1984 г. появились подсчеты, что при существующих темпах потерь верхнего слоя почва будет полностью истощена через 150 лет. Между тем около 97% всего продовольствия, потребляемого населением земли, производится в сельском хозяйстве. Во всем мире деградация сельскохозяйственных земель в результате эрозии, засоления почв и подтопления водой наносит людям невосполнимый ущерб, ежегодно составляющий 6 млн. га сельскохозяйственных земель.

        В ряде мест продуктивность почв, подвергшихся эрозии, либо вообще невосстановима, либо для ее возрождения потребуется внести на каждый гектар 2 тыс. т. плодородной почвы или 500 т навоза.   Стремление ввести в обработку дополнительные сельскохозяйственные земли служит причиной уничтожения свыше половины всех лесов в мире. Общая площадь вырубаемых лесов ежегодно составляет 11,6 млн. га. Особенно велики потери почвы в развивающихся странах с их быстро растущим населением. В среднем там теряется 53 т верхнего слоя почвы с 1 га каждый год, что в 5-10 раз превышает уровень толерантности. В Азии потери верхнего слоя почвы ежегодно составляют в среднем 138 т с га, в Латинской Америке -12 т, в Африке - 6 т.

            В США, по данным министерства сельского хозяйства, около 44% обрабатываемых площадей постоянно утрачивает свое плодородие. Все площади под пашней, составляющие 421 млн. акров (1 акр - 0,4 га), теряют ежегодно 1,7 млрд. почвенного вещества, причем более 90% этого количества приходится на одну четвертую часть площади". Масштабы эрозии в мире не могут  не вызывать тревоги.

          По подсчетам американских ученых, ежегодно пахотные земли за счет эрозии теряют около 25,4 млрд. т  почвенного вещества. От одной трети  до половины пахотных земель в мире используются таким образом, что  их плодородие по существу превратилось из возобновляемого в невозобновляемое.  Как отмечалось, главным фактором потери плодородия почв является чрезмерная интенсивность производственной деятельности людей в сельском хозяйстве и сопредельных отраслях экономики. Но непосредственные результаты этого воздействия отражают влияние природных и социальных факторов.

         Климатические и топографические особенности (влажность, уровень и частота выпадения осадков, температурные колебания, уровень солнечной радиации, рельеф сельскохозяйственных и особенно пахотных земель), морфологические и геологические характеристики почв (структура, текстура, плотность), ботанические параметры местности (характер растительности, наличие болот и т.д.) и ряд других характеристик определяют степень подверженности почв эрозии, то есть их объективную сопротивляемость или предрасположенность к потере плодородия, формы этого процесса (водная или ветровая) и его интенсивность.   

         Чрезмерное "давление" населения на землю выражается в использовании методов производства, наносящих ущерб почве - частичный или полный отказ от паров, севооборотов, продольная вспашка вместо контурной или поперечной, чрезмерный выпас скота, быстрая вырубка лесов.       В развивающихся странах такое использование земли обусловлено бедностью населения, отсутствием средств для вложения в землю, а также нехваткой знаний о современных методах ведения сельского хозяйства.

          Во многих из этих стран социальные структуры сельского хозяйства препятствуют накоплению. Существующие здесь формы землевладения и землепользования (в  том числе аренда, полулегальные формы использования земли) отнюдь не способствуют вложениям в землю, особенно в сохранение ее плодородия.        

         Общеэкономические, прежде всего рыночные факторы, оказывают большое воздействие на сохранение или истощение плодородия почв, особенно в развитых странах. Прежде всего, это соотношение спроса и предложения и цен на разные виды сельскохозяйственных товаров. Высокие цены способствуют быстрому росту производства даже за счет падения плодородия почв. Вложения в почвозащиту, дающие эффект только в будущем, зачастую довольно отдаленном, при этом предстают лишь как фактор, удорожающий производство и снижающий прибыль.

        Общий экономический климат (ставка процента, налоги, субсидии, стоимость маркетинга), экономическая политика государства во многом определяют объемы сельскохозяйственного производства, в том числе и масштабы почвозащитных мероприятий.        

      Государственные меры по регулированию сельскохозяйственного производства и сбыта могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на антиэрозионные мероприятия в земледелии. Ученые и практики, занятые в этой сфере производства, хорошо знают агротехнические методы борьбы с эрозией.

    Давно разработаны почвозащитные технологии, включающие в себя севообороты, мелкополье, контурную пахоту, рыхление земли без оборота пласта, террасовое земледелие в районах с высокой крутизной склонов, использование лесопосадок и защитных лесных полос, травозащиты (например, широко известная в теплых странах трава "ветивер"), древесные и кустовые изгороди в разных сочетаниях и пропорциях.

       Вопрос чаще всего в том, позволяют ли социально-экономические условия той или иной страны претворить в жизнь эти рекомендации специалистов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Эрозия почв и борьба с ней

 

Скорость эрозии превышает  скорость естественного формирования и восстановления почвы.

По оценкам научных  учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий России ежегодно теряют около 1,5 млрд. т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Годовой прирост  площади эродированных почв составляет 0,4-1,5 млн. га, оврагов — 80-100 тыс. га. Загрязнения  водоемов продуктами водной эрозии по своим отрицательным последствиям не уступают воздействию сброса загрязненных промышленных стоков. Снижение урожая на эродированных почвах составляет 36—47%.

Причиной снижения биопродуктивности  почв сельхозугодий является уменьшение запасов гумуса. Ежегодные его  потери составляют в среднем 0,62 т/га.

Согласно прогнозу Института  наблюдений за состоянием мира (Нью-Йорк), при существующих темпах эрозии и  обезлесения к 2330 г. плодородной  земли на планете станет меньше на 960 млрд. т, а лесов — на 440 млн. га.

Если сейчас на каждого  жителя планеты приходится в среднем  по 0,28 га плодородной земли, то к 2030 г. площадь сократится до 0,19 га. Сельский пейзаж станет более разнообразным: фермерам, вероятно, придется прибегнуть к агролесному хозяйству, т.е. к  одновременному выращиванию лесов, а под их разреженным пологом  — сельхозпродукции.

Сельскохозяйственное производство на большей части территории России ведется в сравнительно неблагоприятных  климатических и почвенно-гидрологических  условиях. И главными бедами являются эрозия почв и засухи. Эрозия — естественный геологический процесс, который  нередко усугубляется неосмотрительной хозяйственной деятельностью. Более 54% сельскохозяйственных угодий и 68% пашни  в настоящее время эродировано  или эрозионно опасно. На таких  землях урожайность снижается на 10—30%, а порой и на 90%. Оврагами разрушено 6,6 млн. га земель. С их ростом площадь пашни ежегодно сокращается на десятки тысяч гектаров, а площадь смытых земель увеличивается на сотни тысяч.

Каждую весну с таянием  снегов сначала маленькие ручейки, а затем и шумные потоки устремляются по склонам в низины, смывая и  унося с собой оттаявшую почву. При бурном снеготаянии в почве  появляются промоины — начало процесса образования оврагов.

Овраги, веером расходясь  от центрального “стержня” — балки, разрушают поля, луга, перерезают дороги. Нередко длина балки достигает  десятков километров, а оврагов —  нескольких километров. Вовремя не остановленный овраг растет вглубь и вширь, захватывая все больше и  больше плодородной земли.

Чаще всего овраги зарождаются  на склоновых пастбищах с сильно изреженным травостоем. Однако там, где  хорошо развит травостой, даже на очень  крутых склонах новые овраги, как  правило, не образуются. К тому же создание хорошего растительного покрова  способствует резкому повышению  продуктивности всех земель.

Разрушительная эрозия возникает  и развивается при отсутствии или слабой защищенности почвы культурными  сельскохозяйственными растениями от воздействия (ударов) дождевых капель, ливневых струй и талых вод. Поэтому  чем дружнее всходы и чем быстрее  развиваются и смыкаются культурные растения, тем лучше защищена почва  от разрушающего воздействия воды и  ветра.

Эрозия способствует проявлению почвенной засухи. Это объясняется  не только тем, что значительная часть  осадков стекает со склонов, но и  тем, что на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличивается потеря влаги на испарение  с поверхности на транспирацию растениями. Засуху в районах проявления эрозии нередко называют “эрозийной засухой”.

В связи со смывом минеральных  элементов питания растений, усилием  почвенной засухи, ухудшением физических свойств почв, снижением их биологической  активности на склонах с эродированными почвами резко снижается урожай возделываемых культур.

Большой вред почвам наносит  многократная механическая обработка: вспышка, культивация, боронование  и т.д. Все это усиливает ветровую и водную, эрозию. Теперь на смену  традиционным методам обработки  почв постепенно приходят почвозащитные  с заметно меньшим объемом  механического воздействия. Почва  в результате такой щадящей обработки  приобретает почти идеальные  качества: она не уплотняется, становится в достаточной степени рыхлой, с многочисленными небольшими ходами, способствующими проветриванию  и быстрому отводу воды после сильных  ливней, что предотвращает образование  застойной влаги. При вспашке  такая структура была бы разрушена. Поскольку при щадящей обработке  земля может впитывать влагу  в больших количествах и отводить ее излишки, почва не вымывается и  не выветривается.

Чтобы тяжелые тракторы не уплотняли и не разрушали почву, важно “обуть” их в особые шины низкого давления. Эту сложную  задачу удалось решить конструкторами Украинского государственного НИИ  КГШ (Днепропетровск). Разработанные  ими шины сверхнизкого давления минимально травмируют почву.

Дело в том, что непременный  элемент любой шины – покрышка – может выполняться по-разному. Придающий ей форму каркас состоит  из нескольких слоев корда, т.е. обрезанный, а иногда и металлизированный  ткани. Шина, в которой нити корда  проходят по диагонали, а в соседних слоях перекрещиваются, называются диагональной. По сравнению с радиальной шиной она обладает повышенной жесткостью и меньшей площадью контакта с  почвой.

Принципиально меняет характер воздействия на почву и малонасыщенная рисунком беговая дорожка протектора. Узкие и невысокие ее грунтозацепы трансцеидального сечения полностью погружаются в почву и обеспечивают контакт по всему подканавному слою.

В конструкторском бюро Марийского политехнического института создан новый экологически безопасный вездеход-амфибия  “Патруль-1М”. Машина предназначена  для перевозки рабочих, обслуживающих  линии электропередачи в условиях бездорожья. Она способна перевозить семь-восемь человек или 900 кг грузов по рыхлому и глубокому снегу, болотистой местности, пашне, пескам и  водным преградам. Одно из основных достоинств вездеходов-амфибий — колеса с  бескамерными шинами сверхнизкого давления, не разрушающими грунт.