Вопрос 1. Современные проблемы почвоведения

Почвоведение с элементами геологии

Вопрос 1. Современные проблемы почвоведения.

Деградация (постепенное ухудшение качества почвы в результате ухудшения структуры, химических свойств и утраты плодородия) и полное разрушение почвы могут происходить как в результате природных явлений, так и в результате хозяйственной деятельности - процесс разрушения почвенных агрегатов и необратимого изменения минерального состава почв - протекает в результате потери естественных элементов питания растений, выноса из почвы тонкодисперсных частиц, агролессиваже. Современные проблемы делятся:

1. Нарушение биоэнергетического режима почв и экосистем:

девегетация почв – потеря почвами растительного покрова, ведущая к омертвлению почв;

дегумификация почв – уменьшение содержания и запасов органического вещества. Это явление наблюдается при распашке и сельскохозяйственном использовании почв. Изменение в окружающей среде неизбежно вызывают перестройку всей почвенной системы. В целинных почвах стабильно равновесие: поступление органических остатков – гумификация – минерализация гумуса. Это устоявшееся веками равновесие сохранилось до распашки почв. Резкое нарушение равновесия связано с сокращением притока органических веществ с пожнивными и корневыми остатками культурной растительности. Это неизбежно вызывает процессы дегумификации - процесс снижения содержания гумуса, особенно гуминовых кислот, который возникает, в основном, как следствие эрозии.

почвоутомление и истощение почв – процессы, происходящие в почвах в результате длительного возделывания одного вида культур, связано со снижением доступности элементов минерального питания растений – биофилов: К, Mg, Ca, P и некоторых микроэлементов.

переуплотнение почв - уменьшение ее межагрегатной и агрегатной порозности и увеличение плотности до 1,4 г/см³. Главной причиной этого является использование на полях тяжелой сельскохозяйственной техники, что приводит к образованию подплужной подошвы с повышенной плотностью. Это препятствует свободной инфильтрации влаги в почве и приводит к ее переувлажнению.

переувлажнение земель - признаками являются: наличие плоского недренированного полого-вогнутого рельефа; отсутствие поверхностного стока; наличие на небольшой глубине водоупора; длительный застой вод; развитие поверхностного или внутрипочвенного оглеения; пестрота почвенного покрова; влаголюбивая растительность; наличие болот. Причины: наличие плоских слабодренированных территорий с затрудненным поверхностным стоком; климатические и гидрогеологические условия способствуют сохранению на такой территории талых снеговых и дождевых вод, активизируя подъем грунтовых вод. Обычно переувлажнение развивается в случае близости к поверхности слабоводопроницаемых пород, например, глин или тяжелых суглинков, предопределяющих высокий уровень верховодки. К этому может привести также высокая распашка территории и изменение водопроницаемости почв, строительство водохранилищ, развитие орошения на плоских водораздельных пространствах, создание сети лесополос. Значительную роль при этом играет формирование подплужной подошвы, формируемой тяжелой сельскохозяйственной техникой. В результате на глубине около 40 см появляется слой с пониженной водопроницаемостью, и фильтрация поверхностных вод в нижележащие горизонты замедляется.

Подкисление почв возникает при внесении в почву избыточного количества минеральных удобрений или выпадении кислотных осадков.

Оглеение почв активизируется при застое вод и приводит к накапливанию восстановленных форм Fe и Mn.

Осолонцевание происходит при увеличении в почвенном поглощающем комплексе доли натрия. При этом повышается степень пептизируемости коллоидов и илистого вещества. Процесс связан с поступлением солей из почвообразующих пород, грунтовых и поверхностных вод при орошении земель.

2. Патологическое состояние почвенных горизонтов и профиля почв:

отчуждение и выключение почв из действующих экосистем (промышленная эрозия) – разрушение почвенного покрова промышленной деятельностью человека. Её вызывают различные виды деятельности: добыча полезных ископаемых открытым и подземным способами, добыча нефти, промышленное и гражданское строительство, сооружение линий электропередач, дорожное строительство сопровождается полным разрушением почвенного покрова и бессрочным изъятием земель из сельскохозяйственного пользования.

эрозия почв – процесс разрушения почвенного покрова. Эрозия почв включает в себя вынос, перенос и переотложение почвенной массы. В зависимости от факторов разрушения эрозию делят на водную и ветровую (дефляция).

Водная эрозия – процесс разрушения почвенного покрова под действием талых, дождевых или ирригационных вод. Водная эрозия делится на плоскостную и линейную.

Плоскостная эрозия – смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод. Механизм поверхностной эрозии связан с разрушающей ударной силой дождевых капель и с воздействием поверхностного стока и талых вод.

Линейная (овражная) эрозия – размыв почв в глубину более мощной струёй воды, стекающей по склону. На первой стадии линейной эрозии образуются глубокие струйчатые размывы и промоины. Дальнейшее их развитие приводит к образованию оврагов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы.

Ветровая эрозия (дефляция) – процесс разрушения почвенного покрова под действием ветра. В зависимости от размера частиц они могут переноситься ветром во взвешенном состоянии, скачкообразно и скольжением по поверхности. Различают пыльные (черные) бури и повседневную (местную) дефляцию. Пыльные бури повторяются раз в 3-20 лет, уносят до 15-20 см поверхностного слоя почвы.

Повседневная дефляция более медленно, но регулярно разрушает почву. Она проявляется в виде верховой эрозии и поземки. При верховой эрозии частицы почвы поднимаются вихревым движением воздуха высоко вверх, а при поземке они перекатываются ветром по поверхности почвы или перемещаются скачкообразно на небольшой высоте от почвы. При перекатывании и скачкообразном движении частицы ударяются и трутся друг о друга, что усиливает их разрушение. Это способствует усилению дефляции.

3. Загрязнение и химическое отравление почв:

- промышленное загрязнение почв – результат осаждения паров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений поллютантов на поверхность почвы с атмосферными осадками, тяжелыми металлами, бенз(а)пиреном, нефтепродуктами и сложными органическими веществами связано с выбросами промышленных предприятий и транспорта. Обычно зоны значительного загрязнения имеют небольшую площадь вдоль автодорог, вблизи промышленных предприятий и аэродромов. Загрязнение и подкисление почв также бывает связано с трансграничным переносом тяжелых металлов, оксидов серы и азота, радиоактивное загрязнение.

- сельскохозяйственное загрязнение почв – результат неправильного применения пестицидов, внесение сверх нормальных доз минеральных и органических удобрений, отходов и стоков животноводческих ферм, почвенную эрозию, загрязнение, истощение и подкисление почв, их осолонцевание, переувлажнение и оглеение, деградацию минеральной основы почв, их обеднение минеральными веществами и дегумификацию.

Интенсивное освоение земель повлекло за собой развитие дефляции, а пахота вдоль склона активизирует водно-эрозионные процессы. Орошение часто вызывает вторичное засоление почв. Недостаточное внесение органических удобрений, не компенсирующее потери органических веществ, приводит к дегумификации, Избыточное внесение минеральных удобрений может вызвать их подкисление, а бессистемный выпас скота – привести к уничтожению растительного покрова, активизации ветровой и водной эрозии, загрязнению почв навозом, отрицательно сказывается снижение площади, занятой естественными растительными формациями, замещаемыми агроценозами. Распашка приводит к уничтожению растительности, изменению составляющих водного баланса; за счет увеличения доли поверхностного стока усиливаются эрозионные процессы, изменяется структура почвы, ухудшаются ее водно-физические свойства.

4. Разрушение почв военными действиями: передвижение военной техники, строительство фортификационных сооружений, взрывы бомб, снарядов и т.д. приводят к деградации и даже полному разрушению почвенного покрова. испытание и применение ядерного оружия вызывает радиоактивное загрязнение почв.

        5. Отчуждением земель на несельскохозяйственные нужды связано со строительством и расширением городов и населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог, различного вида путепроводов и т.п. Масштабы такого отчуждения весьма велики. В настоящее время под предприятиями, поселениями, транспортными сооружениями и коммуникациями связи находится около 60 млн.га. земли.