Деградацыя грунту

 

Основні чинники гідроморфізму:

 

" підйом рівня ґрунтових вод біля споруджених водосховищ;

 

" порушення звичайного для даної місцевості режиму випаровування, наприклад, після лісової пожежі, коли різко падає кількість транспірації внаслідок знищення рослин;

 

" звичайне поширення (розростання) мохово-торфяних боліт на низовинах;

 

" заростання озер болотними рослинами;

 

" кліматичне зниження середньорічних температур повітря і випаровування.

 

При заболоченні розвивається малопродуктивна болотна рослинність - жорсткі трави та мохи. Щоб уберегти ґрунт від заболочення необхідно берегти ліса від пожеж; повинен бути старанний розрахунок підйому рівня ґрунтових вод при створенні водосховищ; правильне штучне зрошування. Процеси заболочування характерні для зони мішаних лісів, менше вони поширені в лісостеповій і степовій зонах.

• підкислення -   процес підкислення ґрунтів набуває глобальних масштабів,

спричинюючи негативні агрогеохімічні наслідки.

Особливу тривогу викликає те, що явище підкислення ґрунтів має прихований і в багатьох випадках вторинний характер. Спочатку відбувається процес декальцинації, а потім, значно пізніше, спостерігається підкислення ґрунту. Нерідко вже провапновані ґрунти знов стають кислими. З'являються кислі ґрунти і в районах, де їх раніше не було.

Причин, що обумовлюють підкислення, багато. Найістотнішими з них є кислотні дощі, низький рівень удобрювання ґрунтів органікою, необґрунтовано інтенсивне застосування засобів хімізації в землеробстві. Отже, підкислення ґрунтів має переважно антропогенне походження. За даними ЮНЕСКО, в атмосферу надходить 109т/рік кислотних агентів газового та аерозольного характеру. Це насамперед сполуки сірки, азоту, вуглецю і хлору. При їх окисненні та конденсації утворюється сірчана, соляна, вугільна й азотна кислоти, які випадають на ґрунти з дощовою водою.

• засоленість - це такі ґрунти, що містять у всьому профілі або в його

частині легкорозчинні солі в кількостях, шкідливих для рослин.

Шкідливість водорозчинних солей полягає в тому, що вони підвищують осмотичний потенціал ґрунтового розчину, чим погіршують постачання рослин водою через недостатню всмоктувальну силу кореневих систем. При цьому знижується транспірація, уповільнюється фотосинтез, погіршується мінеральне живлення. Деякі солі (сода) погіршують властивості ґрунту: він набухає, зменшується здатність колоїдів до коагуляції, збільшується їх рухомість, в результаті чого руйнується структурність ґрунту, росте його щільність тощо.  Найбільш шкідливі солі: Na2СО3, NaHСО3, NaCl; шкідливі: СаСl2, MgCl2, Na2SО4; менш шкідливі: MgSО4, CaSО4.

Джерелами солей у природі взагалі й у ґрунтах зокрема виступають такі процеси та об'єкти:

- вивітрювання порід, при якому утворюються різноманітні солі, які з водами мігрують в океан або безстічні басейни на суші. Це процес глобальний, входить у великий кругообіг речовин і завдяки йому щорічно утворюється близько 3 млрд. т водорозчинних сполук;

- соленосні гірські породи, які утворюються на дні морів та океанів і в результаті тектонічних рухів земної кори виходять на поверхню, де виступають у ролі ґрунтотворної породи;

- мінералізовані ґрунтові води, що знаходяться на глибині 2-7 м і впливають на процес ґрунтоутворення;

- виверження вулканів;

- перенесення солей вітром з моря на сушу (імпульверизація);

- атмосферні опади (максимальний вміст солей у них може складати 400 мг/л).

- деяка рослинність, яка підкачує солі завдяки їх біологічній акумуляції та наступній мінералізації фіто маси (солянки).

- зрошувальні води, які можуть бути активним фактором вторинного засолення ґрунтів при неправильному зрошенні.

Ці джерела діють на всій земній кулі, але засолені ґрунти займають порівняно незначну частину суші. Для їх утворення потрібне специфічне сполучення навколишніх умов: засушливий аридний клімат, при якому випаровуваність перевищує кількість опадів, тому солі не вимиваються з ґрунту; негативні форми рельєфу, де забезпечується накопичувальний баланс речовин.

У таких ландшафтно-геохімічних умовах у ґрунтах можуть накопичуватись різні солі. При дещо вологішому кліматі акумулюються менш розчинні солі, а легкорозчинні вимиваються. З посиленням сухості клімату в ґрунті зберігаються більш розчинні солі, наприклад, хлориди.

Солончаки – один із типів засолених грунтів, які містять у шарі 0-30 см токсичну кількість водорозчинних солей.

• осолонцювання.          Особливості осолонцювання ґрунтів: лужність, дефіцит кальцію, високу концентрацію солей, негативні фізичні властивості. Осолонцюватість ґрунту є наслідком присутності в ґрунті поглиненого натрію, від кількості якого залежить ступінь осолонцюватості ґрунту. Окрім природних солонців та солонцюватих ґрунтів ще є вторинно осолонцьовані ґрунти, що формуються під впливом зрошення мінералізованими водами. На зрошуваних землях з орного шару інтенсивно вилуджується кальцій, а надходження в деяких випадках значної кількості натрію проводить до деградації ґрунтів в несприятливий бік. Це веде до прискорення інтенсивності солонцового процесу і накопичення токсичних солей. Одним з основних прийомів боротьби з осолонцюванням є хімічна меліорація. З цією метою використовуються гіпс, фосфогіпс, карбонат кальцію, дефекат цукрових заводів, шлам паперової промисловості.
• перезволоження - вологість, що перевищує граничну польову вологоємкість.  При цьому варто відмітити дві умови, характерних для досліджуваного регіону, в яких проявляється перезволоження.        Перша здійснюється в ґрунтоутворюючих породах, які не містять органічних речовин. Тоді перезволоження супроводжується гідратацією мінеральних колоїдів й набуханням. У суху фазу проходить їх просадка та утворення.  Інша умова перезволоження має місце при наявності речовин, здатних до бродіння, що супроводжується протіканням окислювально-відновних реакцій, накопиченням органічних та мінеральних відновлювачів, кислот і внутрішньо комплексних сполук, зменшенням валентності заліза й марганцю та їх міграцією. За таких умов наслідком перезволоження завжди є глеєутворення. Для його появи необхідно й достатньо наявності і дії таких трьох факторів: органічної речовини, здатної до бродіння, перезволоження і гетеротрофної анаеробної мікрофлори. Так як глеєутворення супроводжується виносом і накопиченням елементів у профілі ґрунтів та їх міграцією в ландшафті, воно може викликати деградацію ґрунтів.
• кислотність ґрунту - здатність ґрунту підкислювати ґрунтовий розчин або розчини солей внаслідок присутності в складі ґрунті кислот, а також обмінних іонів водню та катіонів, які утворюють при їх витискуванні гідролітично кислі солі (переважно Аl3+). Очевидно, що у разі триваліших кислотних опадів під впливом обробітку і внесення мінеральних добрив та інших підкислюючих факторів, ґрунт не може протистояти їхньому негативному впливу, що погіршує умови росту й розвитку рослин, одночасно, не зважаючи на те, що на їх шляху стоять такі ефективні геохімічні бар'єри як нейтральні та потужні підорні і стійкі перегнійні шари ґрунту. У підсумку, потреба вапнування ґрунтів до цього часу залишається актуальною. Вапнування - один із найтриваліших за дією заходів хімічного впливу на ґрунт і його родючість. Внесене у ґрунт вапнякове добриво нейтралізує надмірну кислотність, поліпшує фізичні та фізико-хімічні властивості ґрунту, забезпечує рослини кальцієм і магнієм, активізує мікробіологічні процеси, підвищує ефективність добрив і продуктивність сівозміни в цілому
• озалізнення – процес вивільнення заліза із решіток мінералів при вивітрюванні та його осадження в порах і тріщинах у вигляді автохтонних кутан, зерен, мікроагрегатів і згустків гідрооксидів, який супроводжується побурінням або почервонінням грунтоутворючої породи.
• гідрофобізація.          Гідрофобізація ґрунтів, тобто надання ґрунту водовідштовхувальних властивостей, проводиться за допомогою обробки його невеликою кількістю в'яжучого за певних гідротермічних умовах. Гідрофобізація ґрунтів фурфурол-аніліном заснована на взаємодії з ґрунтом поверхнево-активних речовин - фурфуролу та аніліну з утворенням у ґрунті при звичайній температурі синтетичної фурфурол-анілінові смоли.

Міцність і водостійкість гідрофобного ґрунту залежать в основному від мінералогічного і гранулометричного складу ґрунту, колоїдно-хімічного складу його тонкодисперсної частини, змісту легкорозчинних солей. Гідрофобізація глин і суглинків з числом пластичності більше 0,12 вимагає підвищеної витрати бітуму або дьогтю.

2.6. Фізико-хімічна деградація ґрунтів зумовлюється змінами в реакції ґрунтового середовища, ємності вбирання ґрунтом, кількісним та якісним складом увібраних основ.

Для визначення різних видів деградованих ґрунтів удосконалені і доопрацьовані основні діагностичні критерії, що характеризують ступінь деградації ґрунтів.

За даними Інституту Укрземпроекту загальна площа деградованих і малопродуктивних земель в Україні становить 5133,7 тис. га, із них 2631,1 - еродовані, 590,0 - перезволожені і заболочені ґрунти.

• підкислення.           Зростаюча кислотність ґрунтового покриву - одна з найгостріших проблем сучасності. Процес підкислення ґрунтів набуває глобальних масштабів, спричинюючи негативні агрохімічні наслідки. Особливу тривогу викликає те, що явище підкислення ґрунтів має прихований і в багатьох випадках вторинний характер. Спочатку відбувається процес декальцинації, а потім, значно пізніше, спостерігається підкислення ґрунту. Нерідко вже провапновані ґрунти знов стають кислими. З'являються кислі ґрунти і в районах, де їх раніше не було. Причин, що обумовлюють підкислення, багато. Найістотнішими з них є кислотні дощі, низький рівень удобрювання ґрунтів органікою, необґрунтовано інтенсивне застосування засобів хімізації в землеробстві. Отже, вторинне підкислення ґрунтів має переважно антропогенне походження.
• ємність вбирання - це сума поглинутих або обміняних іонів.   

Ґрунтовий вбирний комплекс являє собою сукупність колоїдів, які здатні до реакцій обмінного вбирання. Кожен ґрунт має певну реакцію ґрунтового розчину, що залежить від наявності в ньому, в першу чергу, іонів водню, які зумовлюють кислу реакцію (наприклад - болотні і підзолисті ґрунти), та гідроксильних іонів, що зумовлюють лужну реакцію (наприклад - каштанові і солонцеві ґрунти).            

• кількість і якість увібраних основ - здатність ґрунту вбирати гази, рідини, розчинені речовини, а також затримувати тверді частинки з рідини, що просочуються крізь ґрунт, тощо.

 

 

 

3. Чинники деградації  земель.

 

3.1. Природній чинник деградації  ґрунтів.

До природного чинника деградації ґрунтів відносять:

• Ерозійні процеси (площинна, лінійна ерозія).
• Вітрова ерозія ( дефляція).
• Зсуви.
• Сельові потоки.
• Осипи.
• Суфозійні процеси.
• Карст ( термокарст).
• Вітровали
• Засолення (солонці, солончаки).
• Заболочення.
• Кислотність.
• Перезволоження.
• Землетруси.
• Вулкани.

 

3.2. Антропогенний чинник деградації  ґрунтів.

До антропогенного чинника деградації ґрунтів відносять:

• Пестициди.
• Нітрати.
• Отрутохімікати.
• Важкі метали.
• Радіонукліди.
• Комунальні та побутові відходи.
• Стічні води.
• Спрацьовані торфовища.
• Нафтопродукти.
• Засміченість.
• Забур’яненість.
• Плантажна оранка.
• Дегуміфікація.
• Переущільнення.
• Іригаційна ерозія.
• Агротехнічна ерозія.
• Геологорозвідувальні роботи.
• Гірничопромислові виробітки.

 

4. Критерії деградації.

Аналіз динаміки земельного фонду України дає можливість простежити такі тенденції. Йде процес скорочення частки орних земель за рахунок переведення їх частини в інші категорії сільськогосподарських угідь. Все більше продуктивних земель вилучається для потреб промислового, транспортного і житлового будівництва. На еродованих та рекультивованих землях йде процес лісопосадок та лісовідновлення.

Головну шкоду ґрунтам  наносить багаторазова механічна обробка: оранка, культивація, боронування. Тепер  на зміну традиційним методам  обробки ґрунтів пропонується застосовувати  систему з помітно меншим механічним обсягом впливу — безплужну систему землеробства. Головна ідея — відмовитись від глибокої оранки землі.

Ґрунт у результаті такої  обробки, здобуває майже ідеальні якості: він не ущільнюється, стає в достатньому  ступені пухким, із численними невеликими ходами, що сприяють провітрюванню  і швидкому відводу води після сильних злив, що, у свою чергу, запобігає утворенню застійної вологи. При оранці така структура була б зруйнована. Оскільки при обробці, що щадить, земля може усмоктувати вологу у великих кількостях і відводити її надлишки, ґрунт не вимивається і не вивітрюється.

Безплужна обробка запобігає  появі курних бур, у значній мірі знижує потенційну засміченість орного шару насіннями бур'янистих рослин, очищає ґрунт від бур'янів, що, у  свою чергу, дозволяє зменшити пестицидне навантаження.

Оранка з оборотом шару, що сторіччями культивується  в усьому світі, порушує природні закони ґрунтоутворення й усередині  ґрунтові взаємозв'язки. Справа в тім, що верхні обрії ґрунту заселені аеробною біотою, що вимагає для життя кисень, а нижні обрії, навпаки, — анаеробною біотою, для якої кисень згубний. З оборотом шару ґрунтова біота стає нежиттєвою і гине, перетворюючи орний шар у наполовину інертну порошкоподібну масу, порушуючи усередині ґрунтові взаємозв'язки. Щоб після такого утручання відновити рівновагу, потрібно систематична безплужна обробка протягом 5—10 років.

Безплужний обробіток  ґрунту — високоефективний агро-меліоративний  прийом. Річний вологонагромаджувальний  ефект її дорівнює 30—50 мм, що стабілізує землеробство, особливо під час сильних  посух.

Безплужна обробка, сповільнюючи нітріфікаційні процеси в ґрунті, зменшує зміст вільних нітратів у сільськогосподарській продукції, тобто дозволяє виростити екологічно чисту продукцію.

Таким чином, безплужна  система землеробства, що захищає  ґрунт — альтернатива загрозливої екологічної ситуації, що створилася в сільськогосподарському виробництві. Інтенсивність руйнування та деградації ґрунтів, стан яких визначає не тільки ефективність агропромислового комплексу, здоров'я довкілля в цілому, а й рівень національної безпеки та економічної незалежності країни, прискорено зростає.     

Як відмічає професор С. Ю. Булигін, вона обумовлена такими процесами:

Дегуміфікація (від 0,6 до 1,0 т/га щорічно; 0,4 % в середньому втрачено за останні 35—40 років (3,5 і 3,1 — відповідно у 1980 і 2004 роках);

Еродованість (до 40 % від загальної площі країни). Щорічно змивається більш як 500 млн. т ґрунту, з якими втрачається 24 млн. т гумусу, 1 млн. т азоту, 700 тис. т фосфору, 10 млн. т калію. Площа еродованих земель щорічно збільшується більш як на 80 тис. га. Повний збиток від ерозії вже перевищує 10 млрд. умовних одиниць за рік;

Від'ємний  баланс елементів живлення (досягає 100 кг/га і більше);

Переущільнення (майже на всій площі ріллі);

Забруднення (до 20 % земель, особливо міських, приміських та індустріальних районів мають вміст елементів, що перевищує чи дорівнює МДР;

Меліорація  зрошуваних ґрунтів — підтоплено до 500 тис. га, осолонцьовано і засолено до 10 млн., осушені ґрунти — близько 800 тис. га покинутих земель (деградованих, кислих, зарослих чагарниками), кислі орні ґрунти — 4 451 тис. га, солонці й солонцеві землі — 3 986 тис. га.;

Відсутність стратегії землекористування і  охорони земель, порушення законів  землеробства, екологічної рівноваги, нехтування концепцією сталого землекористування;

Відсутність дієвих національної, галузевих і  регіональних програм;

Фетишизація форм власності на землю і нехтування технологіями раціонального використання земель (ніяка, навіть найпрогресивніша приватна форма власності не замінить технологій вирощування культур і охорони ґрунтів);

Екстенсивність  використання земель, засміченість полів, низька ефективність використання меліорованих земель (близько 6,0 млн. га), луків, пасовищ, заплавних земель.