Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
Одним из главных мероприятий по борьбе с эрозией является задержание на полях талых и дождевых вод. Рекомендуются также такие естественные методы защиты от эрозии, как посевы многолетних трав, сомкнутый растительный покров, севообороты. Растительный покров закрепляет почву корневой системой, создает дополнительные поры и способствует переводу поверхностного стока во внутрипочвен-ный. Растительность обогащает почву органическими веществами и структурирует ее, что также способствует ослаблению водной эрозии. Кроме того, растительность защищает почву от механического воздействия капель дождя, уменьшает скорость поверхностного стока.
Особенно необходима противоэрозионная защита на пойменных землях. Так, в центральных областях России площадь пашни на пойменных территориях занимает 30—40%.
Ветровая эрозия (дефляция) почв характерна для районов недостаточного увлажнения, высоких температур. Способствует ей засуха в сочетании с сильными ветрами. Настоящим бедствием становится пыльная буря, выносящая вместе с посевами до 20 см слоя почвы. С другой стороны, повседневная ветровая эрозия медленно, но методично разрушает почву.
В основном защита от эрозии сводится к организационно-хозяйственным и агротехническим мероприятиям. В последнее время находят применение полимеры-структурообразователи и закрепители грунта. Эти полимерные покрытия должны быть достаточно пористыми, проницаемыми для корней растений, не содержать токсичных веществ.
$ 5.4. ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ
Важным фактором антропогенного воздействия на почвенные экосистемы является применение минеральных удобрений. С ними в большой мере связывают успехи современного сельского хозяйства. Около 2/з урожая сельскохозяйственных растений человек использует 164 для своих нужд и в итоге в почву возвращается меньше биогенных элементов, чем было накоплено биомассой растений. В идеале, если исходить из требования сохранности почвенных экосистем при изыма-нии урожая, на поля необходимо вносить эквивалентное количество биогенных элементов. Если при этом исходить из нормы по 9 кг К, Р2О5 и К в год на человека, то при норме применения удобрений 100 кг/га следует вносить на поля планеты ежегодно по 150 млн.т 14, Р и К. Количество применяемых удобрений в нашей стране неуклонно растет: за 20 лет (с 1965 по 1985 г.) оно возросло почти в четыре раза. Только в 1984 г. сельское хозяйство получило более 23 млн.т минеральных удобрений.
В действительности не все вводимые в почву удобрения достигают растений, многое теряется, выносится в водные объекты.
Особенно остро стоит проблема применения азотных удобрений. Дело в том, что почвенная экосистема истощается по запасам питательных веществ, если связанные формы азота и органические вещества в виде пищевых продуктов изымаются из круговорота веществ со скоростью, превышающей скорость восстановления гумуса. Истощение почвы приводит к сокращению ее плодородия и снижению устойчивости против эрозии. При недостатке азота тормозится синтез белков, ферментов, хлорофилла, а значит, и углеводородов. Особенно необходим азот для образования новых клеток.
Как видно из рис. 21, рис. 21. Динамика потребления биогенных элементов азот потребляется моло- в период вегетации растений дыми растениями в
течение вегетационного периода неравномерно. До стадии кущения потребности во всех биогенах намного меньше, чем в процессе роста растений. Избыточное содержание азотных удобрений в почве приводит к отрицательному воздействию на растения. Так, при дозе 150 кг/га наблюдалось полегание посевов озимой пшеницы, понижалась урожайность. При дозах порядка 200 кг/га снижается процент прорастания семян.
Фат разбития растений
165
Избыточный азот в почве накапливается обычно в форме нитрата. Поскольку в этой форме азот почвой не сорбируется, он легко вымывается почвенными водами, причем от 20 до 40% его поступает в грунтовые воды и близлежащие водоемы.
Резкое увеличение применения азотных удобрений приводит к непропорциональному росту урожая. Так, в США 5-кратное увеличение количества применяемого минерального азота привело лишь к 20%-ному приросту урожая зерновых культур (табл. 23).
Таблица 23. Сравнение средней урожайности зерновых культур США
с количеством применяемых удобрений
Год Количество азотных удобрений, тыс.т Урожайность, ц/га
1948 10 36
1958 100 50
1965 500 60
Сейчас в мире в почвы вносится ежегодно 54 млн.т азотных удобрений в год, в странах бывшего СССР — 10 млн.т/год. Ежегодный избыток связанного азота в биосфере составляет 9 млн.т.
Нарушению естественного баланса цо азоту способствует переход от пастбищного скотоводства к индустриальному — животноводческим комплексам. Соответственно сокращается возврат органических веществ и азота в почву вместе с продуктами жизнедеятельности животных. В то же время очистка и утилизация сточных вод животноводческих комплексов от биогенных форм азота — сложная проблема. Так, типовой животноводческий комплекс на 108 тыс.голов свиней или на 35 тыс. крупного рогатого скота по количеству физиологических отходов эквивалентен городу с населением в 250—350 тыс. человек. В жидкой фракции животноводческих отходов содержится много труд-норазлагаемых белковых соединений, а общее содержание азота достигает 4 г/л.
