36. Понятие о плодородии почв и влиянии на него природных и антропогенных факторов.

Под плодородием понимают способность почв удовлетворять потребность растений в воде и питательных веществах. Важными факторами, определяющими плодородие почв, являются также свет и тепло. Условия, определяющие плодородие почвы, могут быть прямые, непосредственно влияющие на рост и развитие растений, и косвенные. К прямым условиям относятся запасы доступной воды, аэрация, реакция среды, форма и количество доступных элементов питания и их соотношение. К косвенным условиям могут быть отнесены: количество микроорганизмов, глубина залегания ограничивающих корнеобитаемый слой почвы плотных горизонтов и обработка почвы. Прямые и косвенные условия взаимосвязаны и оказывают большое влияние на урожай растений.

Виды почвенного плодородия. Различают естественное, потенциальное, искусственное и эффективное, или действительное, плодородие почв.

Естественное плодородие — свойство почвы, образовавшейся под естественной растительностью при естественном протекании почвообразовательных процессов. Потенциальное плодородие определяется валовым (общим) запасом элементов питания в почве, находящихся как в доступной, так и недоступной формах.

Искусственное плодородие. Создается при использовании обработки почв, внесении удобрений, выращивании культур различных растений, осушении, орошении. Эффективное плодородие, измеряемое величиной урожая, является действительным выражением естественного и искусственного плодородии и в значительной степени зависит от уровня развития науки и техники.

Антропогенное воздейств. на плодор. почвы зачастую негативно. Оно может приводить к эрозии; загрязнению; вторичному засолению и заболачиванию; опустыниванию; отчуждению земель для промышленного и коммунального строительства и истощению земель. Для компенсации этих факторов человек может искусственно повышать плодородие почв (применение удобрений, грамотный севооборот и т.д.), рационально их использовать, предотвращать и препятствовать деградации почв.

37. Деградация почвенного плодородия под действием водной и ветровой эрозии, радиоактивного и химического загрязнения.

Понятие деградация почв связано, прежде всего, с ухудшением плодородных свойств почвы и снижением ее хозяйственно ценности. Это естественный процесс, который, тем не менее, усугубляется человеческой деятельностью.  К естественным факторам относятся вымывание и выветривание верхнего плодородного слоя.

Эрозия почв - процесс разрушения почвенного покрова. Эрозия почв включает в себя вынос, перенос и переотложение почвенной массы. В зависимости от фактора разрушения эрозию деляг на водную и ветровую (дефляция).

Водная эрозия процесс разрушения почвенного покрова под действи­ем талых, дождевых или ирригационных вод.

По характеру воздействия на почву водную эрозию делят на плоскост­ную и линейную.

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

Линейная (овражная) эрозия - размыв почв в глубину более мощной струей воды, стекающей по склону. На первой стадии линейной эрозии образуются глубокие струйчатые размывы (до 20-35 см) и промоины (глубиной от 0,3-0.5 до 1-1,5 м). Дальнейшее их развитие приводит к образованию оврагов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы.

В горных районах наряду с развитием обычных форм водной эрозии могут возникать селевые потоки (сели). Они образуются после бурного снеготаяния или интенсивных дождей, движутся с большой скоростью и увлекают огромное количество материала в виде мелкозема, гальки и крупных камней. Борьба с ними требует строительства специальных противоселевых сооружений.

По темпам развития различают геологическую (нормальную) и ускоренную эрозию.

Геологическая (нормальная) эрозия - - медленный процесс смыва частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью при котором потеря почвы компенсируется в ходе почвообразования. Этот вид эрозии протекает повсеместно, практически не приносит вреда, и охраны почв не требует.

Ускоренная эрозия возникает при удалении естественной растительности, неправильном использовании почвы, в результате чего темп эрозии резко возрастает. Этот вид эрозии приводит к снижению почвенного плодородия, а иногда и к полному уничтожению почвенного покрова, и требует защиты почв.

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) дефляция.

Пыльные бура повторяются раз в 3-20 лет, уносят до 15-20 см поверхностного слоя почвы. При этом крупные частицы почвы передвигаются на небольшие расстояния, задерживаясь у различных препятствий и в понижениях рельефа. Наиболее мелкие частицы почвы (<0,1 и <0.001 мм) в виде воздушной суспензии перемещаются на десятки, согни и даже тысячи кило­метров.

Повседневная дефляция более медленно, но регулярно разрушает почву. Она проявляется в виде верховой эрозии и поземки. При верховой эрозии частицы почвы поднимаются вихревым (турбулентным) движением воздуха высоко вверх, а при поземке они перекатываются ветром по поверхности почвы или перемещаются скачкообразно на небольшой высоте от почвы.

Под радиоактивным загрязнением почв. Понимается увеличение концентрации радиоактивных веществ в почвенной толще вследствие антропогенной деятельности.

В отличие от химического радиоактивное загрязнение не оказывает токсического действия на объекты живой природы; оно не вызывает никаких существенных изменений свойств почв, в частности рН, емкости ППК, уровня минерального пита­ния. В связи с тем, что массовая концентрация радионуклидов в почве чрезвычайно мала, пороговый эффект их накопления в растениях отсутствует.

Негативными последствиями радиоактивного загрязнения являются:

- прямое воздействие ионизирующего излучения на компо­ненты почвенно-растительного покрова, животных и человека;

- ограничение возможности использования загрязненных почв в народнохозяйственной деятельности.

При поступлении в биосферу больших количеств радиоак­тивных веществ возможно формирование дозовых нагрузок на биоту, приводящих к радиоактивному поражению природных и агроэкосистем.

Радиоактивное загрязнение почв обусловливают две большие группы радионуклидов: естественные (или природные) иискусственные (или техногенные). Концентрация есте­ственных радионуклидов в почвах увеличивается за счет тех­нологических процессов, связанных с добычей, переработкой и складированием природного сырья, производством и внесени­ем удобрений, сжигания угля на тепловых электростанциях и т.д.

Химическое загрязнение почв может быть вызвано следующи­ми причинами: 1) атмосферным переносом загрязняющих веществ (тяжелые металлы, кислые дожди, фтор, мышьяк, пестициды); 2) сельскохозяйственным загрязнением (удобрения, пестициды); 3) на­земным загрязнением — отвалы крупнотоннажных производств, от­валы топливно-энергетических комплексов, 4) загрязнением нефтью и нефтепродуктами.

Тяжелые металлы поступают в почву преимущественно из ат­мосферы с выбросами промышленных предприятий, а свинец — с выхлопными газами автомобилей. Наиболее типичные тяжелые ме­таллы — свинец, кадмий, ртуть, цинк, молибден, никель, кобальт, олово, титан, медь, ванадий. Из атмосферы в почву тяжелые металлы попадают чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяются, переходя в гидроксиды, карбонаты или в форму обменных катионов.

Промышленные отвалы. Атмосферные выбросы, содержащие оксиды различных токсичных металлов и неметаллов, распространя­ются на десятки и сотни километров. Поэтому вызываемыеимизагрязнения имеют региональный, а иногда и глобальный характер. В противоположность этому крупнотоннажные отходы различных производств, золы тепловых электростанций, отвалы при добыче уг­ля оказывают преимущественно локальное влияние. Такие отвалы занимают немалые площади, выводя из пользования земельные уго­дья, а многие из них представляют вполне конкретную опасность для окружающей среды. Отвалы угольных шахт содержат немало угля, он горит, загрязняя атмосферу. Отвалы многих горных пород содер­жат пирит FeS₂, который самопроизвольно на воздухе окисляется до Н₂SO₄; в период дождей или снеготаяния последняя легко образует не только сильнокислые территории, но даже озерца серной кислоты в окрестностях горных выработок. Единственный путь нормализации экологической обстановки в таких местах — выравнивание отвалов, их землевание, залужение, лесные посадки.