Причины деградации почв и способы предотвращения

Черноземы в скором времени могут стать частью истории. Уже сегодня в России близко 80% истощенных земель. Среди них 15% признаны ЮНЕП сильно деградированными. Причины деградации почв многочисленны. Самая главная – это деятельность человека. К счастью, еще не поздно все изменить.

Что нужно знать о деградации почвенного слоя

Деградация почвы – это устойчивое ухудшение ее свойств, и как следствие, снижение плодородия.

• Биологическая деградация почв подразумевает уменьшение в ней видов и числа почвенных микроорганизмов. Они участвуют во многих экологических функциях почв: поддержании гомеостаза, круговороте биогенных элементов и других.
• Физической деградацией называют ухудшение гидрологических и физических свойств земли, нарушение ее профиля.
• Химическая деградация почв наблюдается при попадании в нее различных химикатов, истощении запасов питательных веществ, засолении. В результате негативного воздействия ухудшаются химические свойства почвенного покрова.

Каковы причины деградации?

Долгое время люди не задумывались над тем, что плодородная почва – такой же ресурс, как золото, нефть и природный газ. Между тем, формирование 1 см верхнего почвенного слоя занимает 1000 лет.

В случае полной деградации почвы ее восстановление может занять жизнь целого поколения.

Впервые над проблемой деградации почв и путями ее решения задумались на рубеже 19-20 веков. Российские ученые В.В. Докучаев и А.А. Измаильский дали научное обоснование разрушительному влиянию деятельности человека. На состояние почвы негативно влияют следующие факторы:

• загрязнение патогенными и не свойственными микроорганизмами;
• чрезмерное или неправильное применение пестицидов, химических удобрений;
• вырубка леса и лесополос, сдерживающих эрозию;
• урбанизация – уплотнение или снос верхнего слоя земли во время строительства, изменение схемы дренажа;
• горнодобывающая, металлургическая, машиностроительная и другие промышленности, сбрасывающие большое количество токсичных отходов;
• чрезмерный выпас;
  чрезмерное возделывание;
• наводнения, извержения вулканов и другие природные катаклизмы.

Типы деградации почв

Очевидно, что на истощение земель влияет совокупность процессов. Часто один неблагоприятный фактор провоцирует возникновение другого. Например, физическое разрушение плодородного слоя усиливает эрозию, а заболачивание – засоление. Тем, не менее, принято различать разные виды деградации почв.

Технологический тип

Деградация, вызванная долгим или неправильным использованием почвы, избыточными технологическими нагрузками. Разрушают почвенный покров разработки полезных ископаемых, геологоразведочные, строительные работы. Все земли, на которых снят или перекрыт гумус, считаются деградированными. Вносит свою лепту низкая культура земледелия. Вследствие перегрузки пашни из почвы изымаются большие запасы полезных веществ, и в должном объеме они не восстанавливаются.

Загрязнение

Вид антропогенной деградации почв. То есть, он вызван теми или иными действиями человека. Загрязнение происходит из-за попадания в землю химических веществ, большого числа неперерабатываемых отходов. Горы пластика, строительных материалов – бич нашего времени. При сжигании мусора ситуация не лучше. Образуемые при горении ядовитые вещества загрязняют не только почву, но и воздух.

Среди прочих факторов деградацию почв вызывают промышленные предприятия. К примеру, металлургическая промышленность сопровождается сбросом тяжелых солей металлов, а машиностроительная – соединений мышьяка, цианида, бериллия. Добавить к этому аварийные выбросы (массовые разливы нефти и другие) и захоронения отходов атомных электростанций (98% из них закапываются).

Оказывает влияние на загрязнение почв и растущее количество транспорта. Транспортные средства увеличивают выбросы оксидов азота, углеводорода, свинца. Также стоит упомянуть сельское хозяйство, где массово применяются химические минеральные удобрения, пестициды и ядохимикаты. Многие из них содержат ртуть и тяжелые металлы.

В Российской Федерации загрязнение почв уголовно наказуемо (ст. 254 уголовного кодекса «Порча земли»).

Эрозия

Разрушение почвенного покрова под действием поверхностного стока вод и (или) ветра. В зависимости от повлиявшего фактора различают водную и ветровую эрозию. При водной эрозии плодородный слой почвы смывается или размывается вместе с подстилающими породами. Процесс сопровождается образованием оврагов и промоин. При ветровой эрозии частички плодородного покрова сносятся сильными порывами ветра.

Засоление

Деградация, связанная с избыточным накоплением водорастворимых солей. При нормальном количестве осадков соли вымываются в нижние слои грунта и уносятся водами в моря и океаны. Во время продолжительных засух этот процесс нарушается, и соли, наоборот, подтягиваются к верхним слоям земли.

На засоление также влияет климат, рельеф, дренированность территории, засоленность подстилающих пород. Вторичное засоление возникает по вине человека. Избыточный полив, полив водой с минералами повышает уровень соленых грунтовых вод.

Заболачивание

Возникает вследствие постоянного или временного перенасыщения водой. Чаще всего наблюдается в низинах, а также в местах, где под почвенным покровом лежит непроницаемый слой глины. На заболоченных землях грунтовые воды поднимаются настолько высоко, что в плодородном слое почвы нарушается нормальная циркуляция воздуха. Это приводит к уменьшению кислорода и увеличению двуокиси углерода. Корни растений не могут дышать и погибают. Заболачивание часто влечет за собой засоление почвы.

Чтобы определить, заболочен земельный участок или нет, нужно выкопать яму глубиной 40 см и посмотреть, течет ли в ней вода.

Опустынивание

Опустынивание или дезертификация – это регрессия земельных ресурсов. В результате снижения плодородия и биологического разнообразия, земля становится непригодна для жизни. К опустыниванию приводят различные эрозии, вырубка лесов, изменение климата, а также все другие вышеперечисленные факторы.

Чем грозит деградация почв – последствия

Деградация почв в конечном итоге влечет за собой полное уничтожение плодородного почвенного покрова. Если процесс не остановить, человечество ждут самые катастрофические последствия:

По некоторым оценкам, деградация земель сделает невозможным проживание близко 1,5 миллиарда человек. Это четверть населения планеты!

Конечно, это произойдет не в один день, а постепенно. Если говорить о краткосрочных перспективах:

• Деградация почвы приводит к снижению ее плодородности.
• Происходит перераспределение поверхностных вод. Может наступить засуха.
• Истощенные земли и пастбища не могут дать нужное количество пищевых продуктов и воды.
• Люди вынуждены мигрировать из неблагоприятных районов.
• Изменяется среда обитания разных видов животных и растений.
• Разрушается экосистема и теряется биологическое разнообразие.
• Наблюдается избыточное выделение углерода в атмосферу.
• Ужесточаются климатические условия.

Значение для здоровья людей

Истощение почвы и опустынивание сказывается на здоровье людей.

95% того, что ест человек, выращивается на почвах.

Путь влияния сложный, но его нельзя отрицать. Деградация почв:

• Повышает угрозу недостаточности питания. Уменьшение производства пищевых продуктов и питьевой воды может нанести серьезный удар по незащищенным слоям населения. Люди не смогут питаться разнообразно и здорово.
• Увеличивает риск инфекционных болезней. Отсутствие чистой воды приводит к плохой гигиене. Отсюда возросшее число заболеваний, передающихся через воду и возникающих от грязных рук.
• Усиливает нагрузку на органы дыхания. В результате ветровой эрозии и загрязнении почвы образуется атмосферная пыль. Пыль влияет на развитие астм и разных респираторных заболеваний.
• Способствует распространению инфекций. Люди, вынужденные мигрировать в благоприятные районы, ускоряют распространение инфекционных заболеваний. Среди них корь, ВИЧ и другие.

По оценкам ФАО, уже в 2014- 2016 годах хронически голодали около 795 миллионов человек. И эти показатели неумолимо растут.

Оценка деградации почв в России и мире

Несмотря на то, что в 1994 году 193 государства ратифицировали Конвенцию ООН по борьбе с опустыниванием, деградация почв во всем мире быстро прогрессирует. Согласно результатам исследований:

1. За последние 100 лет процесс деградации захватил 27% сельскохозяйственных земель в мире.
2. Ежегодно Россия теряет по 2 млн га плодородной почвы. Ежегодный недобор урожая составляет 25-30%.
3. По разным оценкам, уменьшение плодородия земель наблюдается на 30-50% всей суши.
4. Около 78% истощенных земель находятся во влажных широтах, остальные 22% — в полузасушливых и засушливых регионах.
5. По данным ФАО, треть орошаемых земель в мире вторично засоленные.
6. На 84% деградировавших почв распространены водная и ветровая эрозии.
7. В России с 1881 по 1981 год запасы гумуса в почвенном слое уменьшились на четверть.
8. Некоторые ученые считают, что за 100 лет плодородный почвенный покров нашей планеты может быть полностью истощен.

Оценка деградации почв в мире представлена на карте:

В России специфика деградации почв заключается в опустынивании на юге, истощении в центральных областях, и деградации оленьих пастбищ на севере.

Положение дел в России:

Чтобы проверить почву на деградацию, отбирают образцы, проводятся почвенные срезы. Иногда берутся целые монолиты. Методика исследования зависит от масштабности. Почвенный покров проверяют на:

• содержание гумуса;
• реакцию среды (кислотность);
• окультуренность;
• эрозию;
• каменистость;
• засоленность;
• гидрологические нарушения (переувлажнение, подтопление, заболачивание).

Список картограмм может дополняться, исходя от особенностей проявления деградационных процессов.

Методы сохранения плодородных почв

Вернуть плодородие почвам не так просто, как может показаться на первый взгляд. Например, оптимальная система севооборотов в теории могла бы обеспечить баланс гумуса и избежать истощения. Но на практике это займет не один десяток лет. Классические методы борьбы деградацией при нынешней ситуации – капля в море.

Популяризация органических удобрений и средств защиты взамен химических может помочь на небольших частных владениях. Но крупным фермерам такая замена невыгодна. Поэтому сегодня активно продвигается препарат для защиты почв от деградации Plant Growth-Promoting Bacteria. Он представляет собой бактерии, которые способствуют росту растений.

Для предотвращения эрозии почвы также была выведена новая покровная культура Pennycress (из ярутки полевой). Растение может впитывать вредные нитраты, выводя их из почвы.

Предотвращение деградации почв также включает в себя:

• Мониторинг состояния земель с целью пресечения деградации.
• Умеренная обработка при сельскохозяйственных работах, без переворачивания при распашке и т. д.
• Насаждения лесов и растений для закрепления почвы.
• Высадка защитных лесополос для уменьшения скорости ветра.
• Установка дренажных конструкций для снижения уровня грунтовых вод.
• Полосное чередование культурных растений.
• Соблюдение норм полива.

Вопросы и ответы

Вопрос: Что такое рекультивация земель?

Ответ: Рекультивация проводится на земельных участках, структура которых нарушена из-за строительных работ, свалок, добычи ископаемых. На землях воссоздают условия для сельскохозяйственных работ, высадки леса, строительства парков и площадок для отдыха.

На сегодняшний день проблема деградации почв является приоритетной. Очевидно, что принятых мер недостаточно. Почвы продолжают деградировать в быстром темпе, несмотря на большое количество программ по восстановлению. Если смотреть вглубь, основной причиной деградации земель является используемый подход в экономике.

В современном мире все решения принимаются, исходя анализа выгод и затрат, часто в ущерб экологии. Реальная экономическая ценность плодородной земли не учитывается. Экологизация экономики могла бы существенно улучшить ситуацию. Помимо этого, необходим общественный отклик. Пока не поздно, обществу стоит изменить свой взгляд на оценку земли и ущерб от ее деградации.