Тема 7. ЗАБРУДНЕННЯ ЛІТОСФЕРИ

ЗАГАЛЬНА ЕКОЛОГІЯ

1. Агроекосистеми

2. Розподіл ґрунтів у світі

3. Проблеми забруднення грунтів.

4. Рекультивація порушених земель.

5. Системи землеробства

1. АГРОЕКОСИСТЕМИ

Агроценоз — створена людиною з метою одержання сільськогосподарської про­дукції і регулярно підтримувана біотична спільнота, що має малу екологічну стійкість, але високу врожайність (продуктивність) одного чи кількох видів (сортів, порід) рос­лин або тварин.

Стародавня китайська мудрість говорить: "Стан землі і перш за все орної — найкращий показник морального здоров 'я суспільства ". Вся історія землеробства — це спроба досягти компромісу між прагненням одержати високий урожай і збереженням родю­чості на майбутнє.

Підвищення врожайності рослин і товар­ного тваринництва потребує дедалі більших витрат антропогенної енергії на одиницю про­дукції. Сучасні агроекосистеми збиткові, а сільське господарство є найбільшим спожи­вачем енергії.

У світі відомо 1,5 тис. сільськогосподарських рослин, але масово вирощується лише 90 видів і з них 14 належать до злакових і бобових. А чим багатша на види екосистема, тим вона стійкіша. Стійкість агроценозів забезпечується лише надход­женням ззовні енергії у вигляді добрив, поливної води, засобів боротьби з бур'янами, шкідниками, захворюваннями. З урожаєм з агроекосистеми виноситься величезна кількість поживних речовин і навіть родючого ґрунту (в Україні гостро стоїть пробле­ма зниження втрат грунту разом із зібраними цукровими буряками).

Агроценози зернових і овочевих культур стійкі лише впродовж одного року, ба­гаторічних трав і ягідних — 3—4 років; плодових культур — 30—40 років. Поява агроценозів — величезних площ окремої культури — спричинює надмірне зростання чисельності певних видів шкідників, бур'янів чи захворювань - колорадського жука, який із пасльону в Колорадо перебрався на картопляні поля, філоксери, що змушує знищувати з такою любов'ю вирощені виноградники. Постійна турбота, важка люд­ська праця, витрати пального та різних засобів підвищення врожайності підтримують продуктивність агроценозів на вищому рівні, ніж природних екосистем.

Основним компонентом агроекосистем є грунт. Розглянемо найважливіші влас­тивості ґрунтів.

Ґрунт — це самостійне природне тіло, яке ут­ворилося з поверхневих шарів гірських порід під сукупним впливом тварин, рослин, мікроорганізмів, клімату, води, рельєфу місцевості, часу, діяльності людини.

Товщина ґрунтового покриву становить від 15—20 см до 2—3 м. В.Вернадський називає ґрунт "біокосним" тілом і "благородною іржею", оскільки він є результатом дії живої і неживої природи; безліч видів живих істот частину або все своє життя проводять у ґрунті, розпушуючи його та удобрюючи. Це мікроорганізми, най­простіші, черви, вищі тварини, зокрема риючі. Ґрунт не лише живить, а й утримує рослини.

Найважливіша особливість ґрунту — родю­чість, тобто забезпечення рослин усім необхідним для їх росту і розвитку.

Механічний склад ґрунту

Тверда частина ґрунту складається з часточок різного розміру - уламків гірських порід, мінералів, решток рослин і тварин, нерозчинних органічних та неорганічних сполук. Умовно всі часточки розміром понад 0,01 мм називають фізичним піском, менші за 0,01 мм — фізичною глиною.

Гранулометричний склад ґрунту характеризує:

• родючість;

• водопроникність і вологоємність;

• повітро- і газопроникність.

За вмістом фізичного піску, %, ґрунти поділяють так:

• глина важка < 10%

• глина легка < 30%

• суглинок важкий < 40%

• суглинок середній ~ 50%

• суглинок легкий > 60%

• супісок > 80%

• пісок > 90%

У важких ґрунтах (>50% фізичної глини) висока вологоємність і в'язкість, низь­ка водопроникність, вони родючі, але важкі в обробці; легкі грунти збагачені велики­ми часточками, легко прогріваються і обробляються, швидко пропускають вологу, але малородючі через низьку концентрацію гумусу (органічної речовини ґрунту тем­ного кольору, що утворюється при руйнуванні рослинних і тваринних решток організмів та продуктів їх життєдіяльності; складається переважно з гумінових і фульвінових кислот та їх солей).

Фазовий склад ґрунту: тверда частина; рідка частина (ґрунтовий розчин); газоподібна частина — ґрунтове повітря, збагачене, порівняно з атмосфер­ним, вуглекислим газом, метаном, аміаком, гідрогенсульфуром і збіднене кис­нем; у верхніх 15—30 см ґрунту склад повітря такий: 78—86% 11—21% 0₂, 0,3-8% С0₂;

• жива частина - сукупність ґрунтових мікроорганізмів і риючих тварин (в 1 га землі перебуває приблизно 10 т найрізноманітніших видів живої речовини).

Родючість грунтів визначається:

• щільністю;

• материнською породою;

• вмістом гумусу;

• концентрацією біогенних макро- і мікроелементів;

• тепловим режимом;

• хімічним складом ґрунтового повітря;

• багатством живої речовини;

• відсутністю забрудників, шкідників та збудників захворювань рослин.

Функції грунту: утримання рослин та забезпечення їх живлення

• зв'язування і утримання багатьох хімічних елементів;

• мінералізація органічних решток;

• формування стоку та хімічного складу вод на суші;

• місце проживання численних видів тварин;

• участь у колообігу хімічних елементів;

• гуміфікація — перетворення опаду рослин, решток мертвих рослин і тварин детритофагами і редуцентами;

• руйнування біологічно активних шкідливих речовин;

• нейтралізація алелопатично активних інгібіторів, що полегшує сумісне існування рослин в екосистемах;

• утворення складних біогеоценозів з рослинами і тваринами.

Глобальні та екологічні функції ґрунтів і ґрунтового покриву Землі (за Б.Розановим):

• забезпечення функції життя (акумулюють елементи живлення, воду, створю­ють умови для вкорінення рослин, життя тварин);

• забезпечення взаємодії великого геологічного і малого біотичного колообігів речовин;

• регулювання хімічного складу атмосфери і природних вод;

• регулювання інтенсивності біосферних процесів;

• накопичення гумусу і зв'язаної з ним енергії;

• захист літосфери від інтенсивного руйнування гірських порід під дією екзоген­них чинників;

• ґрунт — незамінний природний ресурс.

2. РОЗПОДІЛ ҐРУНТІВ У СВІТІ

Земельний фонд планети представлений в табл. 4.1.

За даними ФАО, орні ґрунти становлять лише 10% території суші, сіножаті і пасовища — 20%, решта земель не використовується в сільському господарстві, оскільки 20% суші розташовано в зонах з холодним кліматом; 20% — у зоні з посушливим кліматом; 20% — розміщено на кругих схилах; 10% — представлено малопотужними ґрунтами.

Сільськогосподарська освоєність суші на планеті досягає близько 30%. Найбільша забезпеченість за площею ріллі на душу населення в Канаді (1,8 га), найменша — в Японії (0,05 га).

Причини втрат ґрунтів

Розорювання. На Великих рівнинах США колись жили індіанці, які займалися полюванням. Наприкінці XVIII ст. білі почали розорювати степи, що давали багаті врожаї впродовж 100 років. Посуха наприкінці XIX ст. знищила всі посіви, 90% фермерів залишили ці землі і повторне їх освоєння почалося лише після Першої світової війни. Однак сильні вітри, що віяли два роки поспіль (1934—1935 рр.), знес­ли родючий шар Грунту, перетворивши Великі рівнини на пустелю. Те саме сталося і після освоєння цілини в 50-х роках XX ст. у Казахстані.

Перевипасання спричинює знищення трав'яного покриву, подальшу ерозію, неможливість відновлення родючості внаслідок втрати детриту. В Ісландії вівці пере­творили місцевість на кам'янисту пустелю.

Зниження лісистості сприяє вимиванню поживних речовин з грунту (зокрема, сполук нітрогену приблизно в 45 разів), втраті вологості, затопленню низинних міс­цевостей, посиленню водної та вітрової ерозії грунтів, спустелюванню.

Важко повірити, що в пустелі Гобі чотири тисячоліття тому вирощували хліб, а Лівійська пустеля була житницею могутнього Риму. Вирубування лісів і зумовлені нею ерозія та спустелювання призвели до загибелі стародавніх центрів землеробства у Сирії та Пакистані. Народне прислів'я говорить: "Хто рубає ліси, той сушить місця, гонить від полів хмари і готує собі горя купи".

Найнебезпечніше знищення лісів на рівнинних територіях у вологих тропіках, де понад 90%. біогенних елементів рослини отримують з опалого листя, та в районах вічної мерзлоти (порушення температурного режиму, заболочування місцевості).

ішення в посушливих місцевостях часто зумовлює вимивання солей з глибин у горизонти ґрунту і засолення внаслідок швидкого випаровування води. Засолення перетворює землі на пустелю (за вмісту в ґрунті 1% солей урожайність більшості згосподарських культур знижується на третину, 2—3% — повністю зникає), Нині у світі засолено близько 30% зрошуваних земель.

Ерозія ґрунтів — це процес руйнування ґрунтового покриву і знесення його часточок їй води (водна ерозія) або вітром (вітрова ерозія), яка посилюється внаслідок господарської діяльності людини. Пилові бурі переносять повітряними потоками тонни родючого ґрунту на сотні і навіть тисячі кілометрів, площа еродованих земель внаслідок неправильного ведення землеробства і земельних робіт у світі досягла 700 млрд га.

Спустелювання — зниження біологічної продуктивності природних екосистем, яке по­діляють на два типи: аридне спустелювання — деградація пустельних та напівпустельних тери­торій, куди входить знеліснення, ерозія, засо­лення тощо. Арктичне спустелювання характер­не для тундрових і лісотундрових екосистем нав­коло Північного Льодовитого океану, які надзвичайно довго відновлюються в разі їх по­рушення чи забруднення, що відбувається, зок­рема, під час видобутку нафти (гусеничний всю­дихід, проходячи в тундрі чи лісотундрі 10 км, знищує рослинність на площі 1 га), геологічної розвідки, переповнення пасовищ оленями.

Значна кількість земель виходить із сіль­ськогосподарського вжитку внаслідок розрос­тання міст (урбанізації), яке відбувається в усьому світу.

3. ПРОБЛЕМИ ЗАБРУДНЕННЯ ГРУНТІВ.

Найпоширенішими забрудниками грунтів, що впливають а фізичні й хімічні процеси в грунті, ріст і розвиток рослин, функціонування назем- их і водних екосистем (зокрема, в разі змивання з поверхні у природні водойми юлук нітрогену чи фосфору відбувається евтрофікація), є мінеральні добрива, наф- шродукти, важкі метали, радіонукліди, пестициди. Деякі з них цілеспрямовано вно- •іть людина для забезпечення родючості грунту чи з метою захисту рослин, але без захування доз, кліматичних умов, типу ґрунту це може спричинити їх надмірне на- зпичення, пригнічення життєдіяльності рослин і ґрунтової фауни, передачу по лан- югах живлення і несприятливий вплив на здоров'я людини. Розглянемо основні ібрудники, шляхи їх надходження у ґрунт та дію.

У ґрунті відбуваються фізичні, хімічні та біологічні процеси, від інтенсивності й співвідношення яких залежить форма, в якій перебувають хімічні елементи, їх доступність для рослин, швидкість міграції, стійкість ґрунтів.

Розподіл хімічних елементів відбувається в результаті:

• вимивання (вилуження) з ґрунту;

• осадження у вигляді малорозчинних карбонатів, сульфідів, фосфатів, силікатів, гідроксидів тощо;

• включення до складу мінералів;

• адсорбції компонентами ґрунту (ґрунт має високу вбирну здатність завдяки наявності ґрунтового вбирного комплексу, який діє як йонообмінник і завдяки якому грунт називають геохімічним фільтром, що міцно утримує катіони важ­ких металів, перешкоджаючи їх надходженню в підземні води).

Отже, стійкість ґрунтузалежить від:

• рН ґрунту;

• вмісту гумусу;

• водоємності та водопроникності;

• гідрологічного режиму;

• типу ґрунту;

• хімічної природи забрудника;

• угруповань рослин, тварин і мікроорганізмів, які засвоюють, знешкоджують, концентрують чи розсіюють хімічні забрудники, що потрапили до грунту.

Техногенні речовини поділяють залежно від об'єкта, на який спрямована їхня дія, на:

• педохімічно активні речовини, здатні впливати на кислотно-основні чи окисно-від­новні умови в ґрунтах (кислоти, луги, карбонати; катіони важких металів, що у фунто­вих розчинах гідролізують, змінюючи рН середовища, гідрогеносульфур, метан);

• біохімічно активні речовини, які безпосередньо діють на живі організми (пес­тициди, поверхнево-активні речовини, важкі метали, діоксини).

Зважаючи на це, можна виділити три типи стійкості геосистем (зокрема й ґрунту) — фундаментальні структурні одиниці географічного ландшафту, які об'єднують геоморфологічні, кліматичні, гідрологічні елементи та екосистеми на певній ділянці земної території:

• геохімічна стійкість, або здатність до самоочищення від забрудників;

• фізична стійкість, або стійкість літогенної основи (для Грунтів — протиерозійна стійкість);

• біологічна стійкість, або відновні та захисні властивості рослинності.

Основні забрудники ґрунтів

Мінеральні добрива. Для компенсації втрат мінеральних речовин ґрунтом із зібраним урожаєм і підтримання родючості земель вносять добрива — азотні, фосфорні та калійні. При їх внесенні не завжди враховують хімічний склад ґрунту, агротехніку культури, терміни й норми внесення, що призводить до накопичення їх у ґрунті та рослинах, надходження у поверхневі води зі стоком. Азотні і фосфорні добрива сприя­ють азотфіксації, активують діяльність ґрунтових бактерій, актиноміцетів, грибів, які руйнують рештки рослин і тварин, формуючи гумус.

Накопиченню нітратів у рослинах сприяють:

• високі дози азотних і органічних добрив;

• затінення в разі загущення посівів;

• надмірна вологість і низька температура, посуха;

• пригнічення рослин засобами захисту;

• ослаблення рослин внаслідок ураження шкідниками та захворювань.

У закритому ґрунті нітрати накопичуються більшою мірою, тому в теплий період знімають поліетиленову плівку, вносять мікроелементи — бор, молібден, кобальт Рекомендують вирощувати певні сорти овочів, що не накопичують нітрати, зокрема капусту "Амагер", "Подарунок", "Зимовка", помідор "Волгоградський 5195", морк­ву "Шантане 2161", цибулю "Стригунівська".

Крім того, добрива часто містять важкі метали та радіонукліди. 1 т суперфосфа­ту містить 0,7—0,9 кг плюмбуму, 0,3 кг кадмію, невеликі кількості радіоактивних елементів — урану, радію, торію.

Іноді для удобрення земель використовують промислові чи господарсько-побу- тові стічні води і шлами після реагентного очищення вод. Це може вносити в грунти окремі види забрудників, найчастіше — важкі метали.

Пестициди. Це збірна назва засобів для боротьби з бур'янами, шкідниками, гриб­ними захворюваннями сільськогосподарських культур тощо. Деякі речовини викори­стовують для одночасного дозрівання врожаю (ретарданти, ауксини), скидання листя перед збиранням (дефоліанти), боротьби з масовим розмноженням водоростей (аль- гіциди). Найбільше вони потрібні під час вирощування рису, винограду, а також зер­нових і овочевих культур на поливних землях. Окремі пестициди стійкі в довкіллі, здатні до біоакумуляції, токсичні для людей і тварин (спричинюють отруєння, каліцт­ва, утворення злоякісних пухлин).

Пестициди, які використовують в Україні, поділяють на три групи:

• препарати рослинного, грибного та бактеріального походження;

• неорганічні препарати, до складу яких входять ферум, купрум та ін.;

• помірна кумуляція, К = 3—5;

• слабко виражена кумуляція, К >5.

За стійкістю в довкіллі пестициди поділяють на:

• дуже стійкі (не розкладаються впродовж 2 років);

• стійкі (0,5—1 рік);

• помірно стійкі (1—6 міс.);

• малостійкі (переходять у нетоксичні сполуки впродовж 1 міс.).

Незважаючи на пропаганду відмови від пестицидів, їх виробництво зростає. Ек­сперти ВООЗ вважають, що, попри концентрування пестицидів упродовж 40 років використання хлорорганічних (ДДТ, гексахлоран) і 30 років фосфорорганічних (хло­рофос, карбофос), кількість хворих на рак не збільшилася і вплив пестицидів мен­ший, ніж стресів, смогу, вихлопів автотранспорту, спалювання сміття.

Пестициди поліпшують якість окремих видів продуктів, наприклад знищують на злакових культурах гриби, які зумовлюють фузаріоз зерна.

З іншого боку, факти протилежні. В Індонезії вважають, що впродовж 20 років пестициди завдали більше шкоди, ніж принесли користі, знищивши не шкідників сільськогосподарських рослин, а їхніх природних ворогів. О.Яблоков наводить фак­ти, коли пестициди стимулюють поширення небезпечних вірусів. На Кубані, де вно­сять багато пестицидів, діти до 14 років хворіють на туберкульоз у півтора раза частіше, ніж раніше.

Важкі метали — це умовна назва металів, які мають щільність понад 6 г/см³, відносну атомну масу понад 50 а.о.м., більшість з яких токсичні (цинк, кадмій, меркурій, хром, плюм­бум, манган та ін.).

Джерела надходження важких металів у грунт: відкритий видобуток корисних копа­лин; викиди металургійних заводів, хімічних підприємств, сміттєспалювальних фабрик; ТЕС; звалища відходів; атмосферні опади; по­жежі тощо.

Метали порівняно легко накопичуються в ґрунтах, але повільно і важко видаляються з них. Період напіввидалення металів:

• цинку — до 500 років;

• кадмію — до 1100 років;

купруму — до 1500

Рослини мають різну стійкість до важких металів. Окремі види здатні накопичу­вати значні кількості їх, виступаючи в ролі геоіндикаторів. Цю здатність використо­вують і для очищення ґрунтів від катіонів важких металів.

Важкі метали впливають і на ґрунтову біоту, порушуючи рівновагу, що існує між видами внаслідок їх різної чутливості до забруднення ґрунту. Найстійкіші до важких металів целюлозолітичні бактерії та мікроскопічні гриби.

Нафтопродукти і нафта потрапляють у грунт

• під час видобутку нафти і природного газу;

• у разі аварій нафтопроводів;

• разом зі стічними водами численних галузей промисловості;

• з атмосферними опадами;

• під час роботи техніки на полях;

• змиванням із поверхні автомагістралей, автомийок і транспортних підприємств тощо.

Вплив вуглеводнів та інших сполук нафти й нафтопродуктів на фізичні, хімічні та біологічні процеси в ґрунті, а також рослини і тварин залежить від

• їх хімічної природи;

• леткості компонентів;

• густини та в'язкості;

• здатності руйнуватися під дією зовнішніх чинників (сонячного світла, темпера­тури, кисню повітря, води, ґрунтового розчину);

• токсичності;

• концентрації;

• кількості тощо.

Нафта при високих концентраціях ізолює поживні речовини від коренів рослин; робить ґрунтову масу гідрофобною; при загустінні утворює асфальтоподібну масу на поверхні ґрунту, яка ускладнює обмін газами і водою між атмосферою та грунтом.

Через наявність ароматичних і поліцикліч- них ароматичних вуглеводнів та інших спо­лук нафта і нафтопродукти токсичні для ґрунтової біоти. Однак у ґрунті є численні бак­терії, гриби та інші організми, здатні вибірко­во руйнувати ті чи інші компоненти нафти, використовуючи їх як джерело карбону для створення біомаси. Нафта з часом руйнуєть­ся; швидкість цього процесу різна для різних компонентів.

4. РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ЗЕМЕЛЬ

Рекультивація земель — це відновлення порушених промисловістю земельних площ з метою використання їх в інших галузях народного господарства.

У кожному конкретному випадку мета може бути різною і досягатися різними шляхами.

Перші дані про рекультивацію з'явилися в 1766—1784 рр., коли почали експлуа­тувати Рейнський кам'яновугільний басейн. Нині значні роботи з рекультивації зе­мель тривають у Великій Британії, США, Франції, Німеччині, Японії, Китаї

У 1939 р. в США видано закони для відкритих розробок, які передбачають озеле­нення відвалів. В окремих штатах підприємства спочатку платять за порушені землі, а потім частину цих виплат їм повертають, якщо на рекультивованих землях прижива­ються дерева. Причому часто рекультивовані землі продуктивніші, ніж природні.

Усі порушені території можна розподілити на дві групи:

• землі з насипним ґрунтом — промислові відходи, відвали пустих порід;

• території, пошкоджені вийманням ґрунту — кар'єри і відвали при відкритих розробках, провали підземних розробок.

Під час окиснення сульфідів на поверхні відвальних порід та шламів утворюється сульфатна кислота. У штатах Мериленд і Західна Вірджинія (США) в річці Північний Потомак після Другої світової війни внаслідок цього гинули тварини, заборонялося купатися і користуватися човнами, оскільки навіть цвяхи й металеві частини руй­нувались у кислотному середовищі.

Основні напрями рекультивації техногенних ландшафтів

Сільськогосподарський напрям — використання рекультивованих земель для ви­рощування сільськогосподарських культур. Успіх рекультивації залежить від хімічно­го складу та структурно-гранулометричних властивостей порід, вмісту токсичних ре­човин, вологості ґрунту, наявності елементів, необхідних для живлення рослин.

Після припинення видобутку корисних копалин територію розрівнюють і висівають невибагливі рослини, які закріплюють внесений грунт (ковила, типчак, червона ко­нюшина, буркун, люцерна, еспарцет) і збагачують його нітрогеном (бобові). Після відновлення обміну речовин у грунті висівають зернові.

Лісогосподарський напрям — подальше створення лісів. Поблизу Кохтла-Ярве (Естонія) вирівнюють розробки горючих сланців і вирощують сосну, модрину, обліпиху, липу, березу, чорну вільху. Як правило, лісогосподарську рекультивацію проводять на територіях, не придатних для сільськогосподарського вжитку. Спочатку висаджу­ють невибагливі породи (тополю, акацію, вільху та ін.), а вже за наявності потужного ґрунтового шару — цінні породи: сосну, ялину, березу, дуб, граб тощо.

Водогосподарське використання — створення ставків, басейнів, рибних господарств. У Франції на затоплених кар'єрах створюють водноспортивні бази, іригаційні та протипожежні водосховища, рибні ставки.

Рекреаційний напрям полягає у використанні відчужених земель для відпочинку населення. Тут створюються зони відпочинку, ставки, спортивні майданчики. В До­нецьку шахтні терикони поливають суспензією глини для припинення реакцій горіння, вносять шар грунту, висівають трави для його закріплення, а потім висаджують дере­ва. Там добре приживаються клен ясенолистий, тополя канадська, акації біла і жовта, а також трави — тимофіївка, стоколос, пирій, астрагал, буркун, люцерна та еспарцет. Виникають чудові парки для відпочинку.

Будівельний напрям — забудова рекультивованих земель. Часто її проводять без попереднього вирівнювання поверхні і кар'єри використовують для закладання фун­даменту. Іноді відпрацьовані кар'єри заповнюють промисловими відходами та сміттям. В Італії поблизу Риму частина земель вапнякового кар'єру відведена під будівництво. Часто в цих місцях будують підземні гаражі, склади тощо.

Санітарно-гігієнічний напрям. Його суть — використання територій виробок під звалища відходів, шламонакопичувачі без попереднього вирівнювання ландшафту.

В Україні загальна кількість порушених земель перевищує 263 тис. га, з яких потребує рекультивації понад 120 тис. га. Найбільше зіпсованих відкритим видобут­ком корисних копалин земель знаходиться в Криворізькому і Керченському залізоруд­них, Дніпровському та Львівсько-Волинському вугільних, Нікопольському мангано­во-рудному та Прикарпатському сірконосному басейнах.

У цих зонах проводять значні роботи з рекультивації земель у різних напрямах: будують житлові будинки, вирощують сільськогосподарські культури, закладають сади.

Етапи рекультивації

Відновлення порушених площ земель здійснюють у кілька етапів:

• підготовний (проектно-пошуковий) — вивчення земель, їх структури, здатність до біологічної рекультивації, техніко-економічне обгрунтування;

• гірничо-технічний (інженерний) полягає у вирівнюванні поверхні та впровадженні протиерозійних меліоративних заходів;

• біологічний спрямований на відновлення родючості земель та створення екосистем.

Меліораційні заходи

Меліорація — це комплекс заходів, спрямованих на поліпшення якості ґрунтів.

До них належать:

• зрошення пустель (найефективнішим є краплинне зрошення — воно економне і не призводить до негативних побічних наслідків поливу); осушування боліт;

• внесення добрив (їх норма, співвідношення, терміни внесення мають бути узгоджені з типом ґрунту, кліматичними умовами, фазами вегетації рослин, видом добрива),

• снігозатримання з метою підвищення вологості ґрунтів;

• вирівнювання рельєфу;

• висаджування полезахисних смуг;

• боротьба з водною та вітровою ерозіями: збереження трав'яного покриву, гори­зонтальне розорювання схилів;

• глибока оранка ущільнених грунтів;

• піскування важких грунтів;

• обробка кислих ґрунтів вапном, карбонатом кальцію, внесення кальцієвмісних відходів: доменних та електроплавильних шлаків, зол ТЕС, відходів цементних і цукрових заводів (дефекат виробництва цукру містить до 70 % карбонатів кальцію і магнію, близько 15% органічних речовин, 1 % фосфору, 0,6—0,8 % калію, домішки сульфуру, нітрогену, мікроелементів);

• промивання засолених грунтів;

• меліорація солонців і солонцюватих ґрунтів, у яких багато обмінного натрію; при зволоженні вони стають в'язкими й липкими. Солонці содового засолення мож­на обробляти відпрацьованою сульфатною кислотою, а потім промивати водою.

СИСТЕМИ ЗЕМЛЕРОБСТВА

З того часу, як плуг уперше зробив борозну на цілинній землі, пройшли тися­чоліття. Одна система землеробства змінювала іншу. Кожна мала свої переваги й недоліки. Ось основні з них.

• Городна система — скопування землі палицями або обробка мотиками.

• Підсічно-вогнева полягає в підсушуванні й подальшому спалюванні лісів. Ці випалені території використовують 3—4 роки, а потім дають відпочити, освою­ючи нові. До цього часу її використовують у тропічних лісах.

• Перелогова система — висівання зернових упродовж кількох років, відпочинок земель, а потім знову їх використання.

• Сидеральна система. Її суть — вирощування рослин (найкраще — бобових), які потім заорюють, з метою поліпшення родючості земель.

• Парова (трипільна) система землеробства — поділ поля на три частини, дві з яких засівають, а одна відпочиває і на ній випасають худобу. Наступного року пар залишають на іншому полі. \

Здавна люди навчилися підвищувати родючість земель внесенням добрив. Для цього використовували попіл, гуано (послід птахів), кістки риб тощо.

Надзвичайно велике забруднення земель змусило людину згадати досвід предків- хліборобів. Виникло землеробство, яке не чинить згубного впливу на довкілля і здо­ров'я людей. Таке землеробство названо альтернативним. Воно має кілька систем.

Органічна система, найпоширеніша в США, пропонує використовувати перегній, компост, крейду, доломіт, гіпс, кісткове борошно, водорості для меліорації та підви­щення родючості ґрунтів.

Біологічна система полягає у використанні компостів та природних видів захисту рослин від шкідників і хвороб (збирання комах, розпилення настоянок рослин) У біодинамічній системі враховують як земні, так і сонячні та місячні ритми під час обробки земель, у виборі термінів висівання та збирання сільськогосподарської продукції. Широко застосовують суміші гною і рослин, що удобрюють грунт та захи­щають рослини.

Проблема сталого розвитку аграрного сектора, що визначається "як можливість забезпечення людини безпечними харчовими продуктами, створення гармонійних умов життя з одночасним збереженням природних ресурсів для сучасних і прийдешніх поколінь", стала одним з головних завдань науки і практики. З цього випливає, що найперша вимога часу — розробка, удосконалення і широке впровадження ресурсо- та енергозаощадливих, екологічно чистих систем землеробства.

Незважаючи на набутий за десятиріччя досвід багатьох господарств у різних областях України з ведення землеробства за новою прогресивною технологією, її результати досі не були науково осмислені вченими-економістами й екологами; вони, як правило, розглядалися побіжно, частково, без усебічних узагальнень і оцінок. Висока економічна ефективність і екологічна безпечність ґрунтозахисної системи землеробства констатувалася як незаперечна реальність і вся увага зосе­реджувалася на біологічних аспектах, тонкощах технології та конструкції ґрунто­обробних знарядь.

Нині, коли значення "здорової", "екологізованої" та високопродуктивної агро- сфери піднялося до рівня чинника, від якого залежить доля цивілізації, біологізація землеробства, технологій та екологізація всіх ланок сільськогосподарського вироб­ництва є єдиним заходом, який може стримати подальшу деградацію і виснаження ґрунтів, стабілізувати розвиток агросфери, знизити її залежність від техносфери, за­безпечити умови для еколого-економічного збалансованого розвитку.

Основними шляхами екологізації сільськогосподарського виробництва є:

• спрямування на вирощування екологічно чистої продукції;

• створення парку легких сільськогосподарських машин, які менше ущільнюють ґрунт;

• впровадження біологічних методів боротьби зі шкідниками сільськогосподар­ських культур;

• виведення нових високопродуктивних сортів рослин та порід тварин;

• раціональне внесення добрив і пестицидів у оптимальні терміни;

• охорона поверхневих і підземних вод від забруднення;

• впровадження нових ефективних технологій землекористування

Питання для самоконтролю

· Дайте визначення поняття агросфера.

· Що таке агроценоз?

· Чим зумовлена його нестійкість?

· Яку роль відіграють грунти у біосферних процесах?

· Які функції виконують грунти у біосфері?

· Назвіть основні екологічні зміни грунтів під впливом людської діяльності.

· Які ви знаєте антропогенні забруднювачі грунтів?

· Що таке пестициди і яка їх екологічна роль?

· Які з важких металів, що накопичуються у ґрунтах, найбільш небезпечні?

· Назвіть найнебезпечніші радіонукліди, якими забруднені ґрунти України, і вкажіть, де саме.

· Що таке рекультивація земель? Назвіть основні її види.

· Що таке альтернативне землеробство?

· Назвіть основні шляхи екологізації сільськогосподарського виробництва.

Поиск по сайту: