Предельно допустимые уровни воздействия

Предельно допустимые уровни воздействия протонной нагрузки на почву различаются для кислотных выпадений, доз физиологически кислых удобрений или кислых отходов сельскохозяйственного и промышленного производства, концентраций ионов водорода, появляющихся в почвах в результате протекающих почвообразовательных процессов и принятых систем земледелия. При этом предельно допустимыми являются значения рН, содержание ионов водорода в почве и их доля среди обменных катионов в ППК. С агрономической точки зрения, неблагоприятными для выращивания большинства с/х культур являются почвы с рН(КС1) менее 5, 5 и степенью насыщенности основаниями менее 75%. В этом случае рекомендуется известкование почв. 

Среди методов определения критических нагрузок выделяют следующие: подсчет выноса элементов в процентах от их поступления; оценку изменения молярных соотношений между элементами питания; определение степени угнетения растительности и флористического состава напочвенного покрова; использование балансового метода и расчет критических нагрузок с помощью математических моделей. Существуют различные классификации чувствительности почв к кислым осадкам. По классификации Mc.Fee (1980), величину предельной кислотной нагрузки относят к емкости поглощения почв.

Пороговые значения протонной нагрузки составляют, по данным различных авторов, следующие величины: Для серой лесной почвы и чернозема соответственно: 882 и 912 к-экв/га в год (Елизарова Э.Г., Орлов Д.С., 1993). Для дерново-подзолистых почв – 2-6 к-экв/га в год (Киселева В.В., 1998). Для чувствительных к подкислению почв – 117 к-экв/га в год (Leyine, 1988). По данным Киселевой В.В. (1998), протонная нагрузка от НПО «Азот» в период интенсивного загрязнения в десятки раз превосходила скорость освобождения кальция, магния, калия при выветривании минералов и составляла 30 к-экв/га в год. После снижения загрязнения протонная нагрузка в большинстве профилей дерново-подзолистых почв не превышала 0, 5 к-экв/га в год, что меньше или равно скорости освобождения катионов при выветривании. По данным указанного автора, критические нагрузки, в зависимости от свойств почв и экосистем составляют 0, 3-3 кг/га для протонов и 3-50 кг/га – для азота.

На основании определения рН почв для целей сельскохозяйственного использования, составляют картограммы кислотности почв в масштабе 1: 10000; 1: 5000; 1: 25000. На основании таких картограмм рассчитывают дозы и количество извести, которые необходимо внести на отдельные поля, севообороты, хозяйство. Для оценки общей ситуации с подкислением почв составляются обзорные карты степени кислотности отдельных районов, областей. Они позволяют определить территории с наиболее неблагополучным кислотно-основным состоянием почв, как с точки зрения выращивания сельскохозяйственных культур, так и с точки зрения экологической оценки почв. На основании анализа свойств почв и интенсивности выпадения кислотных осадков составляются карты-схемы опасности деградации почв за счет подкисления.

Пути оптимизации обстановки

Для повышения рН почв, в основном, применяется известкование – внесение в почвы СаСО₃ в дозе от 2 до 10 т/га, в зависимости от степени кислотности, количества поглощенных ионов водорода и свойств почв. В ряде стран обработкой СаСО₃ подвергаются также леса и озера, что позволяет улучшить развитие древесных культур, состояние биоты в водоемах, уменьшить содержание тяжелых металлов в грунтовых и речных водах. При этом, необходимость известкования определяется по величине рН почв, а доза извести рассчитывается по количеству в почве поглощенных ионов водорода. Для почв разного гранулометрического состава и гумусированности, в зависимости от выращиваемых культур, оптимальные значения рН неодинаковы.

По данным Богдевича И.М., для севооборотов со льном, картофелем, люпином, рожью, овсом выделяют (или создают) участки с рН в пахотном слое 5, 5-6, 0; для зерно-травяно-пропашных севооборотов с кукурузой и корнеплодами с рН=6, 0-6, 5; для зерно-травяно-свекловичных прифермерских, овоще-кормовых севооборотов с рН=6, 5-6, 7. Известкование кислых почв приводит к повышению урожая сельскохозяйственных культур. По данным ЦИНАО, после известкования кислых почв средние прибавки урожая составляют: зерновых и зернобобовых – 2-5 ц/га; сахарной свеклы – 40-50; картофеля – 15; клевера (сено) – 10-15; кукурузы (зеленая масса) – 50-75; столовой свеклы и капусты – 30-80 ц/га.

При этом эффективность минеральных удобрений повышается на 30-50%. Применение минеральных удобрений на сильнокислых почвах экономически невыгодно и оказывает отрицательное влияние на окружающую среду. Считается, что известкование снижает фитотоксичность металлов, в том числе за счет увеличения биомассы микроорганизмов, включающих их в состав своего тела (Черных Н.А., 1995). При повышении рН среды тяжелые металлы выпадают из раствора в виде трудно растворимых осадков карбонатов, гидроокисей. При загрязнении тяжелыми металлами кислых пахотных земель дозы извести рассчитываются с учетом необходимости их осаждения.  

Деградация почв под влиянием рекреационных нагрузок

Значимость проблемы

Из физических свойств почв наибольший агрономический интерес представляет плотность почв с ненарушенным сложением. Астапов С.В. и Долгов С.И. считают почву рыхлой, если плотность гумусового горизонта равна 0, 9-0, 95; нормальной плотности – 0, 95-1, 15; уплотненной – 1, 15-1, 25; сильно уплотненной и требующей рыхления – более 1, 25 г/см³. По данным Воробьева С.А. (1977), пахотный слой почвы называется рыхлым, если его средняя плотность не превышает 1, 15; плотным – от 1, 15 до 1, 35 и очень плотным – выше 1, 35 г/см³. Для озимой ржи и овса оптимальная плотность при возделывании на среднесуглинистой дерново-подзолистой почве - 1, 2-1, 4 г/см³, для картофеля – от 1, 0 в верхней до 1, 2 – в нижней части пахотного слоя.

Как показывают исследования Агрофизического научно-исследовательского института (Ревут И.Б.) при посеве зерновых хлебов наиболее благоприятные условия для прорастания семян и дальнейшего роста растений складываются при плотности почвы, близкой к равновесной: на суглинистых и глинистых дерново-подзолистых – 1, 20-1, 30 г/см³, на черноземных – 1, 0-1, 1 г/см³. Для пропашных культур, в особенности в районах достаточного увлажнения на дерново-подзолистых суглинистых почвах более благоприятна пониженная плотность – 1, 0-1, 1 г/см. На почвах, легких по механическому составу, благоприятна несколько более высокая плотность; на дерново-подзолистых почвах для зерновых культур – 1, 25-1, 35 г/см³, для пропашных – 1, 2-1, 3 г/см³ (Заев Л.П. и др., 1966). В нижеследующей таблице представлены в обобщенном виде оптимальные показатели плотности почв.

                                                                          Таблица 12

            Оптимальные показатели плотности почв

      Гранулометрический состав почв           :     Плотность почв, г/см³

               глинистые и суглинистые                                   1, 0-1, 3

               легкосуглинистые                                                1, 1-1, 4

               супесчаные                                                           1, 2-1, 45

               песчаные                                                               1, 25-1, 60

      Отдельные типы почв характеризуются различной плотностью; в нижних и в иллювиальных горизонтах величина плотности чаще выше. Плотность некоторых почв представлена в нижеследующей таблице.

 

                                                                         Таблица 13

                  Плотность некоторых почв, г/см³ (Астахов С.В.)  

                  Почва              :     Глубина образца, см  :    Плотность, г/см³

подзолистая                                                0-12                                       1, 33

                                                                    85-100                                    1, 78

дерново-подзолистая                                 0-18                                       0, 85

                                                                    90-100                                    1, 70

чернозем                                                     0-10                                         0, 97

                                                                    70-80                                      1, 24

                                                                  240-250                                    1, 67

солонцовый горизонт                                                                                 1, 4-1, 9 

сильно оглеенный горизонт                                                                       1, 7-2, 0

светлый серозем                                         0-16                                       1, 28   

200-216 1, 36

Уплотнение почв под влиянием различных факторов приводит к уменьшению биопродуктивности угодий, в ряде случаев, в зоне достаточного увлажнения к переуплотнению и развитию эрозии, в аридной зоне – к опустыниванию и засолению, развитию дефляции. Деградация почв под влиянием уплотнения почти всегда сопровождается деградацией почв под влиянием загрязнения, засоления, осолонцевания.

Факторы деградации

Уплотнение почв чаще связано с рекреационными нагрузками в лесопарковом поясе, с избыточным выпасом скота на пастбищах, с движением с/х машин, орошением, а также с почвообразовательными процессами – оглеением, осолонцеванием, слитообразованием. Плотность почв увеличивается под влиянием сельскохозяйственных машин и механизмов, дождеванием, а также под влиянием гидротехнических факторов окружающей среды; при этом происходит и разрушение агрегатов почв.

 Так, по данным Бакало В.Я. (1978), плотность почвы в верхнем слое на орошаемом пастбище Чуйской долины составила 1, 52 г/см³, а на восьмой год – 1, 7 г/см³. Для дерново-подзолистых почв Московской области на третий год культурного пастбища плотность почв возросла с 1, 54 до 1, 75 г/см³, а пористость уменьшилась на 3, 7-7, 8%. При этом, на разных элементах рельефа степень уплотнения неодинакова. Так, например, по данным Дубенка Н.Н. (1999), за четыре года орошения плотность в пахотном слое верхней части склона изменилась от 1, 05 до 1, 3 г/см³; в середине склона – от 1, 12 до 1, 36 г/см³; в нижней части склона – от 1, 23 до 1, 37 г/см³.

Значительное уплотнение почв происходит под действием сельскохозяйственных машин. Так, например, по данным Липецкого Н.П. (1982), до уплотнения дерново-подзолистая среднесуглинистая почва имела плотность в слое 0-10 см – 1, 31; в слое 10-20 – 1, 43; в слое 30-40 см – 1, 52; а после 10-кратного прохода трактора Т-150К соответственно - 1, 90; 1, 95; 1, 80 г/см³, что значительно выше оптимальной плотности почв – 1, 0-1, 2 г/см³. НА дерново-подзолистой среднесуглинистой почве плотность пахотного слоя в колее колес увеличивалась за сезон на 0, 31 г/см³ (Афанасьев Н.И., 1983). Размер увеличения объемной массы почвы и распространенность глубины уплотненного слоя зависят от давления колес, кратности их воздействия, влажности и типа почвы. При этом образование уплотненного подпахотного слоя – процесс прогрессирующий (Дубенок Н.И., 1999).

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: