1.4. Structura solului
Solul este o formațiune naturală specială care posedă o serie de proprietăți inerente naturii vii și neînsuflețite. Solul este mediul in care interactioneaza majoritatea elementelor biosferei: apa, aerul, organismele vii. In chvu poate fi determinată ca produs de intemperii reorga-tiile și care formează straturile superioare ale scoarței terestre sub influența organismelor vii, atmosfera și procese pro-metabolice. Solul este format din orizonturi multiple (straturi cu unul sau semne kovymi), rezultând din interacțiuni complexe ale rocilor parentale, climă, plantelor și organismele animale (în special bacterii), teren. Toate solurile se caracterizează printr-o scădere a conținutului de substanțe organice și organisme vii din orizonturile de sol superioare până la cele inferioare.
Horizon A l - culoare închisă, conținând humus, îmbogățit cu substanțe minerale și are cea mai mare valoare pentru procesele biogene.
Horizon A 2 - un strat elulival, de obicei are o culoare cenușie, gri deschis sau gălbuie.
Horizon B este un strat eluvial, de obicei dens, maro sau maro, îmbogățit cu minerale dispersate coloidală.
Horizon C - roca mamă, modificată prin procese de formare a solului.
Horizon B este piatra originala.
Orizontul de suprafață constă în depresiuni de vegetație, care formează baza humusului sau a cărei lipsă determină fertilitatea terenului.
Humus este o substanță organică care este cea mai rezistentă la degradare și, prin urmare, persistă după terminarea procesului de descompunere principal. Husul treptat se mineralizează de asemenea la materii anorganice. Amestecarea humusului cu solul îi conferă o structură. Stratul îmbogățit cu humus se numește arabil, iar stratul inferior este un strat sub-pluș. Principalele funcții ale humus' reduc la o serie de procese metabolice care implică nu numai azot, oxigen, carbon și apă, dar, de asemenea, diferite săruri minerale prezente în sol. Sub orizontul humus există un strat de subsol care corespunde părții infiltrate a solului și un orizont corespunzător rocii părinte.
Solul are trei faze: solid, lichid și gazos. În faza solidă dominată de imagini minerale vanija și diferite substanțe organice, inclusiv humus, sau humus și sol coloizii au puncte de fierbere origine organo organice, minerale sau. Faza lichidă a solului sau a soluției de sol este apa cu dizolvare în compuși organici și minerali, precum și gaze. Faza gazoasă a solului este "aerul din sol", care include gaze care umple porii fără apă [7].
O componentă importantă a solului, care contribuie la schimbarea proprietăților sale fizico-chimice, este biomasa sa, care include, pe lângă microorganisme (bacterii, alge, ciuperci, unicelulare), și viermi și artropode.
Formarea solului are loc pe Pământ din momentul apariției vieții și depinde de mulți factori:
Vegetația este planta verde (cea mai importantă fiind crearea de substanțe organice primare). Absorbind dioxidul de carbon din atmosferă, apă și minerale din sol, folosind energia luminii, ele creează compuși organici adecvați pentru hrănirea animalelor [10].
Cu ajutorul animalelor, bacteriilor, influențelor fizice și chimice, materia organică se descompune, transformându-se în humus din sol. Materialele de cenușă umple partea minerală a solului. Materialul vegetal nedecomodat creează condiții favorabile pentru acțiunea faunei solului și a microorganismelor (schimb de gaz stabil, regim termic, umiditate).
Microorganisme (bacterii, alge unicelulare, virusuri) care degradează complex organic și mineral ve există pentru un simplu, care poate ulterior ispol'uet-nized de microorganisme și plante superioare.
Unele grupuri de microorganisme sunt implicate în transformarea carbohidraților și grăsimilor, alții - compuși azotați. Bacteriile care absorb azotul molecular al aerului se numesc fixarea cu azot. Datorită activității lor, azotul atmosferic poate folosi (sub formă de nitrați) alte organisme vii. Microorganismele solului participă la distrugerea produselor toxice de schimb de plante, animale și microorganisme superioare în sinteza vitaminelor necesare pentru plante și animale de sol.
Clima care afectează regimurile termice și de apă ale solului și, prin urmare, procesele biologice și fizico-chimice ale solului.
Relief, redistribuind căldura și umiditatea pe suprafața pământului.
Activitatea economică a omului devine acum factorul dominant în distrugerea solurilor, reducerea și creșterea fertilității lor. Sub influența omului, parametrii și factorii de formare a solului variază: se creează reliefuri, microclimat, rezervoare și se efectuează ameliorarea.
Capitolul 2. Problemele actuale ale solurilor
2.1. Eroziunea și controlul solului
Eroziunea solurilor a reprezentat mult timp o problemă pentru osie. Știința modernă a reușit să stabilească într-o anumită măsură modelele de apariție a acestui fenomen teribil, să contureze și să pună în aplicare o serie de măsuri practice de combatere a acestuia. Cuvântul "eroziune" provine din erozio latină, ceea ce înseamnă "mănâncă", "suflă" sau "rătăcește". În funcție de factorii responsabili pentru dezvoltarea eroziunii, există două tipuri principale - apă și vânt. La rândul său, eroziunea apei este împărțită în suprafață (plană) și liniară (ravine) - eroziunea solului și subsolului. Rata eroziunii depășește rata formării naturale și restaurarea solului. Potrivit instituțiilor științifice, solul terenurilor agricole din Rusia a pierdut anual aproximativ 1,5 miliarde de tone de strat fertil datorită eroziunii. Creșterea anuală a suprafeței solurilor erodate este de 0,4-1,5 milioane hectare, râuri - 80-100 mii hectare. Poluarea apei produse de eroziune a apei asupra consecințelor negative ale acestora să nu cedeze în fața evacuarea efluenților industriali contaminate. Reducerea randamentului solurilor erodate este de 36-47%. Motivul scăderii bioproductivității solurilor din terenurile agricole este scăderea rezervelor de humus. Pierderile anuale sunt în medie de 0,62 t / ha. Conform previziunilor Institutului de observații asupra stării lumii (New York), la tarifele existente la 2330 eroziunea terenurilor Fertile și a defrișării pe planeta va fi mai mică de 960 de miliarde de tone, și păduri. - la 440 de milioane de hectare ..
Dacă acum fiecare locuitor al planetei are o medie de 0,28 hectare de teren fertil, atunci până în 2030 suprafața va fi redusă la 0,19 hectare.
Producția agricolă în cea mai mare parte a Rusiei se desfășoară în condiții relativ nefavorabile climatice și sol-hidrologice. Și principalele probleme sunt eroziunea solului și seceta. Eroziunea este un proces geologic natural, adesea agravat de activități economice imprudente. Mai mult de 54% din terenurile agricole și 68% din terenurile arabile sunt în prezent erodate sau erodate periculos. Pe astfel de terenuri randamentul scade cu 10-30%, iar uneori cu 90%. Râurile au distrus 6.6 milioane de hectare de teren. Odată cu creșterea lor, terenul arabil este redus anual cu zeci de mii de hectare, iar suprafața terenurilor spalate este mărită cu sute de mii. În fiecare primăvară, odată cu topirea zăpezilor, mai întâi curenții mici și apoi zgomotele zgomotoase se rostogolesc pe versanții de jos, spălându-se și topind solul dezghet. Cu topitura de zăpadă turbidă în sol, există flăcări - începutul procesului de formare a râurilor. Ravine, care se separă de "centralul" central - grinzi, distrug câmpurile, pajiștile, drumurile tăiate. Adesea lungimea fasciculului ajunge la zeci de kilometri, iar râurile - câțiva kilometri. În timp, râul neîntrerupt crește și mai profund, capturând terenuri mai fertile și mai fertile. Cel mai adesea, vărsările provin de la pajiști înclinate, cu un stand de iarbă puternic subțire. Cu toate acestea, în cazul în care iarba este bine dezvoltată, chiar și pe pante foarte abrupte, nu se formează, de regulă, ravene noi. În plus, crearea unei acoperiri bune de vegetație contribuie la o creștere accentuată a productivității tuturor terenurilor [1].
O altă problemă este eroziunea vântului, cauzată de furtuni de praf. Vântul ridică nori de praf, pământ, nisip, le aruncă pe spații largi de trepte de stepă și toate acestea se așază într-un strat gros de pământ și câmpuri. Uneori depozitele pot fi de până la 2-3 m înălțime. Culturile și grădinile sunt pe moarte. Vântul suflă un strat de sol de 16-25 cm, ridică-l la o înălțime de 1-3 km și îl transportă pe distanțe mari. De mai multe ori sa înregistrat transferul furtunilor de praf de pe continentul african către cel american. După o furtună de praf care a erupt în Caucazul de Nord și în Ucraina de Est, particulele de sol s-au găsit în zăpada Finlandei, Suediei și Norvegiei. În țara noastră, furtunile de praf afectează cel mai adesea regiunea inferioară a regiunii Volga și cea din Caucazul de nord. Diferența eroziunii eoliene de apă este exprimată prin faptul că prima nu este legată de condițiile de relief. Dacă se observă o eroziune a apei pe o anumită pantă, vântul poate fi observat chiar și pe suprafețe complet levelate. Cu eroziunea apei, produsele de distrugere se deplasează numai de sus în jos, iar în cazul eroziunii eoliene, nu numai pe plan, ci și în sus. O diferență importantă între aceste două tipuri de eroziune este că eroziunea are loc în suflare doar elemente mecanice ale solului de vânt, și în soluție apoasă - nu numai că se spală particulele de sol, dar, de asemenea, se dizolvă în apă curgătoare de nutrienți, îndepărtarea [5].
În legătură cu culoarea elementelor minerale ale nutriției plantelor, creșterea secetă a solului, deteriorarea proprietăților fizice ale solurilor, reducând activitatea lor biologică pe pantele cu soluri erodate este redus drastic randamentul culturilor. O distrugere mare a solului este cauzată de prelucrări repetate: arat, cultivare, hărțuire etc. Toate acestea cresc eroziunea vântului și a apei. Acum, metodele tradiționale de prelucrare a solului sunt înlocuite treptat de protecția solului cu un volum semnificativ mai mic de acțiune mecanică. Solul rezultat din astfel de procesare devine blândă aproape calități ideale: nu este compactat, devine suficient de friabilă, cu numeroase pasaje mici, care promovează aerare și drenarea rapidă a apei după ploi abundente, prevenind astfel formarea de umiditate stagnant. La arat, o astfel de structură ar fi distrusă. Deoarece pământul poate absorbi umezeala în cantități mari și strică excesul său cu un tratament ușor, solul nu se spală și nu se erodează. Pentru tractoare grele nu este compactat și nu distruge solul, este important să se „încălțate“ le într-un anvelope speciale de joasa presiune un rol critic în lupta împotriva eroziunii solului, rotația culturilor de conservare a solului juca, agronomică și agrosilvicultura, construcția structurilor hidraulice [3].
2.2. Măsuri de combatere a eroziunii solului
1. sol asolamente protecție. Pentru a proteja solul de la distrugere, trebuie să identifice în mod corect compoziția culturilor, secvențierea acestora și practicile agricole. Atunci când asolamente de conservare a solului exclud culturile row (deoarece acestea sunt slab protejate solul din scurgerile, în special primăvara și începutul verii) și cresc ierburi perene, culturi podsevnyh intermediare, care sunt bine proteja solul de a fi distruse în perioadele predispuse spre eroziuni și servesc ca una dintre cele mai bune moduri okulturirovaniya soluri erodate. Pantă până la 3-5 ° cu soluri joase și srednesmytymi unde există riscul de manifestare a eroziunii, rotația culturilor este preferată în ierburi și culturile anuale de semănat solid. Pe pantele mai abrupte (panta 5-10 °), cea mai mare parte din mediu și silnosmytymi solurile rotațiilor culturilor au crescut ierburile perene și culturi intermediare sunt bine proteja solul de eroziune.
2. Măsuri anti-eroziune agrotehnică. Solurile de pe pante diferă puternic de solurile din câmpie, astfel încât metodele de cultivare în primul caz trebuie să aibă un caracter specific. Cele mai simple măsuri pentru reglarea scurgerii de suprafață a apei topite sunt aratul, cultivarea și însămânțarea obișnuită a culturilor agricole pe panta, dacă este posibil în paralel cu direcția principală a contururilor. Una dintre tehnicile cele mai eficiente de protecție a solului pe terenurile înclinate este înlocuirea aratului cu gunoi cu cultivarea solului fără recirculare [9].
măsuri anti-eroziune 3. agroforestiere. Complexul de măsuri menite să combată eroziunea apei și a vântului a solului, un loc important aparține agrosilvicultura din cauza ieftinătate sale și siguranța mediului. Crearea de păduri de protecție în Rusia sunt angajate în mai mult de 500 de companii. Ei au pus 2,8 milioane. Ha pe selhozpolzovaniya teren, în special în zonele cu agricultura intensivă. Principalele activități agrosilvice anti-eroziune sunt: crearea reglementării centuri slab în zone, creând protecție a apelor plantații forestiere în jurul iazuri și rezervoare, plantații de eroziune continuă în silnoerodirovannyh abruptă și nedorită a terenurilor improprii pentru utilizarea în agricultură [9].
2.4 centuri forestiere de reglare a apei. Ele sunt așezate pe pante erodate folosite pentru culturi agricole și sunt destinate transferării scurgerilor de suprafață către subsol. Numărul de centuri de pădure și distanța dintre ele depind în principal de abrupta și lungimea pârâului: cu o înclinare crescătoare, distanța dintre centurile de pădure scade. Există centuri de pădure care reglează apa de-a lungul orizontalelor. Lățimea benzilor nu trebuie să fie mai mică de 12,5 m. Reducerea sau întreruperea spălării solului și îmbunătățirea regimului apei de către benzi de reglare a apei măresc productivitatea terenurilor agricole cu un an și jumătate până la de două ori.
2.5 plantații forestiere de conservare a apei în jurul iazurilor și rezervoarelor. Acestea sunt create pentru a proteja țărmurile de distrugere, rezervoare - de la siltație prin produse de eroziune. Lățimea plantațiilor forestiere protejate cu apă (centuri) în jurul iazurilor și rezervoarelor, în funcție de panta pantei și de compoziția mecanică a solului, variază de la 10 la 20 m.
2.6 măsuri de prevenire a distrugerii pădurilor. Măsurile de recuperare a pădurilor sunt întreprinse pentru a opri creșterea și consolidarea râurilor existente pentru a transfera scurgerile de suprafață în subsol, pentru a crește rezistența la eroziune a solului, pentru a scurge suprafața pulverizată și pentru a consolida solul. Resursele de protecție a solului pentru reciclarea pădurilor contribuie la creșterea eficacității tuturor măsurilor unui singur complex anti-eroziune. Se folosesc două tipuri de plantații:
a) standuri de furaje, de furaje și de suprastructuri;
b) Împădurirea fondului de rețea - fundul și versanții râurilor, grinzilor.
2.7 centuri forestiere pereni și împădurite
sunt create la o distanță de 2-5 m de pârâuri și deasupra vârfurilor lor pentru a intercepta apa de scurgere și a lega solul la sistemele radiculare pentru a încetini sau opri complet creșterea râurilor. Lățimea lagunelor și a fâșiilor forestiere nu trebuie să fie mai mică de 15 m. Suprafața este creată preponderent deasupra capului vârfurilor râurilor active, lățimea lor corespunde lățimii gurilor de alimentare cu apă; Lungimea depinde de zona de deversare. Împădurirea solidă se realizează pe pante de pescăruși cu o înclinare de 8 ° și mai mult, precum și pe malurile râurilor (râuri), care nu sunt de folos pentru terenurile de pășuni și pășuni. Împădurirea versanților râurilor este permisă numai în cazul în care pantele formează un profil stabil, adică Unghiul pantei lor naturale nu este mai mare de 32 ° pe argilă și 26 ° pe lut de nisip. Plantațiile forestiere de pe fundul râului permit evitarea aprofundării în continuare a ravenei. În stadiul incipient al dezvoltării, partea inferioară a râului este îngustă, iar împădurirea este dificil de realizat, prin urmare, eliminarea inițială a barajelor, iar apoi fundul este fixat cu specii de copaci care cresc rapid, care iubesc umezeala.
2.8 structuri hidraulice. Cu ajutorul structurilor hidraulice, este posibilă reținerea, retragerea și evacuarea în siguranță a acelei părți a precipitațiilor atmosferice care nu poate fi reținută în câmpurile adiacente râurilor prin metode agrobiologice și de ameliorare a pădurilor.
Prin desemnare, structurile hidrotehnice sunt împărțite în trei grupe: scurgerea care curge în apa de scurgere a ravenei pe banda suprapusă; efectuarea unei deversări sigure a apelor de suprafață în ravene; consolidând fundul și versanții râului de eroziune și distrugere.