Роль производственной деятельности человека в почвообразовании

Министерство сельского  хозяйства РФ

 

ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА»

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

на тему:

 

«Роль производственной деятельности человека в почвообразовании»

 

 

 

                                                                     

                                                                      Выполнила: студентка 3курса

                                                                            3 группы 5 подгруппы

                                                                            биотехнологического факультета

                                                                            Иванова Е.В.

 

                                                                            Проверил: Волков А.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чебоксары 2009

1. Содержание

 

 

 

 

1. Введение…………………………………………………………………….3
2. Общая схема почвообразовательного процесса………………………….4
3. Факторы почвообразования……………………………………………….5
4. Основы мелиорации земель……………………………………………….7
5. Используемая литература……………………………………………….13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Почва – самостоятельное природное тело, образовавшееся в результате изменения верхней части земной коры под длительным и совместным влиянием растительных и животных организмов, климата, рельефа, а также производственной деятельности человека.

       Почва играет большую роль в природе и жизни человеческого общества. С одной стороны, благодаря тому, что растения усваивают воду и питательные элементы из почвы, она является необходимым условием развития растений, с другой – сами растения являются пищей для животных и человека. Следовательно, почва как продукт жизни одновременно служит условием дальнейшего развития жизни на Земле.

       Почва -  это основное средство сельскохозяйственного производства и объект труда. Сельское хозяйство целиком построено на ее использовании. В растениеводстве -  это среда для развития растений. Животноводство развивается на основе продукции растениеводства. В земледелии, которое создает благоприятные условия для роста и развития растений, почва служит объектом труда.

       Таким образом, все отрасли сельского хозяйства связаны с использованием почвы, поэтому знание ее состава, свойств, качественного использования, распространения и путей повышения плодородия – необходимое условие развития сельскохозяйственного производства.

      

 

 

 

 

 

 

 

 

Общая схема  почвообразовательного процесса.

 

       Почвообразование – сложный процесс превращения материнской породы в почву, резко отличающуюся от исходной породы внешним видом и свойствами. Необходимое условие почвообразования – поселение на породе живых организмов. При поселении растений происходит передвижение элементов питания из толщи породы и накопление их в ее верхней части. Эти процессы осуществляются под воздействием корневой системы растений, которая проникает в глубь породы, поглощает рассеянные в ней фосфор, калий, кальций и другие элементы питания, перекачивает их наверх в зону максимального распространения корней и в надземную часть.

       После  отмирания растения разлагаются,  а находящиеся в них элементы  питания переходят в свободное (подвижное) состояние. При этом часть элементов вымывается атмосферными осадками вниз, другая закрепляется в  верхней части породы, а третья усваивается новыми поколениями растений.

       При  разложении растительных остатков (корневых, напочвенных) происходит образование сложных органических соединений, называемых перегноем или гумусом. Гумус постепенно накапливается в верхней части породы, придавая ей темную окраску и новые свойства. Одновременно с образованием гумуса идет и процесс разложения (минерализация) его микроорганизмов.

       Характерная  черта почвообразования также  синтез минеральных соединений  – простых солей и глинистых  минералов – под воздействием  организмов, продуктов их распада  и атмосферных факторов. Одновременно  с синтезом идет и разрушение минералов, поэтому минералогический состав почвы иной, чем  минералогический состав материнской породы.

       В  процессе почвообразования происходит  перераспределение часи минеральных  и органических соединений по профилю. Этому способствуют атмосферные осадки, периодически создающие нисходящий ток влаги, который может смениться восходящим.              

Факторы почвообразования

 

 

Свойства почв от конкретного сочетания  тех условий, при которых происходит почвообразовательный процесс. При  этом главными факторами, влияющими на образование почв, являются почвообразующие породы, живые и отмершие организмы (зеленые растения, микроорганизмы и животные), климат, рельеф местности, возраст почв и производственная деятельность человека.

       Почвообразующие (материнские) породы. Материнские породы оказывают большое влияние на состав и свойства почв. От механического состава материнских пород зависят  механический состав почв и их физические свойства: водопроницаемость, влагоемкость, пористость и др. Химический состав материнских пород влияет на агрохимические свойства почв и направленность почвообразовательного процесса.

      Зеленые растения, микроорганизмы, животные организмы. Их роль в почвообразовании очень велика. Растительность определяет количество, состав и характер органических остатков, которые служат исходным материалом для образования гумуса, аккумулируют элементы зольного питания и азот в верхних горизонтах почвы. Выделяя в процессе своего роста и  развития углекислый газ и органические кислоты, растения способствуют разложению минералов, а участвуя в образовании структуры почвы, они активно воздействуют на водно - воздушный режим почвы. Растительность механически закрепляет верхнюю часть почвенного профиля, тормозя тем самым  процессы эрозии.

       Климат. Громадное влияние на почвообразование оказывает климат. Температура и осадки определяют водный и тепловой режимы почвы. От них зависят ее влажность, скорость и характер разложения органических остатков, минерализации гумуса, разрушения минеральной части.

       Ветер вызывает  процесс физического выветривания  горных пород и ветровую эрозию  почв. Под влиянием ветра происходит  опесчанивание верхних горизонтов  почвы, развитие каменистых и  щебнистых почв. Ветер способствует  также засолению почв в результате приноса солей с поверхности соленых бассейнов на сушу.

       Многолетняя (вечная) мерзлота задерживает влагу в профиле почвы, понижает ее температуру, резко тормозит разложение остатков и вызывает заболачивание.

       Рельеф. Большое влияние на перераспределение влаги и на характер водного режима почв оказывает рельеф: склоны из-за стока теряют часть влаги, в понижениях вода накапливается в избыточном количестве. Поэтому в отрицательных формах рельефа часто происходит переувлажнение и заболачивание почв. Рельеф влияет также на тепловой режим почвы: северные склоны получают значительно меньше тепла, чем южные.

       Возраст почвы – время, в течение которого в данной местности идет почвообразовательный процесс.

Производственная  деятельность человека – такой фактор, который играет большую роль в почвообразовании. Осушение или орошение почв, строительство гидроэлектростанций, вырубка или посадка лесов, создание прудов  и водоемов – все это воздействует на водный режим территорий, а следовательно, и почв. Лесные полосы и правильное возделывание сельскохозяйственных культур тормозят процессы эрозии. Внесение минеральных и органических удобрений, известкование или гипсование почв меняют их химический состав, свойства и питательный режим.

       Обработка почвы, посев и возделывание  сельскохозяйственных культур вызывают изменение комплекса физических, химических и биологических свойств и т.д.

       В то же время  неправильное осуществление тех  или иных мероприятий  может  привести к заболачиванию, засолению, развитию процессов эрозии, резкому ухудшению физических и химических свойств почв. Поэтому воздействие человека должно быть таким, чтобы свойства их прогрессивно улучшались.

Основы мелиорации земель.

 

     

       Естественные свойства почв различных районов нередко малоблагоприятны для эффективного сельскохозяйственного использования. Многолетняя мерзлота почв северных районов, переувлажненность почв лесной зоны, кислотность подзолистых почв, засоленность почв аридных областей, а также мезо – и микрорельеф отдельных земельных участков(крутые склоны, овраги, наличие валунов, кочек, камней и т.д.) требуют приложения определенных усилий человека по преобразованию естественных свойств не только почвы, но и рельефа, климата, растительности.

       Направленное улучшение неблагоприятных свойств природной среды с целью максимально полного использования природно-ресурсного потенциала называют мелиорацией.

       Мелиорация земель  призвана способствовать получению  высоких и устойчивых урожаев,  повышению плодородия почвы и рациональному использованию земельных ресурсов.

       К  ней относятся: орошение и осушение  земель; регулирования течения рек  и поверхностного стока вод;  промывка водой засоленной почвы;  вентиляция почв, плохо проводящих воздух, посредством подземных дрен; устройство гидротехнических сооружений и валов для предотвращения эрозии почв; коренное улучшение химико-физических свойств почвы путем известкования, гипсования и внесения минеральных и органических удобрений.

       Следует помнить, что тот или иной вид мелиорации, кроме положительного эффекта, имеет и отрицательные последствия.

      а) Орошение - один из древнейших способов повышения продуктивности почв, а в настоящее время – одно из важнейших направлений интенсификации сельскохозяйственного производства в регионах с недостаточным и неустойчивым естественным увлажнением.

       Полученные к настоящему времени результаты свидетельствуют, что в орошаемом земледелии в связи с интенсивным применением поливов, удобрений и средства защиты растений проявляются новые закономерности во взаимодействии экологических факторов. Одно из наиболее опасных последствий орошения – засоление земель.

       Засоление почв – повышение содержания в них легкорастворимых солей (карбоната натрия, хлоридов, сульфатов).

       В условиях орошения в почве протекают два противоположных процесса – ускоренное разложение и активное новообразование гумуса и других органических веществ. Многовековую историю образования гумуса рассматривают как длительный процесс установления его равновесного содержания в почве соответственно природными условиями. Установившееся подвижное равновесие постоянного разрушения, освобождающего энергию в кинетической форме и элементы питания для растений, и постоянного новообразования гумуса может быть нарушено и направлено в ту или иную сторону деятельности человека.

       Процесс  орошения не только приводит  к изменению агрохимических свойств  почвы, но и оказывает влияние  на ее физическое состояние.  Однако гранулометрический состав не претерпевает существенных изменений.

       В  процессе орошения почва несколько  обогащается илом, приносимым оросительной  водой. Происходит частичное вымывание  его из пахотного слоя в  более глубокие. Оросительная вода часто смывает мелкие частицы, вызывая эрозию, которая может проявляться даже при небольших уклонах полей, если сила поливной струи значительна. Кроме того, при этом вымывается гумус и доступные для растений элементы питания, могут быть выведены из строя постоянная и временная оросительные сети. Поскольку ирригационная эрозия проявляется даже при небольших уклонах, важна правильная планировка орошаемых полей, а также водопроницаемости путем щелевания. Для предупреждения ирригационной эрозии используют дождевальные машины с низкой и средней интенсивностью дождя.

       Б.А.Зимовец и др.(1998) предложили систему экологических ограничений на антропогенные воздействия, связанные с возможностью деградации почв при орошении. Данная система включает экологические ограничения и требования, связанные с возможностью:

• деградации физических свойств почвы при орошении;
• развития засоления, осолонцевания и ощелачивания почв;
• подкисления почв;
• развития подтопления и заболачивания почв;
• развития оросительной эрозии почв;
• развития дегумификации почв;
• необратимого обеднения минералогического состава почв;

       Экологически безопасное функционирование орошаемых агроэкосистем может быть достигнут только при условии сбалансированного взаимодействия природных и антропогенных факторов с учетом: 

• требуемых гидротермического, воздушного, окислительно-восстановительного и питательного режимов почв в соответствии с фазами развития возделываемых сельскохозяйственных  культур или агрофитоценозов;
• оптимальных агро-и гидромелиоративных нагрузок на орошаемые почвы, не приводящих к деградации последних;
• необходимых и допустимых агро-и гидромелиоративных воздействий на почвы в естественно или искусственно гидрогеологически и геохимически подчиненных по отношению к орошаемому агроценозу ландшафтах, не вызывающих деградации почв.

 

б)  Осушительная система – комплекс гидротехнических сооружений и устройств, с помощью которых регулируется водно-воздушный режим болот и заболоченных переувлажненных земель.

       В зависимости от типа питания болот, применяют следующие основные методы и технику осушения:

• при атмосферном типе питания – устройство открытой системы каналов, закрытых дрен, кротование, глубокую вспашку и др. в сочетании со строительством каналов;
• при грунтовом и грунтово-напорном типе – строительство открытых каналов, закрытых дрен и разгрузочных скважин, вертикальный дренаж;
• при склоновом типе – строительство нагорных каналов, противоэрозионные мероприятия на склонах;
• при намывном типе – строительство дамб, обвалование, регулирование русел рек и речного стока (строительство водохранилищ, переброска части стока в другие бассейны и др.).

       В  районах осушения воздействие  на почвы особенно интенсивно, а любые воздействия на почву  (естественные или антропогенные), нарушающие в прошлом равновесие, влекут соответствующие изменения в почвообразовании, свойствах почв и их динамике.

       Зная  свойства почв, строение их профиля  и динамику почвенных процессов на фоне дренажа, можно предложить эффективные приемы улучшения почв и повышения их плодородия. Современная наука и практика располагают богатым арсеналом таких приемов. Это, в частности, систематическое обогащение почвы органикой и закрепление ее в профиле кальцийсодержащими соединениями (известь, фосфориты, гипс и др.), внесение научно-обоснованных доз минеральных удобрений (с преобладанием в их составе азотных и фосфорных).

       Из  агромелиоративных приемов на  дерново-подзолистых оглееннных  почвах эффективно рыхление иллювиального  горизонта с одновременным обогащением  его кальцийсодержащими веществами  или искусственными структурообразователями.

       При  использовании торфа и торфяных  почв учитываются следующие характеристики: элементарный состав органической  и минеральной части твердой  фазы; степени разложения и гумификации органической части; содержания зольных элементов (зольность).

       Осушение и сельскохозяйственное использование осушенных торфяных почв приводят к увеличению степени их разложения и гумификации. Повышение степени гумификации твердой фазы торфяной почвы при ее сельскохозяйственном использовании сопровождается увеличением содержания углерода, азота и битумов. Темпы минерализации органического вещества твердой фазы торфяных почв замедляются обратно пропорционально степени его гумификации.

       В  районах осушения  воздействие  на почвы особенно интенсивно, а любые воздействия на почву (естественные или антропогенные), влекут соответствующие изменения в почвообразовании, свойствах почв и их динамике:

      а) в минеральных  почвах легкого гранулометрического состава – интенсивную минерализацию органической части (растительных остатков и гумуса); подкисление почвенного раствора; появление и вынос продуктов разложения и подвижных веществ, в том числе питательных, с дренажными водами (с последующей возможностью закупорки дрен).

       б)  в минеральных почвах среднего и тяжелого  гранулометрического состава – аналогические процессы, но с большей выраженностью подкисления и меньшими потерями подвижных элементов с дренажными водами;

       в)  в органогенных почвах – обезвоживание  органического вещества, его гидрофобизации (несмачиваемость) в результате переосушения; интенсификацию минерализации торфа и образование при этом в избыточных количествах (для растений) аммиака, нитратов и переход их из почвы в воздух в виде молекулярного азота.

в) применение органических и минеральных удобрений – одно из основных условий повышения урожайности сельскохозяйственных культур, а также главное звено технологий их выращивания. Это и неудивительно, поскольку само функционирование агроценозов основывается  на систематическом отчуждении больших количеств биогенных элементов. Так, с урожаями различных сельскохозяйственных культур из почвы выносится ( в расчете на 1 т основной и соответствующее количество побочной продукции) 17…67кг азота, 1…27 фосфора и 2…114кг калия, поэтому очевидна необходимость постоянной эквивалентной компенсации потерь питательных элементов.

Одновременно, с положительными качествами, внесение удобрений отрицательно влияет на состав и структуру почвы: почва загрязняется, уплотняется, ухудшаются ее агрохимические свойства и плодородие. Поэтому  следует эффективно применять тот или иной вид удобрения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используемая литература:

 

 

1. Земледелие/ С.А. Воробьев, А.Н. Каштанов, А.М. Лыков, И.П. Макаров; Под ред. С.А. Воробьева. – М.: Агропромизда,1991. – (Учебники и учеб. пособия для студентов вуз.)
2. Агроэкология/ В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. – М.: Колос, 2000. - (Учебники и учеб. пособия для студентов вуз.)