Сохранение почвы – это предотвращение потери самого верхнего слоя почвы в результате эрозии или предотвращения снижения плодородия, вызванного чрезмерным использованием, подкислением , засолением или другим химическим загрязнением почвы .
В некоторых менее развитых регионах практикуются подсечно-огневые методы и другие неустойчивые методы натурального хозяйства . Последствием вырубки лесов обычно является крупномасштабная эрозия , потеря питательных веществ в почве, а иногда и полное опустынивание . Методы улучшения сохранения почвы, включая севооборот , покровные культуры , консервирующую обработку почвы и посадку ветрозащитных полос , влияют как на эрозию , так и на плодородие . Когда растения умирают, они разлагаются и становятся частью почвы. Кодекс 330 определяет стандартные методы, рекомендованные Службой охраны природных ресурсов США . Фермеры практиковали сохранение почвы на протяжении тысячелетий. В Европе такие политики, как Общая сельскохозяйственная политика, направлены на применение лучших методов управления, таких как сокращенная обработка почвы , зимние покровные культуры, [1] растительные остатки и травяные поля, чтобы лучше решать проблемы сохранения почвы. Для решения проблемы эрозии также необходимы политические и экономические действия. Простое препятствие в управлении касается того, как мы ценим землю, и это можно изменить путем культурной адаптации. [2] Почвенный углерод является поглотителем углерода , играющим важную роль в смягчении последствий изменения климата . [3]
Контурная вспашка ориентирует борозды по контурным линиям обрабатываемой площади. Борозды перемещаются влево и вправо, чтобы поддерживать постоянную высоту, что уменьшает сток . Контурная вспашка практиковалась древними финикийцами на уклонах от двух до десяти процентов. [4] Контурная вспашка может повысить урожайность сельскохозяйственных культур от 10 до 50 процентов, частично за счет лучшего удержания почвы. [5]
Террасирование – это практика создания почти ровных участков на склоне холма. Террасы образуют серию ступеней, каждая из которых находится на более высоком уровне, чем предыдущая. Террасы защищены от эрозии другими почвенными барьерами. Террасное земледелие чаще встречается на небольших фермах. Это предполагает создание серии квартир с террасами на наклонном участке.
Проектирование ключевых линий – это усовершенствование контурного земледелия, при котором при формировании контурных линий учитываются общие свойства водораздела .
Деревья, кустарники и почвенный покров являются эффективной обработкой периметра для предотвращения эрозии почвы , препятствуя поверхностным стокам. Особой формой этой обработки по периметру или междурядьями является использование «травяного пути», который одновременно направляет и рассеивает сток за счет поверхностного трения, препятствуя поверхностному стоку и способствуя проникновению замедленных поверхностных вод. [6]
Ветрозащитные полосы — достаточно густые ряды деревьев на наветренной экспозиции сельскохозяйственного поля, подверженного ветровой эрозии . [7] Вечнозеленые виды обеспечивают круглогодичную защиту; однако, пока листва присутствует в сезоны на голых поверхностях почвы , эффект от лиственных деревьев может быть адекватным.
Покровные культуры, такие как азотфиксирующие бобовые , белая репа, редис и другие виды, чередуются с товарными культурами, чтобы покрыть почву круглый год и действовать как сидерат , восполняющий азот и другие важные питательные вещества. Покровные культуры также помогают подавлять сорняки. [8]
Почвосберегающее земледелие включает в себя нулевую обработку почвы , «зеленые удобрения» и другие методы улучшения почвы, которые затрудняют выравнивание почв. Такие методы ведения сельского хозяйства пытаются имитировать биологию бесплодных земель . Они могут оживить поврежденную почву, свести к минимуму эрозию, стимулировать рост растений, отказаться от использования азотных удобрений или фунгицидов, обеспечить урожайность выше среднего и защитить посевы во время засухи или наводнений. Результатом является сокращение трудозатрат и снижение затрат, что увеличивает прибыль фермеров. Беспахотное земледелие и покровные культуры служат поглотителями азота и других питательных веществ. Это увеличивает количество органического вещества в почве . [8]
Повторная вспашка/обработка почвы ухудшает качество почвы, убивая полезные грибы и дождевых червей. После повреждения почве может потребоваться несколько сезонов, чтобы полностью восстановиться, даже в оптимальных обстоятельствах. [8]
Критики утверждают, что нулевая обработка почвы и связанные с ней методы непрактичны и слишком дороги для многих производителей, отчасти потому, что они требуют нового оборудования. Они указывают на преимущества традиционной обработки почвы в зависимости от географии, культур и почвенных условий. Некоторые фермеры утверждают, что нулевая обработка почвы усложняет борьбу с вредителями, задерживает посев и что с послеуборочными остатками, особенно кукурузы, трудно справиться. [8]
Использование пестицидов может надолго загрязнить почву, близлежащую растительность и источники воды. Они влияют на структуру и (биотический и абиотический) состав почвы. [9] [10] Схемы дифференцированного налогообложения входят в число исследованных в научной литературе вариантов сокращения их использования. [11]
Альтернативы пестицидам доступны и включают методы выращивания, использование биологических средств борьбы с вредителями (таких как феромоны и микробные пестициды), генную инженерию (в основном сельскохозяйственных культур ) и методы вмешательства в размножение насекомых. [12] Применение компостированных дворовых отходов также использовалось как способ борьбы с вредителями. [13]
Эти методы становятся все более популярными и часто более безопасны, чем традиционные химические пестициды. Кроме того, Агентство по охране окружающей среды регистрирует все большее количество пестицидов пониженного риска. [ нужна цитата ]
Засоление почвы вызвано поливом соленой водой. Затем вода испаряется из почвы, оставляя после себя соль. Соль разрушает структуру почвы, вызывая бесплодие и замедление роста. [ нужна цитата ]
Ионами , ответственными за засоление, являются: натрий (Na + ), калий (K + ), кальций (Ca2 + ), магний (Mg2 + ) и хлор (Cl- ) . По оценкам, засоление затрагивает около трети пахотных земель Земли . [14] Засоленность почвы отрицательно влияет на метаболизм сельскохозяйственных культур , что обычно приводит к эрозии.
Засоленность возникает на засушливых землях из-за чрезмерного орошения и в районах с неглубоким уровнем соленых вод. Чрезмерное орошение откладывает соли в верхних слоях почвы как побочный продукт инфильтрации почвы ; орошение просто увеличивает скорость отложения солей. Самый известный случай капиллярного действия мелкого уровня соленых вод произошел в Египте после строительства Асуанской плотины в 1970 году . Изменение уровня грунтовых вод привело к повышению концентрации солей в зеркале грунтовых вод. Постоянно высокий уровень грунтовых вод привел к засолению почв .
Использование гуминовых кислот может предотвратить избыточное засоление, особенно при чрезмерном орошении. [ нужна цитация ] Гуминовые кислоты могут фиксировать как анионы , так и катионы и удалять их из корневых зон . [ нужна цитата ]
Виды посадок, которые могут переносить засоленные условия, можно использовать для понижения уровня грунтовых вод и, таким образом, снижения скорости капиллярного и испарительного обогащения поверхностных солей. К солеустойчивым растениям относятся солончаки , растения, произрастающие на большей части территории Северной Америки и в средиземноморских регионах Европы .
Когда черви выделяют фекалии в виде слепков , сбалансированный набор минералов и питательных веществ растений преобразуется в форму, доступную для корневого поглощения. Отбросы дождевых червей в пять раз богаче доступным азотом , в семь раз богаче доступными фосфатами и в одиннадцать раз богаче доступным калием , чем окружающие верхние 150 миллиметров (5,9 дюйма) почвы. Масса полученных слепков может превышать 4,5 кг на червя в год. Роя землю, дождевой червь улучшает пористость почвы , создавая каналы, усиливающие процессы аэрации и дренажа. [15]
Другие важные почвенные организмы включают нематоды , микоризу и бактерии . Четверть всех видов животных обитает под землей. Согласно отчету Продовольственной и сельскохозяйственной организации 2020 года «Состояние знаний о биоразнообразии почвы – состояние, проблемы и потенциал», существуют серьезные пробелы в знаниях о биоразнообразии почв. [16] [17]
Деградированная почва требует синтетических удобрений для получения высоких урожаев. Отсутствие структуры увеличивает эрозию и переносит азот и другие загрязняющие вещества в реки и ручьи. [8]
Увеличение содержания органических веществ в почве на один процент помогает почве удерживать на 20 000 галлонов больше воды на акр. [8]
Чтобы растения могли полностью реализовать свой фитонутриентный потенциал, иногда проводят активную минерализацию почвы. Это может включать добавление щебня или химических добавок в почву. В любом случае цель состоит в том, чтобы бороться с истощением полезных ископаемых . Можно использовать широкий спектр минералов, включая обычные вещества, такие как фосфор , и более экзотические вещества, такие как цинк и селен . Обширные исследования изучают фазовые переходы минералов в почве при контакте с водой. [18]
Наводнение может принести значительные отложения на аллювиальную равнину. Хотя этот эффект может быть нежелательным, если наводнения ставят под угрозу жизнь или если отложения происходят из продуктивных земель, этот процесс добавления к пойме является естественным процессом, который может омолодить химический состав почвы за счет минерализации. [ нужна цитата ]
{{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
