3.3 Значение агрохимического обследования почв
Существующие географические изменения в почвенном покрове и климатических условиях нашей страны предопределяют различия в эффективности применения удобрений по почвенно-климатическим зонам. Действие полного минерального удобрения и навоза на урожай сельскохозяйственных культур уменьшается с северо-запада на юго-восток в европейской части страны и с востока на запад — в азиатской ее части. Это в первую очередь связано с изменениями в уровне потенциального плодородия почв и влагообеспеченности. По характеру увлажнения лугово-лесная зона (дерново-подзолистые почвы) — влажная, лесостепная (серые лесные, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы) — полувлажная, степная (обыкновенные и южные черноземы) — полузасушливая, сухостепная (темно-каштановые и каштановые почвы) — засушливая, полупустынная и пустынная (светло-каштановые, бурые и сероземные почвы) — очень засушливая. За исключением небольшой зоны влажных субтропиков (желтоземные и красноземные почвы) только лесолуговая и лесостепная зоны страны имеют благоприятные условия обеспеченности теплом и влагой для большинства полевых сельскохозяйственных культур. В остальных регионах проявляется либо дефицит тепла при недостаточной длительности вегетационного периода (северные районы, Сибирь), либо недостаток влаги (южные и юго-восточные районы).
Для повышения эффективности удобрений в засушливых южных и юго-восточных районах страны необходимо принимать все меры для максимального накопления и сохранения влаги в почве: снегозадержание, соответствующие приемы обработки почвы и ухода за растениями и т. д. Здесь особенно важно вносить фосфорно-калийные удобрения с осени под глубокую обработку, чтобы они размещались в более влажном, менее пересыхающем слое почвы. При мелкой заделке эффективность удобрений в засушливых районах (или в засушливые годы в районах с достаточной влагообеспеченностью) снижается особенно резко, а внесение удобрений в подкормку тем более дает незначительный эффект. В районах с большим количеством осадков в осенне-зимний период легкорастворимые азотные (а па легких почвах и калийные) удобрения во избежание вымывания питательных веществ лучше вносить перед посевом весной, а иногда и в подкормки.
При выборе видов и форм удобрений, установлении норм и способов их внесения обязательно учитывают содержание подвижных питательных веществ в почвах, их механический состав, поглотительную способность, реакцию и буферность, смытость и эродированность.
Существенное значение для передвижения питательных веществ удобрений, их поглощения и закрепления в почве имеет механический состав почвы. Легкие почвы отличаются не только меньшим потенциальным плодородием, но и низкой поглотительной и буферной способностью. Это должно учитываться при определении норм и формы удобрений, срока внесения и способа их заделки.
На песчаных и супесчаных подзолистых почвах из калийных удобрений особенно эффективны калийно-магнезиальные соли, из азотных целесообразно применять аммонийные (в нейтрализованной форме) удобрения, азот которых меньше подвергается вымыванию из почвы.
Для правильного дифференцированного применения удобрений важное значение имеет почвенно-агрохимическое обследование с целью определения реакции почвы и содержания в ней подвижных форм питательных веществ, в том числе микроэлементов.
Результаты агрохимического обследования выявили существенные различия в уровне обеспеченности почв нашей страны подвижными формами элементов питания. Значительно различаются по уровню плодородия и содержанию подвижных питательных веществ и почвы отдельных полей хозяйств.
При разработке системы удобрения используются средневзвешенные показатели обеспеченности почв полей севооборота, а различия в содержании подвижных форм элементов питания по каждому обрабатываемому участку учитываются при составлении годовых планов применения удобрений. Важно также учитывать общую окультуренность почвы и степень предшествующей удобренности поля. На достаточно окультуренных и ранее хорошо удобрявшихся почвах нормы органических и минеральных удобрений могут быть снижены.
Проведение комплекса агротехнических, агрохимических, гидромелиоративных, фитосанитарных, противоэрозионных и культуртехнических мероприятий требует объективной и постоянно обновляемой информации о состоянии почвенного плодородия. Для оценки состояния и динамики агрохимических характеристик сельскохозяйственных угодий (пашни, многолетних насаждений, кормовых угодий, залежи) предусматривается проводить систематическое крупномасштабное агрохимическое обследование земель сельскохозяйственного назначения, которое является частью общего мониторинга состояния этих земель.
3.4 Значение фитосанитарного обследования
Фитотоксичность почв. Необходимость определения этого показателя особенно часто возникает при мониторинге химически загрязненных почв или при оценке возможности использования в качестве мелиорантов или удобрений различного рода отходов: осадков сточных вод, различного рода компостов, гидролизного лигнина.
Наибольшая эффективность показателей почвенного мониторинга будет достигнута при одновременном контроле за совокупностью параметров, которые учитывают мобильные и стабильные свойства почв и различные виды антропогенного воздействия.
Для выяснения относительной фитотоксичности используют метод рулонной культуры, выращивая проростки тест-растений на рулоне фильтровальной бумаги из семян, замоченных в растворе в различными концентрациями тяжелых металлов.
Фитосанитарный мониторинг культуры имеет ключевое значение в системе интегрированной защиты культур. Мониторинг используют для прогноза сроков появления и численности фитофагов (вредителей), определения оптимальных периодов применения средств защиты растений (биологических, химических), колонизации биологических агентов, определения видового состава фитофагов, а также оценки экономической эффективности проводимых защитных мероприятий.
Приложение к Приказу Минсельхоза России
от 9 июля 2009 г. N 269
Порядок проведения карантинного фитосанитарного мониторинга на территории Российской Федерации
1. Порядок проведения карантинного фитосанитарного мониторинга на территории Российской Федерации разработан в соответствии с Федеральным законом от 15 июля 2000 г. N 99-ФЗ "О карантине растений"
2. Настоящий порядок устанавливает правила проведения карантинного фитосанитарного мониторинга на территории Российской Федерации в целях осуществления Россельхознадзором и территориальными органами Россельхознадзора государственного карантинного фитосанитарного контроля, своевременного выявления карантинных объектов, предотвращения проникновения их на территорию Российской Федерации и (или) распространения на территории Российской Федерации.
3. Карантинный фитосанитарный мониторинг (далее - мониторинг) представляет собой систему наблюдений, анализа, оценки и прогноза проникновения на территорию Российской Федерации и (или) распространения на территории Российской Федерации карантинных объектов в целях принятия мер по предотвращению заноса и распространения карантинных объектов, устранению их вредного воздействия на растения или продукцию растительного происхождения
Мониторинг обеспечивает:
- фитосанитарные обследования сельскохозяйственных угодий;
- определение видового состава сорняков, идентификацию вредителей и возбудителей заболеваний сельскохозяйственных культур, степени заселённости и заражённости ими растений с выдачей рекомендаций по способам и срокам защитных мероприятий;
- фитоэкспертизу семян зерновых культур на заражённость их возбудителями болезней с выдачей рекомендаций по мерам борьбы с ними;
- анализ почвы на засоренность её возбудителями корневой гнили;
- анализ партий зерна на наличие вредных примесей и насекомых;
- обеспечение прогнозами о развитии и распространении основных вредителей и болезней сельскохозяйственных культур.
13. Россельхознадзор на основании данных обзора разрабатывает рекомендации по обеспечению карантинной фитосанитарной безопасности Российской Федерации, вносит в Минсельхоз России предложения о разработке необходимых нормативных правовых актов и методических документов по обеспечению карантина растений.
3.5 Значение радиологического обследования
Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии радиационного фона окружающей среды. Радиоактивное излучение определяется естественным радиационным фоном и искусственным. Естественный радиационный фон – представляет собой ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, действующих на человека на поверхности земли. Космические лучи представляют собой поток частиц (протонов, альфа-частиц, тяжёлых ядер) и жёсткого гамма-излучения (это так называемое первичное космическое излучение). При взаимодействии его с атомами и молекулами атмосферы возникает вторичное космическое излучение, состоящее из мезонов и электронов.
Естественные радиоактивные элементы условно можно разделить на три группы:
1. изотопы радиоактивных семейств урана, тория и актиноурана;
2. не связанные с первой группой радиоактивные элементы – калий - 40, кальций – 48, рубидий – 87 и др.;
3. радиоактивные изотопы, возникающие под действием космического излучения – углерод – 14 и тритии.
Технически изменённый радиационный фон представляет собой ионизирующее излучение от природных источников, претерпевших определённые изменения в результате деятельности человека. Например, поступление радионуклидов в биосферу вместе с извлечёнными на поверхность земли из недр полезными ископаемыми (главным образом минеральными удобрениями), в результате сгорания органического топлива, излучения в помещениях, построенных из материалов, содержащих естественные радионуклиды, а также облучения за счёт полётов на современных самолётах.
Излучение, обусловленное рассеянными в биосфере искусственными радионуклидами, представляет собой искусственный радиационный фон (аварии на АЭС, отходы предприятий ядерной энергетики, использование искусственных ионизирующих излучений в медицине, народном хозяйстве).
Радиоактивное загрязнение природных средств в настоящее время обусловлено следующими источниками:
- глобально распределёнными долгоживущими радиоактивными изотопами – продуктами испытаний ядерного оружия, проводивших в атмосфере и под землёй;
- выбросом радиоактивных веществ из 4-го блока Чернобыльской АЭС в апреле – мае 1986 года;
- плановыми и аварийными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду от предприятий атомной промышленности;
- выбросами в атмосферу и сбросами в водные системы радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации;
- привнесенной радиоактивностью (твёрдые радиоактивные отходы и радиоактивные источники).
Атомная энергетика вносит весьма незначительный вклад в изменение радиационного фона окружающей среды при нормальной работе ядерных установок. АЭС является лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергается вторичной обработке. Заканчивается процесс, как правило, захоронением радиоактивных отходов. (Ипатьев В.А. Лес и Чернобыль)
Большое значение как источника радиации имеют ядерные взрывы. При испытаниях ядерного оружия в атмосфере часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается в нижнем слое атмосферы, подхватывается ветром и переносится на большие расстояния. Находясь в воздухе около месяца, радиоактивные вещества во время этих перемещений постепенно выпадают на землю. Однако, большая часть радиоактивного материала выбрасывается в атмосферу (на высоту 10-15 км), где он остаётся многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара.
Значительная часть радионуклидов находится в почве, как на поверхности, так и в нижних слоях, при этом их миграция во многом зависит от типа почвы, её гранулометрического состава, водно-физических и агрохимических свойств.
Механизм закрепления радиоактивных изотопов в почве, их сорбция имеет большое значение, так как сорбция определяет миграционные качества радиоизотопов, интенсивность поглощения их почвами, а, следовательно, и способность проникать их в корни растений. Сорбция радиоизотопов зависит от многих факторов и одним из основных является механический и минералогический состав почвы тяжёлыми по гранулометрическому составу почвами поглощённые радионуклиды, особенно цезий – 137, закрепляются сильнее, чем лёгкими и с уменьшением размера механических фракций почвы прочность закрепления ими стронция – 90 и цезия – 137 повышается. Наиболее прочно закрепляются радионуклиды илистой фракцией почвы.
Большему удержанию радиоизотопов в почве способствует наличие в ней химических элементов, близких по химическим свойствам к этим изотопам. Так, кальций – химический элемент, близкий по своим свойствам стронцию – 90 и внесение извести, особенно на почвы с высокой кислотностью, ведёт к увеличению поглотительной способности стронция – 90 и к уменьшению его миграции. Калий схож по своим химическим свойствам с цезием – 137. Калий, как неизотопный аналог цезия находится в почве в макроколичествах, в то время как цезий – в ультромикроконцентрациях. Вследствие этого в почвенном растворе происходит сильное разбавление микроколичеств цезия – 137 ионами калия, и при поглощении их корневыми системами растений отмечается конкуренция за место сорбции на поверхности корней. Поэтому при поступлении этих элементов из почвы в растениях наблюдается антагонизм ионов цезия и калия.
Кроме того эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количество осадков).
Установлено, что стронций – 90 попавший на поверхность почвы, вымывается дождём в самые нижние слои. Следует заметить, что миграция радионуклидов в почвах протекает медленно и их основная часть находится в слое 0 – 5 см.
Накопление (вынос) радионуклидов сельскохозяйственными растениями во многом зависит от свойства почвы и биологической особенности растений. На кислых почвах радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем из почв слабокислых. Снижение кислотности почвы, как правило, способствует уменьшению размеров перехода радионуклидов в растения. Так, в зависимости от свойства почвы содержание стронция – 90 и цезия – 137 в растениях может изменяться в среднем в 10 – 15 раз.
Таким образом, к факторам, лимитирующим почвенное плодородие, можно отнести локальное загрязнение почв радионуклидами и тяжелыми металлами, нефтепродуктами, нарушение почвенного покрова горными выработками и др.
Загрязнение почв нефтепродуктами. При контроле загрязнения почв нефтепродуктами решаются обычно три основные задачи:
1) определяются масштабы (площади загрязнения);
2) оценивается степень загрязнения;
3) выявляется наличие токсичных и канцерогенных соединений.
Первые две задачи могут решаться дистанционными методами, к которым относится аэрокосмическое измерение спектральной отражательной способности почв. По измеренным величинам спектральных коэффициентов яркости (СКЯ) удается обнаружить территории, загрязненные нефтью, а по уровням изменения окраски почв – примерно степень загрязнения.
При мониторинге почв, загрязненных углеводородами, особое внимание уделяется определению полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) люминесцентными и газохроматическими методами.
Загрязнение почв тяжелыми металлами. Любые элементы находятся в почве в форме различных соединений, только часть которых доступна растениям. Но эти соединения могут трансформироваться и переходить из одних форм в другие.
Поэтому для целей мониторинга выбирают в известной мере условно две или три важнейших группы. Обычно определяют общее (валовое) содержание элементов, лабильные (подвижные) формы их соединений, иногда отдельно определяют обменные формы и водорастворимые соединения.
Наибольшая эффективность показателей почвенного мониторинга будет достигнута при одновременном контроле за совокупностью параметров, которые учитывают мобильные и стабильные свойства почв и различные виды антропогенного воздействия.
Заключение
В разработке основ почвенно-экологического мониторинга прослеживается несколько этапов. В нашей стране начало им было положено в 1970-е гг. эмпирическими описательными исследованиями. Результами их были сведения об уровнях содержания отдельных химических элементов в почвах и других элементах биосферы на отдельных территориях интенсивного антропогенного действия. Эти исследования давали точечные оценки состояния почв на определенное время обследования, они характеризовали почвы вне связи с пространством и временем (Мотузова Г. В., 1988). По мере роста численности населения Земли и превращения большинства экологических ниш в антропогенно-модифицированные возникала необходимость всё более тщательного контроля за состоянием окружающей среды. Мониторинг стал той системой, которая позволила следить за степенью загрязненности и нарушенности жилища - планеты Земля.
Были разработаны сложные методы слежения за состоянием окружающей среды, частью которой является почвенный покров. Высшим уровнем исследований является создание имитационных моделей загрязнения с помощью мощных суперкомпьютеров. Общая модель экосистемы может служить основой для построения математических моделей, с помощью которых можно получить количественные оценки действия всех выявленных факторов на состояние почв и составлять прогнозные характеристики состояния почв, испытывающих техногенной воздействие.
Работы по научному мониторингу земель, включенные в кадастр научных исследований, пользуются равноправной государственной поддержкой и финансированием наряду с другими видами мониторинга.
Определение и последующая оценка результатов наблюдений, на основе постоянно обновляющихся земельно-мониторинговых данных позволяют решать следующие практические задачи (Черныш А. Ф., 2003):
- выявлять уровень хозяйственных нагрузок на земельные ресурсы в различных территориальных условиях страны, а также объективно устанавливать степень антропогенной преобразованности (нарушенности) почв и почвенного покрова;
- с учетом экологического состояния земельного фонда и направлений его изменений разработать территориально дифференцированные концепции, схемы и проекты рационального использования территории, базирующейся на системе определенных экологических ограничений и требований, усовершенствовать технологии производства;
- корректировать и изменять хозяйственное использование земельных ресурсов, на объективной основе устанавливать платежи на землю, в том числе по повышенным ставкам за сверхнормативное загрязнение почв, нерациональное использование земель;
- совершенствовать кадастр земельных ресурсов и экономическую оценку для различных видов природопользования;
- определять эколого-кризисные зоны и зоны с экологически опасной ситуацией и устанавливать для них особые условия хозяйственно-экономического развития с ориентацией на экологически безопасное производство, а в отдельных случаях – прекращение всякой хозяйственной деятельности;
- совершенствовать оценку почв с учетом направлений изменений свойств почв и воспроизводства плодородия земель.
Таким образом, мониторинг любого масштаба, вплоть до глобального, должен стать инструментом управления качеством среды. Если человечество сможет добиться Мира во всём Мире, то благодаря мониторингу сумеет оградить биосферу от разрушения, сохранить чистоту и гармонию для будущих поколений.
Литература
1. Агроэкология / Черников В.А., Алексахин Р. М., Голубев А. В. и др. – М.: Колос, 2000. – 536 с.
2. Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. – М.: Высш. шк., 1988. – 328 с.
3. Гришина Л.А., Копцик Г. Н., Моргун Л.В. Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 82 с.
4. Завилохина О.А. Экологический мониторинг РФ. 2002. http://www.5ballov.ru
5. Законом РФ "Об охране окружающей природной среды". http://ecolife.org.ua/laws/ru/02.php
6. Израэль Ю.А., Гасилина И.К., Ровинский Ф.Я. Мониторинг загрязнения природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 560 с.
7. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды / Глазовская М. А., Касимов Н. С., Теплицкая Т. А. и др. – М.: Наука, 1989. - 264 с.
8. Мотузова Г.В. Принципы и методы почвенно-химического мониторинга. – М.: Изд-во МГУ, 1988. – 101 с.
9. Мотузова Г. В. Содержание, задачи и методы почвенно-экологического мониторинга / Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв. – М.: Изд-во МГУ, 1994. – С. 80-104.
10. Мотузова Г. В. Соединения микроэлементов в почвах. – М.: Эдиториал УРСС, 1999. – 168 с.
11. Розанов Б.Г. Живой покров Земли.- М.: Наука, 1991. - 98 с.
12. Росновский И.Н., Кулижский С.П. Определение вероятности безотказного функционирования (устойчивости) почв в экосистемах // Сохраним планету Земля: Сборник докладов Международного экологического форума, 1-5 марта 2004 года; СПб: Центральный музей почвоведения им В.В. Докучаева, 2004. – С. 249-252.
13. Садовникова Л.К. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении. – М.: Высш. Шк., 2006. – 333 с.
14. Черныш А. Ф. Мониторинг земель. – Минск: БГУ, 2003. – 98 с.
15. http://pravo.levonevsky.org/bazazru/texts18/txt18823.htm
16. http://www.fsvps.ru/fsvps
17. http://www.rsn-omsk.ru/main.php?id=123
18. www.mcx.ru/…/document/show/6813.191.htm
19. http://www.agromage.com/stat_id.php?id=29&k=05
20. Лес и Чернобыль (Лесные экосистемы после аварии на Чернобыльской АЭС, 1986-1994 гг.) / Под ред. Ипатьева В.А. - Мн.: МНПП “СТЭНЕР”. 1994. - 248 с.
0 комментариев