Сохранение Почвы: Основные Методы Реализации

Концепция Сохранения Почвы

Сохранение почвы — это комплекс методов, направленных на долгосрочную защиту земли от эрозии и истощения. Они позволяют не только сохранить плодородие грунта, но и повысить производительность полей.

Данные меры подразумевают сохранение биоразнообразия обитающих в земле микроорганизмов. Благодаря этому в ней возрастает содержание органических веществ, улучшается инфильтрация и аэрация.

Меры по сохранению почвы предотвращают и вымывание грунта. Это защищает прилегающие водоемы от загрязнений и образования отложений, а незасеянные территории — от эрозии под влиянием природных факторов.

Стратегия сохранения почвы включает:

• сбор данных об использовании земельных ресурсов;
• мониторинг полей и обнаружение критических зон;
• контроль и оценку эффективности мероприятий по сохранению плодородия почв.

Угрозы Сохранению Плодородия Почвы

Деградация грунта в основном связана с двумя факторами: изменения климата и использование традиционных методов ведения сельского хозяйства. К последним относятся:

• Подсечно-огневое земледелие. В рамках этого подхода леса сжигаются под пахотные земли. Когда грунт истощается, производство переносится на другой участок, а на этом вновь вырастает лес. Такой бесконечный цикл не дает земле достаточно времени для восстановления, что противоречит принципам сохранения почв.
• Использование агрохимикатов. Токсичные пестициды просачиваются в почву и отравляют растения и воду. Способствует загрязнению грунта и чрезмерное использование удобрений. В целом, обработка земли должна корректироваться в соответствии с нуждами растений.
• Уплотнение грунта. Продуктивность уплотненной почвы со временем снижается, что негативно сказывается не только на сельскохозяйственном производстве, но и климате. Одна из причин уплотнения грунта на фермах и в лесах — использование тяжелой сельскохозяйственной техники ^{Pierzynski, G., Brajendra (Ed.). (2017, September). THREATS TO SOILS: GLOBAL TRENDS AND PERSPECTIVES. A Contribution from the Intergovernmental Technical Panel on Soils, Global Soil Partnership Food and Agriculture Organization of the United Nations.}.
• Чрезмерная эксплуатация земельных ресурсов. Активная вырубка лесов или выпас скота приводят к эрозии почвы, уничтожению растительности и в конечном итоге опустыниванию пахотных земель.

Почему Важно Сохранять Плодородие Почвы?

Сохранение почв позволяет производить большее количество продуктов питания и промышленных материалов. Более того, благодаря этому повышается качество воды, так как грунт является естественным фильтром. Ну и, конечно же, земельные участки с обильной растительностью выглядят лучше, чем заброшенные и пустынные.

Преимущества Сохранения Почв

Преимущества методов сохранения почвенных ресурсов заключаются в следующем:

• Повышение качества и продуктивности грунта. Сохранение естественной среды организмов, обитающих в почве, повышает ее плодородие и сокращает потребность в использовании химических удобрений. Это повышает урожайность и позволяет экономить денежные ресурсы.
• Замедление эрозии. Внедрение мер по сохранению почвы защищают ее от деградации и истощения и избавляют фермеров от необходимости искать новых земель.
• Улучшение инфильтрации и накопления влаги. В сравнении с традиционной вспашкой минимальная обработка грунта замедляет испарение влаги и повышает скорость инфильтрации ^{Thierfelder, C., Wall, P. C. (2009, November). Effects of conservation agriculture techniques on infiltration and soil water content in Zambia and Zimbabwe. Soil and Tillage Research, 105(2), 217-227. 10.1016/j.still.2009.07.007.}.
• Очистка воздуха и воды. Сохранение почвы снижают концентрацию загрязняющих веществ и отложений, попадающих в воду, а также улучшает секвестрацию углерода, то есть снижает количество его выбросов в воздух.
• Создание благоприятных условий для лесной фауны. Здоровая почва с обильной растительностью является средой обитания и источником пищи для диких животных.

Несмотря на то, что в краткосрочный период внедрение мер по сохранению почв может вызывать трудности, в долгосрочной перспективе они гораздо эффективнее традиционных методов ведения хозяйства.

Сохранение Почвы: Основные Методы

Сохранение почв включает различные направления сельскохозяйственной деятельности: от обработки грунта и посадки растений до мероприятий по борьбе с вредителями. Рассмотрим основные примеры.

Противоэрозионная Обработка Грунта

Противоэрозионная обработка почвы подразумевает использование растительного покрова для защиты верхнего слоя земли от разрушения под воздействия ветра и воды. Это могут быть как посевы, так и их остатки (мульча). При этом важно правильно выбрать время для проведения операций. Например, обработка влажной земли приведет к ее уплотнению. Также следует учитывать тип грунта: глинистый лучше обрабатывать после сбора урожая, все остальные — перед посевом ^{Mahdi, A.-K. Wet soils vulnerable to compaction. Integrated Crop Management. Iowa State University.}.

Нулевая обработка также способствует сохранению плодородия почвы, так как она остается практически нетронутой. При этом растительность удерживает грунт корнями и накапливает влагу, необходимую для следующих посевов.

Контурное Земледелие

Данный метод предполагает посадку культур вдоль контуров склона, что особенно эффективно для холмистой местности. Расположенные перпендикулярно основанию холма ряды сдерживают разрушение верхнего слоя земли и замедляют сток воды. При гребневой посадке обработка грунта сводится к минимуму, что способствует поддержанию его плодородия и экономии производственных ресурсов.

Полосное Земледелие

В данном случае речь идет о комбинированной посадке высокорастущих и низкорастущих растений для защиты от ветра. Например, кукуруза высаживается вместе с кормовыми культурами. Практика эффективна, если высокорастущие виды находятся в большом количестве с наветренной стороны. благодаря чему служат естественным барьером. При этом низкорастущие культуры служат источником питательных веществ. В целом полосное земледелие — один из самых экономичных способов сохранения почвы и защиты ее от плоскостной эрозии, так как затраты сопоставимы с расходами на подготовку поля.

Ветрозащитные Полосы

Ветрозащитные полосы уберегают культуры и почву от разрушающего воздействия метелей, ветра и переносимых ими частиц вроде песка. Они представляют собой деревья или кустарники, посаженные в несколько рядов. В зависимости от размера бывают ветрозащитные (до пяти рядов) и лесополосы (шесть и более рядов).

Метод особенно полезен для защиты растений с нежными листьями и плодами. В то же время такие полосы подходят для сохранения почв, так как уменьшают истирание верхнего слоя грунта.

Севооборот

В рамках севооборота на одних и тех же участках фермеры чередуют несколько культур. Разнообразие корневых систем позволяет уменьшить число вредителей и обогатить землю азотом с помощью азотфиксирующих растений, например бобовых.

Таким образом, севооборот помогает сохранить плодородие почвы и улучшить ее структуру.

Выращивание Покровных Культур

Посадка покровных (фуражных) растений между рядами основных культур — один из ключевых способов сохранения почв. Более того, их используют для того, чтобы:

• производить корм или скашивать под пастбище для крупного рогатого скота;
• получать зеленое удобрение;
• бороться с сорняками;
• удерживать в грунте влагу;
• создавать естественную среду обитания для микроорганизмов и мелких животных;
• регулировать концентрацию азота.

Буферные Полосы

Это зоны из деревьев и кустарников, высаженных по берегам водоемов. Их корни фиксируют грунт, препятствуя оседаниям и эрозии. При этом кроны защищают местную фауну от чрезмерного количества солнечного света, а опавшие листья служат для них источником питательных веществ.

Травянистый Водный Путь

Это заросшие травой каналы, которые являются частью водоотводной системы. Корни растений удерживают землю, защищая ее от водной эрозии и тем самым способствуя сохранению почвы. Если водный путь спроектирован корректно, он позволяет безопасно перемещать водные ресурсы через поля. В целом, можно выделить следующие преимущества данной практики:

• подходит для транспортировки стоков вверх по течению;
• не препятствует перемещению сельскохозяйственной техники;
• не требует серьезных финансовых затрат после того, как растительность прочно укоренится ^{Grassed waterways. (2022, June 22). Government of Ontario, Canada.}.

Террасное Земледелие

Строительство ступенчатых террас на склонах холмов или гор используется для создания системы сбора воды. Особенно такой метод сохранения почвы востребован при выращивании риса. Стекая с террасы на террасу, дождевая вода переносит питательные вещества, благодаря чему поддерживается плодородие грунта. Террасное земледелие подходит и для незасеянных участков, так как позволяет сохранять их продуктивность.

Водоприемные Колодцы И Каменные Желоба

С помощью данного способа сохранения почв фермеры контролируют потоки воды на крутых склонах. Водоприемный колодец состоит из резервуара, в который стекает вода, и водопровода, по которому она направляется дальше.

Каменный желоб — это небольшой канал, стенки которого укреплены камнями. Они препятствуют распространению эрозии земли вверх по течению и используются в качестве плотин для снижения уровня воды в русле водоема.

Берегоукрепление

Это широкий термин, который включает различные методы сохранения почвы за счет предотвращения эрозии берегов и русел рек. Существует три основных варианта:

• Габионные сетки, заполненные камнями; используются в качестве барьеров, которые замедляют оседание земли на крутых склонах.
• Каменная наброска. Представляет собой насыпь из камней, размером от 10 до 60 см, которая защищает грунт от разрушительного воздействия водных потоков.
• Рекультивация. Восстановление растительности вдоль берегов водоемов, в первую очередь в экологически уязвимых местах, для предотвращения эрозии и препятствования попаданию в них различных мелких частиц. Данный метод сохранения почвы является наиболее рентабельным в долгосрочной перспективе, так как по мере укоренения растительности требует меньше финансовых вложений.

Контроль Отложений

Такая практика подразумевает использование различных не связанных с растительностью барьеров для замедления стока дождевой воды, приводящей к образованию наносов. Наиболее распространенный пример — иловые заграждения и отстойники. Эффективность такого метода сохранения почвы зависит от качества обслуживания инфраструктуры: отложения следует регулярно убирать, чтобы система работала исправно в течение длительного времени.

Безхимическое земледелие

Использование химических удобрений и пестицидов негативно влияет на здоровье экосистемы и сохранность почв. По этой причине в современном сельском хозяйстве востребованы альтернативные подходы к обработке грунта и борьбе с вредителями.

Безхимические методы сохранения почвы и управления питательными веществами включают вспашку растительных остатков, севооборот, выращивание сидератов, активное использование компоста, навоза и микробиологических удобрений.

Интегрированная Защита Растений

Интегрированная защита растений (ИЗР) — это система методов борьбы с вредителями без применения химикатов. По сути речь идет о создании условий, при которых опасные для культур насекомые не могут питаться и размножаться, но при этом сохраняется природное разнообразие и здоровая экосистема. Практики ИЗР включают соляризацию почвы, севооборот, биологический контроль при помощи антагонистических организмов и использование органических средств.

Органическое земледелие

Универсального способа сохранения почв не существует, так как выбор стратегии зависит от типа грунта, местности и климата. Органическое земледелие накладывает дополнительные ограничения, так как исключает применение пестицидов. К методам сохранения плодородия почв в рамках данной практики относятся:

• использование растительных остатков;
• обрезка стерни;
• севооборот;
• выращивание пастбищных культур;
• внесение компоста и навоза и т.д.

Наиболее эффективным является комбинирование мер. Например, уменьшить количество ветрозащитных полос за счет сокращения операций по обработке грунта и увеличения использования сидератов для поддержания растительного покрова.

Долгосрочные исследования доказывают, что органическое земледелие эффективнее, чем традиционное, в предотвращении эрозии и, следовательно, в сохранении плодородия почвы. Более того, органически возделываемая земля содержит больше питательных веществ, в том числе полисахаридов, а также имеет более глубокий и устойчивый верхний слой ^{Reganold, J. P. et al. (1987, November 26). Long-term effects of organic and conventional farming on soil erosion. Nature, 330, 370-372. https://doi.org/10.1038/330370a0.}.

Сохранение Почвы С Помощью EOSDA Crop Monitoring

Основная цель сохранения почвы — остановить ее деградацию, в том числе вследствие истощения и эрозии. Один из лучших способов — использовать растительный покров, так как голые участки сильнее страдают от ветра и осадков. Журнал работ EOSDA Crop Monitoring позволяет эффективно спланировать время посадки, сбора урожая и обработки покровных культур. Более того, пользователи могут в реальном времени отслеживать текущее состояние и темпы развития растений. Это позволяет значительно повысить качество мероприятий по сохранению плодородия почвы.

С помощью платформы фермеры могут своевременно выявлять оголенные участки, которые необходимо покрыть растительными остатками или посевами. На основе спутниковых данных EOSDA Crop Monitoring определяет и те участки, которые требуют срочного вмешательства. При обнаружении проблемы фермеры могут назначить задание скаутам прямо в мобильном приложении, а затем дистанционно контролировать его выполнение.

EOSDA Crop Monitoring предлагает широкий выбор инструментов для мониторинга полей. Они чрезвычайно полезны при планировании и проведении севооборота. В данном случае выбор культур осуществляется в соответствии с историческими данными об изменениях погоды в регионе и продуктивности поля. EOSDA Crop Monitoring предлагает не только такую информацию, но также ежедневные отчеты о погоде и прогнозы на ближайшие 14 дней. Помимо этого вы можете мониторить здоровье растений на каждой стадии роста с помощью вегетационных индексов NDVI, MSAVI, NDMI и ReCl.

EOSDA Crop Monitoring предоставляет точные данные дистанционного зондирования в режиме реального времени. В сочетании с продвинутыми алгоритмами и удобным интерфейсом мобильных устройств они предлагают участникам агросектора безграничные возможности для эффективного управления полями, внедрения экологически безопасных методов земледелия и, следовательно, сохранения почвы.

Сохранение Почвы Как Элемент Устойчивого Сельского Хозяйства

В условиях современных экологических проблем вопросы продовольственной безопасности и смягчения последствий изменений климата стоят крайне остро. Сохранение плодородия почвы зависит не только от глобальной и региональной политики по охране окружающей среды, но и непосредственно от действий конкретных пользователей: сельхозпроизводителей, лесников, шахтеров и др.

В то же время защита земельных ресурсов на местном уровне является необходимой, но недостаточной мерой. Экономические, социальные и экологические последствия деградации земель требуют долгосрочного финансирования, мобилизации ресурсов и опыта, выходящих за пределы возможностей местных пользователей. В 2012 году по инициативе ФАО было учреждено Глобальное почвенное партнерство. Его цель — объединить национальные и международные организации в продвижении устойчивых методов сохранения почв и землепользования во всем мире ^{Global Soil Partnership. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO).}. Лишь совместными усилиями мы можем предотвратить деградацию земель и решить глобальную проблему продовольственной безопасности.