Основи екології - Олійник Я.Б. - 5.4.1. Ґрунти та їх значення в агроекосистемах

Ґрунти є природними утвореннями, які характеризуються родючістю - здатністю забезпечувати рослини речовинами, необхідними для їх життєдіяльності, а також накопиченими водою і повітрям. Крім того, ґрунти також є багатофункціональними системами, які виконують такі екологічні функції:

- середовища існування;

- акумулятора і джерела речовини й енергії для організмів;

- проміжного ланцюга між біологічним і геологічним кругообігами;

- захисного бар'єра;

- умов нормального функціонування біосфери в цілому.

Названі функції ґрунтів утворюють їх екологічний потенціал. Його складником є агроекологічний потенціал, тобто здатність ґрунтів виконувати функцію сільськогосподарських угідь, створювати оптимальні умови для росту і розвитку сільськогосподарських рослин, а також підтримувати екологічну рівновагу в агроландшафтах і природному середовищі. Агроекологічний потенціал ґрунтів визначається за такими основними показниками:

- потужністю гумусного шару ґрунту;

- вмістом поживних речовин (фосфор, калій);

- рівнем і мінералізацією ґрунтових вод;

- біотичним потенціалом або біопродуктивністю земельних угідь (середньорічним продуктивним зволоженням, періодом вегетації, середньорічним радіаційним балансом);

- стійкістю ґрунтів до забруднення (сумою активних температур, крутизною схилів, кам'янистістю, структурністю, питомим опором, механічним складом, вмістом гумусу, типом водного режиму, реакцією рН, ємністю іонів, залісненістю, розораністю, господарською освоєністю);

- забрудненістю радіонуклідами (цезій, стронцій, плутоній, америцій), важкими металами (валовий вміст у ґрунті бору, молібдену, марганцю, цинку, кобальту, нікелю, міді, хрому, свинцю та ін.) пестицидами і мінеральними добривами з урахуванням природних особливостей ґрунтів;

- несприятливими природно-антропогенними процесами (ступенем ураженості територій яружною і площинною ерозією, зсувами, суфозією лесових порід, дефляцією, карстом, селями, засоленням, підтопленням, просіданням і обваленням над гірничими виробками тощо).

Отже, ґрунт - це базис для створення будь-якої агроекосистеми, концентрації процесів трансформації потоків речовин та енергії в них. Фізико-хімічні процеси, які відбуваються в агро-екосистемах, істотно відрізняються від аналогічних процесів у природних екосистемах внаслідок наявності елементів антропогенного регулювання. Принципова відмінність навіть спрощених агроекосистем від природних полягає у переважному виносі з врожаєм поживних речовин, які акумулюються у вирощеній продукції. Але це не єдина їх відмінність.

Родючість ґрунту, яка визначається в основному запасами гумусу, є не тільки головною економічною і екологічною характеристикою агроекосистеми. Зменшення вмісту гумусу погіршує умови розвитку корисної мікрофлори, призводить до втрати запасів внутрішньоґрунтової вологи, елементів мінерального живлення, посиленню процесів змиву та вимивання - зумовлює деградацію базису. З усіх типів ґрунтів найродючішими та найпотужнішими є чорноземи.

Розташовані на поверхні суші, ґрунти відіграють виключно важливу роль в процесі взаємодії літосфери з атмосферою і гідросферою, прямо (через рослин) або опосередковано (через тварин) впливають на існування біосфери. Усі ґрунти мають відому здатність до самовідтворення в ході процесу ґрунтоутворення. Людство використовує ґрунти прямо та опосередковано. Пряме використання відбувається під час руху наземного транспорту, у випадках будівництва, влаштування промислових і побутових звалищ тощо. При цьому ґрунти гинуть. Опосередковане використання має ширші масштаби і, за умов правильної організації, не призводить до зникнення або різкого погіршення властивостей ґрунтів. Найважливішим, звісно, є використання ґрунтів для вирощування культурних рослин. Людина також опосередковано використовує ґрунти через промислових і сільськогосподарських тварин (вони поїдають рослини, які ростуть на ґрунті).

Рівень, тривалість використання родючості та продуктивність ґрунтів залежать від їх властивостей, клімату, соціально-економічних умов господарювання, розвитку науки і техніки. Теоретичною основою високої продуктивності ґрунтів є урахування біологічних вимог культур, що вирощуються, до тепла, вологи тощо.

Ґрунт - це найскладніша система, одним з основних компонентів якої є живі організми, що її населяють. Від діяльності цих організмів залежать характер та інтенсивність фіксації основного біогенного елемента - атмосферного азоту, здатність ґрунту до самоочищення та ін. Останнім часом значення ґрунтової біоти істотно збільшилося: при техногенному забрудненні компонентів біосфери, у тому числі й ґрунту, ґрунтова біота виконує важливу функцію детоксикації різних сполук, які наявні у ґрунті і впливають на стан навколишнього середовища та якість сільськогосподарської продукції.

Ґрунтовий покрив становить самостійну земну оболонку - педосферу. Він є продуктом сумісної дії клімату, рослинності, тварин та мікроорганізмів на поверхневі шари гірських порід. У цій найскладнішій системі безперервно відбуваються синтез та руйнування органічної речовини, кругообіг елементів зольного та азотного живлення рослин, детоксикація різних забруднювальних речовин, що надходять у ґрунт. Ці процеси здійснюються завдяки унікальній будові ґрунту, яка є системою взаємопов'язаних твердого, рідкого, газоподібного та живого складників. Наприклад, повітряний режим ґрунту тісно пов'язаний з його вологістю. Оптимальне співвідношення цих факторів сприяє кращому розвитку вищих рослин. Тверда фаза ґрунту, в якій в основному містяться джерела поживних та енергетичних речовин (гумус, органо-мінеральні колоїди), взаємопов'язана з ґрунтово-біотичним комплексом.

У зв'язку з цим значення ґрунту в агроекосистемах таке:

o Ґрунт є головним засобом сільськогосподарського виробництва; людство отримує з ґрунту близько 95 % всіх продуктів харчування.

o Ґрунт - це життєвий простір, який забезпечує проживання живих організмів.

o Ґрунт є механічною опорою рослинності, яка на ньому росте.

o Ґрунт має здатність зберігати насіння протягом декількох років, що підтримує біорізноманіття в природі та здатність до оновлення рослинних популяцій.

o Ґрунт акумулює необхідні для життєдіяльності організмів воду, поживні та енергетичні речовини, що значною мірою визначає його родючість.

o Ґрунт регулює гідротермічний режим, що дає змогу ґрунтовим організмам зберігати свою життєдіяльність за певних значень температури і вологості.

o Ґрунт виконує санітарну функцію. Висока здатність ґрунту до самоочищення за рахунок його біоти забезпечує знешкодження багатьох патогенних мікробів і токсикантів, що позитивно впливає на якість сільськогосподарської продукції і стан природного середовища в цілому.

o Ґрунти також використовують інформаційну функцію. Відомо, наприклад, що перехід навесні температури через +5 °С стимулює активізацію азоту, фосфору, калію, тобто ця межа температури слугує своєрідним сигналом для споживання цих елементів у зв'язку з початком вегетаційного періоду.

Однак усі ці функції ґрунту мають межі реалізації і можуть порушуватися внаслідок виробничої та іншої діяльності людини. Одним з таких порушень є так зване "ґрунтостомлення", зовнішні прояви якого виражаються в різкому зниженні врожайності сільськогосподарських культур. Це відбувається, наприклад, якщо постійно вирощувати рослини одного й того ж роду. Основними причинами ґрунтостомлення є накопичення у ґрунті токсичних речовин, які виділяються корінням рослин та мікроорганізмами, а також розклад специфічних шкідників, збудників хвороб та бур'янів. Для запобігання ґрунтостомленню необхідно додержуватися сівозмін, регулярно оздоровляти ґрунти шляхом внесення органічних добрив, вирощувати стійкі сорти тощо.

5.4.2. Основні причини погіршення якості земельних ресурсів
5.5. Водні ресурси
5.5.1. Забруднення Світового океану
5.5.2. Водоспоживання та відновлення ресурсів прісної води
5.5.3. Міжнародне співробітництво у галузі охорони водних ресурсів
5.6. Ресурси атмосфери
5.6.1. Атмосферне забруднення та його екологічні наслідки
5.6.2. Парниковий ефект і глобальне потепління клімату
5.6.3. Руйнування озонового шару атмосфери
5.6.4. Кислотні опади та їх екологічні наслідки
© Westudents.com.ua Всі права захищені.
Бібліотека українських підручників 2010 - 2018
Всі матеріалі представлені лише для ознайомлення і не несуть ніякої комерційної цінностію
Электронна пошта: site7smile@yandex.ru