Все живые организмы (включая и людей) связаны между собой и составляют «живое вещество» Земли. Живые организмы связаны определенными взаимоотношениями между собой и неживой природой, образуют биосферу планеты, которая сформировалась и поддерживается их деятельностью. Единственным источником всей пищи, всей целлюлозы, половина всего лекарственного сырья, значительная доля стройматериалов и энергоресурсов и других, необходимых обществу ресурсов, является биота (живые организмы). Одним из важнейших компонентов биосферы является почва, выполняющая в ней ряд глобальных функций, которые не могут быть выполнены никакой другой ее частью.
Почва — биокостное вещество, обладающее двумя основополагающими качествами: во-первых, почва служит средой обитания и физической опорой для огромного числа наземных организмов, во-вторых, она является необходимым, незаменимым звеном и регулятором всех биогеохимических циклов, так как через нее проходят и регулируются круговороты веществ и всех элементов в биосфере. Почва тесно взаимодействует с атмосферным воздухом и водной частью биосферы. Почва выполняет ряд функций на Земле:
• обеспечение жизни на Земле, так как именно в ней концентрируются необходимые организмам биофильные элементы в доступной им формах, химических соединений, обладает способностью аккумулировать необходимый для продуцентов наземных экосистем запас воды;
• регулирование потоков веществ и энергии, являясь связующим механизмом в системах биологических и геологических циркуляций элементов;
• регулирование состава атмосферы и гидросферы, являясь генератором для одних газов и стоком для других;
• накопление в верхней части коры выветривания, в почвах, специфического органического вещества — гумуса и связанного с ним химической энергии;
• защита литосферы от экзогенного разрушения суши;
• генерирование и сохранение биологического разнообразия, являясь средой обитания огромного числа организмов, ограничивая жизнедеятельность одних и стимулируя активность других.
По отношению к человеку почва имеет еще одну функцию, являясь средством сельскохозяйственного производства и местом населения людей.
Разрушение и деградация почвенного покрова и его изменения могут происходить от природных катастрофических локальных явлений (например, извержения вулканов, ураганы, затопления) и антропогенных воздействий. Общая площадь разрушенных и деградированных почв за всю историю человечества составляет 20 млн км2, что значительно превышает всю пахотную площадь современного мира, насчитывающую около 15 млн км2. Деградация почв проявляется в разной степени. Согласно материалам Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992):
• крайняя степень деградации почв — 1%;
• сильная — 15%;
• умеренная — 46%;
• легкая — 38%.
Наиболее распространенные причины деградации почв вызваны водной эрозией (56%), ветровой эрозией (28%), химической деградацией (12%), физической деградацией (4%).
Эрозия почв — разрушение их временными водными потоками и ветром. При водной эрозии происходит смыв почвенного слоя или его размыв с образованием оврагов и обнажением материнской породы. Такие овраги могут со временем увеличиваться в длину и глубину (линейная эрозия). Водная эрозия вызывается поверхностным стоком воды: дождевой, талой или поливной. При снеготаянии она, как правило, незначительная и от дождей — зависит от их продолжительности и интенсивности, ирригационная — от режима орошения и его способов. Интенсивность эрозии почв с образованием оврагов зависит от направления пахотных борозд на полях, имеющих уклон. Если вспашка проводится поперек склона — вероятность образования оврагов значительно уменьшается. На пашнях, расположенных на склонах, часто применяется террассирование полей. Ветровая эрозия — сдув ветром почвенного покрова. Практически все пахотные почвы в той или иной степени подвержены ветровой эрозии при ветрах с относительно низкой скоростью. При больших скоростях ветра, способных поднять почвенные частицы на высоту нескольких сотен метров и переносить их на значительные расстояния, достигающие сотен и тысяч километров, возникают пылевые бури. Так, на Великих равнинах США, в штатах Канзас, Техас, Оклохома и восточной части Колорадо в 1934 г. 12 мая разразилась страшная пыльная буря. Ветер нес черные тучи пыли через континент на восток, которые достигли даже Европы. Если скорость эрозий не превышает естественной скорости почвообразовательных процессов, разрушения почв не происходит.
Химическая деградация. Практически все виды человеческой деятельности сопровождаются загрязнением окружающей среды и почв в том числе. Загрязнение — это все то, что находится не в том количестве, не в том месте, не в то время, какое свойственно для природы, что выводит ее системы из состояния равновесия и отличается от обычно наблюдаемой нормы. Главными источниками химического загрязнения почв являются:
• отходы сельхозпроизводства и переработки сельхозпродукции;
• отходы животноводства (особенно стойлового и клеточного содержания животных);
• минеральные удобрения и ядохимикаты;
• отходы и продукты предприятий добычи и переработки нефти и газа;
• атмосферные выпадения в районах предприятий (особенно химических, металлургических и цементных) и добычи полезных ископаемых;
• выбросы тепловых электростанций;
• выбросы автотранспорта.
К химической деградации почв также может приводить орошение их, вызывая:
• вторичное засоление почв и их солитизацию, что приводит к снижению продуктивности земель или к полной ее потере;
• резкое ухудшение воды в реках в связи со сбросом в них дренажно-коллекторных вод;
• засоление и деградацию ландшафтов в низовьях рек вследствие большого водозабора в верховьях;
• загрязнение поверхностных и подземных вод избытком солей, минеральных удобрений, пестицидов и других ядохимикатов;
• загрязнение нитратами сельскохозяйственной продукции из-за усиленного применения азотных удобрений на орошаемых полях.
Ежегодные потери земель от вторичного засоления в мире составляют сотни тысяч гектаров из-за бездренажного орошения, потерь воды за счет фильтрации вследствие недостаточной гидроизоляции оросительных каналов, превышения оросительных норм, высокой минерализации поливных вод, подъема грунтовых минерализованных вод. Наиболее негативные последствия наблюдаются при орошении почв аридных территорий, а в субгуминальных регионах — черноземов из-за слипания почвенной массы, вынесения кальция, изменения состава гумуса. Потери почвой гумуса (дегумификация) является неизбежным следствием изменения биогенного цикла углерода в результате уничтожения естественного растительного покрова на пахотных и других территориях, вовлеченных в хозяйственную деятельность.
Обычно в первые годы после распашки запасы гумуса в почве снижаются на 25-50% от исходного, хотя при рациональном ведении хозяйства (внесение органических удобрений, не превышение норм минеральных удобрений, отсутствие ядохимикатов) происходит стабилизация или даже увеличение гумусного содержания в почве.
В России запасы гумуса за 100 лет уменьшились в среднем на 25-30%. Ежегодные потери гумуса на пашнях России составляют около 1,5-8 т/га.
Почва — результат совместного взаимодействия климата, растительности, микроорганизмов с поверхностными слоями горных пород. Она представляет собой самостоятельную земную оболочку — педосферу.
Благодаря уникальному строению почвы, состоящей из твердых, жидких, газообразных и живой составляющих, в этой сложной системе непрерывно происходят синтез и разрушение органического вещества, круговорот элементов зольного и азотного питания растений, детоксикация загрязняющих веществ, попадающих в почву.
В 1 г почвы содержится от 3 до 90 млн бактерий, от 0,1 до 35 млн актиномицетов, от 8 тыс. до 1 млн микроскопических грибов, около 100 тыс. водорослей, от 1,5 до 6 млн одноклеточных животных.
Биомасса всех этих микроскопических организмов на 1 га более 10 т. Кроме них в почве обитают представители мезофауны и мегафауны: коловратки, тихоходки, членистоногие, моллюски, насекомоядные и другие землероющие млекопитающие. Исходя из предположения, что в среднем биомасса почвенной биоты 300 кг/га, то на 80 млн км" почвенного покрова Земли (без пустынь) суммарная биомасса всего земного шара составляет порядка 2,5 млрд т. Oт деятельности биоты зависит плодородие почв, качество сельскохозяйственной продукции, производство экологически безопасной сельхозпродукции и минимизация загрязнения биосферы.
Разложение органических компонентов с образованием гумуса, круговорот веществ — все это результат биохимических ферментативных процессов, осуществляемых обитателями почвы. Среди почвенных микроорганизмов есть обладающие уникальной способностью фиксировать газообразный атмосферный азот и переводить его в соединения, усваиваемые растениями. Восполнение запасов азота в почве за счет биологической фиксации важно, так как не происходит загрязнения почв, водоемов и атмосферы, что имеет место при внесении химического азота, и с экономической точки зрения, так как на производство химических азотных удобрений затрачивается примерно треть всех средств, вкладываемых в сельхозпроизводство.
Если в природных биогеоценозах за счет деятельности биоты почв круговорот веществ и накопление энергии, как правило, устойчивы, то в агробиогеоценозах большое количество биогенных элементов отчуждается, так как с урожаем различных сельскохозяйственных культур в расчете на 1 т основной и соответствующее количество побочной продукции из почвы выносится 17-67 кг азота, 1-27 кг фосфора и 2-114 кг калия. Это требует постоянной эквивалентной компенсации потерь питательных элементов путем внесения удобрений (особенно органических), что позволяет возвращать в почву агроценоза и вовлекать в круговорот питательные вещества взамен изъятых, обеспечивая тем самым определенную устойчивость продукционных процессов. В США к концу XX в было 125 млн га уборочных площадей (примерно столько же, сколько в России). Там производилось более 26 млн т минеральных удобрений, т.е. 208 кг на 1 га пашни. В земледелии использовалось около 5 млн т калийных удобрений, свыше 10 млн т азотных, 4 млн т фосфорных, что обеспечивало положительный баланс питательных веществ в почве. В ФРГ в 1991-1993 гг. в среднем за год на 1 га сельхозугодий вносилось 192,3 кг минеральных удобрений, в т.ч. 108,7 кг/га азотных, 34,3 фосфорных и 49,3 кг/га калийных. В России по расчетам Минсельхозпрода ежегодно требуется 16,5 млн г минеральных удобрений. Однако средств химизации земледелия в последние годы применяется менее чем на 20% всей пахотной площади России.
Неблагоприятные влияния минеральных удобрений на окружающую природную среды, те или иные компоненты агробиоценозов могут быть самыми различными при несоблюдении нормативов и нарушениях способов их внесения в почву: загрязнение почв, поверхностных и грунтовых вод, усиление эвтрифирования водоемов, уплотнения почв, нарушение круговорота и баланса питательных веществ, ухудшение агрохимических свойств и плодородия почвы; ухудшение фитосанитарного состояния посевов и развитие болезней растений, снижение продуктивности сельхозкультур и качества получаемой продукции и др.
Большинство минеральных удобрений характеризуется физиологической кислотностью, что при избыточных количествах вызывает развитие процессов подкисления почв, бороться с которыми приходится известкованием.
Избыток минеральных удобрений вызывает изменения биоты почвы, что нарушает процессы трансформации органических веществ и грозит опасностью образования микотоксинов в почве, продуктах питания и кормах.
Азотные удобрения. Азот, как известно, — основной элемент питания растений. Однако при несбалансированности элементов питания, нарушении водного режима почв, недостаточной освещенности и др. неблагоприятных условиях превышение доз азота приводит к снижению почвенного плодородия и загрязнению продуктов питания и кормов нитратами. Накопление нитратов в почве происходит и под воздействием микроорганизмов, присутствующих в любой почве, которые минерализуют органическое вещество почвы — гумус, и вносимых органических удобрений (навоз, торф, перегной и др.). Накопление нитратов в растениях происходит в результате того, что не весь поглощенный растениями азот расходуется на синтез аминокислот и белков. В разных частях растений накопление нитратов различно. В корнях, стеблях и черешках листьев их может оказаться больше, чем в листовой пластине. В генеративных органах их еще меньше или могут отсутствовать совсем.
Вымывание азота из почвы загрязняет природные воды. Перспективной альтернативой минерального азота, вносимого в почву, является биологический азот — результат деятельности микроорганизмов.
Фосфорные удобрения. Фосфор относится также к важнейшим биогенным элементам и вносится в почву в наиболее легко усваиваемыми видами удобрений: суперфосфат и двойной суперфосфат, диаммофос, нитроаммофоска, карбоаминофоска. С фосфорными удобрениями в почву попадают многочисленные токсичные и малоподвижные в почве элементы, особенно с суперфосфатом. Эти элементы вымываются из почвы и загрязняют воды, вызывая их эвтрификацию, приводящую к «цветению» воды, особенно в слабопроточных водоемах.
Калийные удобрения также могут отрицательно воздействовать на окружающую среду. Наиболее распространенными формами калийных удобрений являются хлорид калия, сульфат калия, природные калийные соли (главным образом сильвинит). Калийные соли содержат и так называемые балластные элементы: хлор и натрий, которые могут накапливаться в почве при повышенных дозах внесения удобрений, снижать ее плодородие и попадать в грунтовые воды, загрязняя их. Увеличение содержания хлора во вносимых удобрениях в дерновоподзолистую почву, например, повышают его концентрацию в соломе зерновых и сене клевера на 50-70%, в клубнях картофеля и сене викоовсяной смеси — на 50-100%. Большую опасность представляют содержащиеся в калийных удобрениях металлы: кадмий, ртуть, свинец и алюминий. Важно также, чтобы накапливающийся в растениях калий соответствовал уровню его соотношения с натрием (оптимальное соотношение K:Na — 5:1). Потребность животных в калии удовлетворяется при содержании этого элемента в сухой траве 0,03-0,10%. Избыток калия обостряет дефицит натрия. Для поддержания здоровья скота в сухом веществе корма натрия должно содержаться не менее 0,25%. В системе использования минеральных удобрений важное значение имеют органические удобрения, но создать высокопродуктивные почвы только за счет них, обеспечить бездефицитный баланс фосфора и калия без применения минеральных удобрений весьма проблематично. Только использование органо-минеральной системы удобрений в сочетании с другими агротехническими и биологическими приемами создают основу для повышения плодородия почв, качества продукции и минимизации отрицательных воздействий на природную среду.
Химическая деградация почв связана не только с нарушением нормативов и правил использования минеральных удобрений, без которых продуктивность агробиогеоценозов невозможно сохранить и преувеличить. Агробиогеоценозы — упрощенные, по сравнению с природными экосистемами, биогеоценозы, а следовательно, они в значительной степени утратили свои естественные гомеостатические свойства из-за сокращения видового биоразнообразия. Такие экосистемы необходимо искусственно поддерживать, проявляя заботу по отношению к необходимым для человека видам организмов и бороться с организмами, мешающими ему в достижении поставленных целей. Многие виды растений и животных, а также микроорганизмов в упрощенных биогеоценозах становятся вредителями хозяйственной деятельности человека, вызывая необходимость бороться с ними. По оценкам ФАО ежегодно от насекомых-вредителей, болезней растений, сорняков мировое растениеводство несет убытки до 75 млрд долларов. Вполне понятно, что человечество применяет химические средства защиты растений. К началу 80-х годов XX в мировое производство их составило 2,3-2,5 млн т. Общепринятое собирательное название химических средств защиты растений — пестициды (от лат. pestis — зараза, caedo — убиваю). Их изобретено уже более 1000, на основе которых промышленность выпускает десятки тысяч различных препаратов. Их классифицируют на гербициды — для борьбы с сорными растениями, инсектициды — с вредными насекомыми, фунгициды — с грибами и грибными болезнями растений, зооциды — с вредными позвоночными (кроме грызунов), редентициды — с грызунами, бактерициды — с бактериальными заболеваниями, альгициды — для уничтожения водорослей и сорной растительности в водоемах, дифолианты — для подсушивания листьев перед уборкой, ретардианты — для торможения роста растений и повышения устойчивости стеблей к полеганию и др. Подавляющее большинство пестицидов — комулятивные яды, токсичное воздействие которых на живые организмы зависит не только от концентрации при их применении, но и от длительности воздействия на организмы, из которых они почти не выводятся, а часто в результате биотрансформаций ведут к образованию веществ еще более токсичных. Попадая в окружающую среду и двигаясь по пищевым цепям, некоторые пестициды, накапливаясь в организме, вызывают онкологические заболевания, нарушение генетической структуры (мутагенез); появление уродств (тератогенез), а также нарушение многих функций организма. Вымываясь из почвы, пестициды попадают в воду, в конечном итоге — концентрируются в Мировом океане, влияя на его биоту. Например, следы ДДТ обнаружены в мышцах пингвинов в Антарктиде, где этот пестицид никогда не применялся.
По степени комплексного влияния пестицидов на организмы их делят на 4 класса:
1) чрезвычайно опасные;
2) высоко опасные;
3) умеренно опасные;
4) мало опасные.
В начале применения пестицидов эффект достигался при малых дозах, но со временем пришлось увеличивать эти дозы, так как в популяциях вредителей проявлялась резистентность (от лат. resisterze — сопротивляться), появлялись популяции все более и более устойчивые к воздействию даже повышенных доз. Проявился «эффект царя Митридата» (по преданию, он приучал себя сначала к малым дозам мышьяка, а потом спокойно пил на пирах отравленное вино со своими врагами). Пестициды губительно действуют на всю почвенную биоту, обедняя ее биоразнообразие, а следовательно, разрушая нормальные процессы ее функционирования. Из-за применения пестицидов погибали и другие животные: пчелы, опылители, земляные черви. В середине 70-х годов XX в на территории бывшего СССР от отравления пестицидами ежегодно погибало около 40% лосей, кабанов зайцев, более 30% боровой дичи, уток и гусей, более 30% пресноводных рыб.
Альтернативой применению пестицидов являются биологические методы борьбы с вредителями сельского хозяйства. Все шире используют насекомых, клещей (энтомофагов), способных значительно снижать численность популяций вредных насекомых: божьих коровок, златоглазок, жужелиц, мух-журчалок, мух-трахины, трихограммов, теломус и др. Для защиты растений от болезней разрабатываются приемы использования авирулентных штаммов бактерий и грибов. Исследуются возможности применения против сорняков растительноядных насекомых (гербифагов). В настоящее время завершены работы по выделению гормонов, управляющих метаморфозом и размножением насекомых. Находят применение ферамоны (биологически активные летучие вещества, управляющие жизнедеятельностью и размножением). С их помощью можно привлекать самцов вредных насекомых к источникам их стерилизации.
Важную роль в защите растений играют агротехнические приемы выведение сортов растений, устойчивых к заболеваниям. Для снижения поступления пестицидов в пищевые цепи важную роль имеет регулирование химического состава почв. Дефицит азота, серы, бора активизирует процесс накопления токсикантов в растениях соответственно на 27, 18, 23%.
Как уже упоминалось, на почву существенно влияют атмосфера и вода. Они оказываются основными источниками поступления в почву загрязняющих агентов.
Тяжелые металлы — биологически активные металлы, оказывающие отрицательное воздействие на физиологические процессы в биоте. К ним относятся: Li, Be, Ae, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Pb, Zn, Sr, Sn, Mo, Cd, As, Sb, Hg, Ti, Cs, Bi. Ионы тяжелых металлов не подвержены биохимическому разложению, хорошо растворимы в воде и потому чрезвычайно подвижны, накапливаются в организмах. Попадают в организм обычно совместно, воздействуют комплексно, их проявление может выражаться в синергетизме (усиление эффекта) и антоюнизме (ослабление эффекта). Токсичность иона свинца усугубляется недостатком кальция, а лития — натрия. Из-за антагонизма цинка и кадмия, попадание в организм первого уменьшает содержание последнего. Особенно опасны металлоорганические соединения (метилртуть, алкил свинца и др.).
Тяжелые металлы попадают на растения и в почву из воздуха в виде летучих фракций или аэрозолей. Потенциальную экологическую опасность представляют промышленные отходы и автотранспорт. Сильно обогащенные тяжелыми металлами подземные воды, залегающие под газонефтяными залежами, при их разработках попадают на поверхность.
В районах газо- и нефтедобычи отмечается загрязнение тяжелыми металлами водоносных горизонтов, почв и приземной атмосферы. Некоторые тяжелые металлы попадают на почву из выхлопных газов автотранспорта (в т.ч. и сельхозтехники), а также от постоянного стирания асфальтового покрытия дорог и стирания покрышек.
Различают невидимые воздействия загрязнителей на растения и видимые повреждения. К невидимым относятся такие, которые поглощаются частями растений, скапливаются внутри или, прилипая к их поверхности, вызывают реакции в растительном обмене веществ, приводят к структурным изменениям внутри клеток. Некоторые прилипшие компоненты-загрязнители, будучи не опасными для самих растений или отдельных их органов, при дальнейшем использовании растительного материала консументами могут оказаться токсичными для последних. К внешним, выраженным изменениям относятся загрязнения растений сажей, летучей золой, цементной пылью, оксидом железа, особенно на шероховатых, покрытых волосками, клейких или влажных частях растений. Если в составе пыли присутствуют Pb, As, F, а также SO2, HF, SiF4, SO3, HCL, то наблюдаются некротические изменения цвета кончиков или краев листьев, межреберных полей, некроз всего листа, опад листьев, депрессия роста. Хроническое воздействие некоторых токсичных газов вызывает снижение продуктивности или других функций растений в разной степени для различных культур (табл. 2.26).

Существенную деградацию почвы вызывают кислотные дожди, также как и другие источники кислотного загрязнения, поступающие в нее с водой. Наибольший ущерб приносят соединения серы и азота, поступающие в атмосферу от промышленных предприятий, транспорта, тепловых электростанций и т.п. Во всех источниках загрязнения присутствуют диоксид серы и оксид азота не только в виде газов, но и твердых частиц. В атмосфере из них образуются вторичные загрязнители: диоксид азота, пары азотной кислоты, капельки, содержащие раствор серной кислоты, сульфатных и нитратных солей. Попав на почву в виде кислотных дождей, снега, тумана, а также в виде газов или твердых частиц, они могут поглощаться непосредственно листьями, попадать в почву и поглощаться ею.
Как известно, различные уровни кислотности и щелочности водных растворов выражаются в единицах pH, В нейтральных растворах pH = 7. В щелочных или основных — pH > 7, а в кислых — pH < 7. Снижение pH на каждую единицу соответствует десятикратному возрастанию кислотности. Природные осадки имеют в среднем pH = 5,6, а кислые — меньше этого уровня. Особенно опасно, когда величина pH падает ниже 5,1: ослабление и гибель деревьев, замедление роста культурных растений, возникновение и обострение многих болезней человека и даже гибель людей. Большинство почв, озер, рек содержат щелочные химические вещества, которые могут взаимодействовать с некоторым количеством кислот, нейтрализуя их. Однако регулярное и многолетнее воздействие кислот истощает эти сдерживающие закисление вещества, что в конечном итоге приводит к массовой гибели деревьев и других растений, рыб в озерах и реках.
Сельскохозяйственные культуры чувствительны к кислотности почв. Большинство из них лучше развиваются при pH почвы порядка 6,0-6,5, однако некоторые культуры менее чувствительны к изменению pH и нуждаются в известковании почв для снижения их кислотности.
Для нормальной жизнедеятельности организмов биоты большое значение имеют химические элементы, недостаток или избыток которых в пищевых цепях приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности. Такие элементы подразделяются на жизненно важные (эссенциальные) и токсичные. Подразделение это весьма условно и зависит от количества и формы соединений, содержащих тот или иной элемент.
В питании животных и человека давно используются в рационах добавки, наряду с витаминами, микроэлементов. Дело в том, что в соответствии с глобальными закономерностями геологических и метеорологических факторов на земной суше наблюдаются так называемые биогеохимические поля, являющиеся наиболее крупными единицами ландшафтно-геохимического, почвенного и климатического районирования. На территории России районы таежно-лесной, нечерноземный испытывают недостаток кальция, фосфора, кобальта, меди, йода, молибдена, бора, относительный избыток стронция; лесостепной и степной черноземный район — в достаточном количестве кальций, кобальт, медь, марганец и сбалансированное количество йода, цинка и молибдена с другими химическими элементами, частый недостаток фосфора; в сухостепном и полупустынном — повышенное содержание сульфатов, хлоридов, бора, стронция, молибдена, иногда кобальта; в горном районе — изменчивые концентрации и соотношения биологически активных химических элементов. Значительная часть России занята тундрой, в которой мощная зона вечной мерзлоты, недостаток многих эссенциальных химических элементов и замедленный биологический цикл. Своеобразны в биогеохимическом отношении побережья и акватории.
Другая причина негативной биогеохимической обстановки в аграрных ландшафтах — безвозвратный вынос микроэлементов из почвы с урожаем, при котором из нее выносится значительное количество йода, кобальта, меди и других микроэлементов. Качество растительной пищи и кормов на таких почвах снижается, у животных и людей развиваются болезни — микроэлементозы.
В геохимических ландшафтах с дефицитом марганца в среде целесообразно применять марганцевые удобрения (водорастворимые сульфаты, хлориды и нитраты марганца). В геохимических ландшафтах с дефицитом цинка — цинковые удобрения (сульфат цинка и отходы цинковой промышленности). В ландшафтах с дефицитом кобальта — в виде сульфата или хлорида. Под влиянием таких удобрений качество пастбищного корма улучшается и не только увеличивается содержание кобальта, но и других компонентов питания животных (протеина, жира, безазотистых экстрактивных веществ). Для устранения медной недостаточности используют сульфат меди. В биогеохимических провинциях, где отмечено заболевание кариесом зубов у людей и животных, применяют фторсодержащие удобрения (фтористый калий или суперфосфат, содержащий 1-1,556 фтора). В районах, где возникает зобная болезнь, почву целесообразно удобрять соединениями, содержащими йод. Во многих странах мира, в т.ч. и в России, недостаточно ведется контроль за содержанием микроэлементов в почвах, что приводит к их обеднению этими элементами, уменьшению их содержания в кормах животных, развитию болезней у них и людей.
Физическая деградация почв происходит под влиянием в основном антропогенных воздействий. Ее физические свойства ухудшаются, уплотняется корнеобитаемый слой при интенсивном использовании полей и пастбищ. Наиболее подвержены уплотнению слабо оструктуренные почвы, содержащие мало гумуса. Переуплотнение почв вызываются тяжелой техникой на полях, а на пастбищах — воздействием копыт выпасаемых животных. Оно увеличивается, если в момент нагрузки почва переувлажнена. Уплотнение почвы вызывает деградацию структуры, уменьшение объема пор и изменение их распределения по размерам, что снижает водо- и воздухопроницаемость, увеличивает поверхностный сток, приводит к эрозии почв, затрудняет развитие корневой системы, ухудшает условия обитания почвенной биоты — основы почвообразования.
Воздействие копыт пасущихся животных влияет на физические свойства почв и тем самым на рост и развитие растений. Копыта разных видов животных неодинаково воздействуют на почву. Наиболее сильное, нередко разрушающее воздействие оказывают копыта крупного рогатого скота. Копыта овец на пастбищах, как правило, оказывают позитивное воздействие, если стада их немногочисленны и они недолго находятся на одном пастбище. Давление копыт коров на почву достигает 5 кг/см2, в то время как у овец оно 1-2 кг/см2. При чрезмерном количестве выпасаемых в стаде животных и при длительном выпасе животных одного и того же вида происходит не только обеднение растительного состава, но и разрушение почв. В экологически сбалансированных пастбищных биогеоценозах давление копыт пасущихся животных благоприятно влияет на дернину и почву. Богато пронизанная корнями и корневищами упругая дернина под давлением копыт сжимается, а когда оно прекращается, благодаря присущей ей упругости — возвращается в исходное положение. Это сжатие и расширение способствует улучшению газообмена между дерниной и надпочвенным воздухом. Неблагоприятные изменения дернины происходят от перевыпаса, особенно на переувлажненных пастбищах, что приводит к переуплотнению почвы, нарушению водно-воздушного режима.
К физическим воздействиям на почву следует отнести и радиоактивное ее загрязнение, а также электромагнитное (под линиями электропередач) и шумовое — близ дорог и аэродромов.
Следует остановиться на биологическом загрязнении и деградации почв. Биологическая деградация почв происходит не только в связи с их загрязнением патогенными микроорганизмами и гельминтами, попадающими в нее при выпасе больных животных или орошении сточными зараженными водами, но и с изменениями почвенной биоты, связанной с химической и физической деградацией почв. Пестициды и неумеренное использование некоторых химических удобрений приводят к гибели многих компонентов почвенной биоты гумуса, развитию вредных микроорганизмов. При использовании в качестве органического удобрения необеззараженного навоза в почву могут быть внесены возбудители болезней животных и человека.
Физическая деградация почв тоже влияет на почвенную биоту, изменяя среду ее обитания, влажность и газообмен.
Заключая тему, необходимо отметить, что для исключения или минимизации негативного воздействия на агробиогеоценозы следует стремиться к состоянию экологического самообеспечения их, рациональному и взвешенному вмешательству в их функционирование, согласованному с законами природы и удовлетворяющему потребности человеческого общества. Это требование может быть выполнено только в результате разумных природосообразных воздействий общества на силы природы.

---

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить