Реферат на тему:
Ґрунти: деградація, забруднення, сміття
Чому ґрунти мають різну родючість?
Серед усіх близьких до себе за розмірами живих істот людина
відзначається рекордно різноманітним апетитом. Якщо панда може їсти лише
листя і пагони бамбука, то люди з прадавніх часів споживали все — від
водоростей і комах до горіхів і мамонтів.
Цього вистачало в умовах малої кількості людей, але коли їх стало
більше, то довелося засвоїти кероване вирощування і тварин, і збіжжя.
Відтоді найбільшим багатством почали вважатися ґрунти суходолу, які у
нашій мові не випадково називаються іменем усієї планети (земля –
Земля). Ось уже приблизно півтисячі поколінь людей загортають у землю
насіння чи висаджують у неї паростки тих рослин, які становлять основу
їх щоденного харчування. Потім минають тижні чи місяці чекання,
звертання до неба про ласку, намагання допомогти рослинам і мати вищий
врожай.
Методом спроб і помилок вже в сиву давнину було нагромаджено необхідну
суму знань для досягнення бажаного. Мабуть, більшість землеробів були
дослідниками, адже кожен прагнув отримати вищий врожай, розширити своє
поле, змусити корисні рослини рости там, де їх раніше не було.
Тому різноманітність “земель”, придатність одних для висіяних культур і
“неврожайність” інших відомі здавна. Ми надалі вживатимемо слово “ґрунт”
для позначення того родючого шару поверхні Землі, який є надзвичайно
складним комплексом, що складається:
• з мінерального (неживого) “скелету”;
• “тіла” з відмерлих і перероблених до повної невпізнанності решток
найрізноманітніших рослин, тварин і найпростіших;
• активного “населення” (від вірусів і бактерій до ссавців). Ґрунти
надзвичайно різноманітні, а їх класифікація вже сама по
собі становить окрему науку. Наприклад, в Україні налічується понад 600
(шістсот!) видів ґрунтів. Одні мають великі площі, інші зустрічаються
рідко, наче представники видів тварин чи рослин, що зникають.
Сучасні вчені і землероби знають чимало про ґрунти (наука про них, як
відомо, має назву “педологія”, а ґрунтову оболонку материків називають
педосферою), але далеко не все.
А первинну інформацію здавна накопичували хлібороби. Серед характеристик
ґрунту вже тоді домінувало таке розпливчасте поняття, як його “якість”,
еквівалент сучасної “потенційної родючості”. Минали тисячі років, на
основі землеробського досвіду всі основні ґрунти були розставлені за
шкалою їх цінності і привабливості для хлібороба, а відповіді на питання
про причину родючості земельки все ще не було.
Наші предки знали, що чорніший ґрунт родючіший від сірого чи зовсім
світлого. Вже давно вони завважили, що для збереження (і навіть
підвищення) родючості ґрунту необхідно вносити в нього рослинні чи
тваринні рештки. Сам ґрунт якимось чином перетворює їх у чорний і масний
субстрат, названий, як відомо, перегноєм. Збільшення його кількості у
ґрунті й сприяло відповідному збільшенню родючості.
Визначити (у загальних рисах) склад цього субстрату, що має наукову
назву “гумус” (від лат. humus, що означає не просто “землю”, а родючий
ґрунт), вдалося порівняно недавно. Вчені були вражені його хімічною
складністю і багатоступінчастістю процесів утворення.
До основних з них належать розкладання і перероблення бактеріями і
грибами (редуцентами) мертвих органічних решток, більшу частину яких
становлять не відмерлі надземні частини рослин, а їх корені. З даних
табл. 27 про відношення маси надземних частин рослин до повної маси
коренів читачі самі зможуть зробити висновки щодо причини того, чому
степові ґрунти належать до найродючіших, а звільнені від вологого
тропічного лісу — до мало не стерильних.
Перегній утворюється з решток рослин і тварин. Частину органічної
речовини редуценти перетворюють на зовсім прості сполуки типу води,
вуглекислого газу чи аміаку, що включаються в кругообіги (цикли) кисню,
вуглецю, азоту та інших елементів. Решта (20-40 %) після ланцюжка
складних і не повністю досліджених процесів і реакцій стає чорним
гумусом (перегноєм). Можна, як це роблять всі
довідники, коротко зазначити: гумус складається з високомолеку-лярних
гумінових кислот, фульвокислот гуміну й ульміну. Та цікавіше уточнити,
що молекули гумусових кислот мають майже такі самі розміри і масу, як
білки — найважливіша частина нашої їжі. До складу цих кислот обов’язково
входить азот, якого не можна замінити нічим іншим у “раціоні” всіх
рослин.
Таблиця 27 Відношення маси надземної частини рослин до повної маси їхніх
коренів
Рослинне угруповання Відношення маси
Тропічний ліс 8-12
Тайга 7-5
Змішаний ліс 5-3
Тундра 1/3-1/4
Типовий луг 1/4-1/6
Степ 1/6-1/9
Якщо гумусові кислоти мають змогу приєднати достатньо кальцію чи магнію,
то утворюють осад, обволікають і склеюють у грудочки дрібні мінеральні
частинки (кварцу, польового шпату тощо). Саме ці грудочки забезпечують
структуру ґрунту. Проміжки між ними — місце для повітря і води з її
численними домішками. Завдяки цьому полегшується виконання ґрунтом
безлічі його важливих завдань зі створення нормальних умов для живлення
рослин. Він стає пухким, проникним для коренів, зручним для руху
важливих для діяльності ґрунту істот (червів, комах, кротів тощо).
Натрій (складова кам’яної солі) є ворогом гумусу, бо в його присутності
той стає розчинним і легко вимивається з ґрунту, оголюючи кам’янистий
скелет останнього (пил, піщинки та камінці). Без гумусу ґрунт стає
мертвим, повністю втрачає родючість.
Якщо щороку виключати можливість потрапляння у нього мертвих решток
рослин і тварин, то як мікроорганізми ґрунту, так і культурні рослини
поступово „з’їдатимуть” гумус, обдиратимуть органічну гумусову оболонку
з піщинок і пилу. Мине кілька років і на місці нив лишиться сипка
поверхня, рідко поцяткована найневибагливішими рослинами.
Отже, найбільша таємниця ґрунту — гумус. Потенційна його родючість прямо
пропорційна вмісту гумусу. У чорноземах, а Україна має (за різними
підрахунками) від 25 до 50 % світової площі цих
ґрунтів, 12-14 % маси колись становив гумус. Хоча ті часи минули, але й
зараз більшість наших чорних степових ґрунтів має його 5-7 % —
кількість, про яку мріє більшість землеробів планети.
Гумус, сонячне проміння і вода — найголовніші складники утворення
високого врожаю. Гумусові кислоти є своєрідним акумулятором тієї
енергії, яку колись вловили зелені продуценти. Фактично, це “паливо”
ґрунту, запас енергії, яка потім частково використовується рослинами.
Вважають, що гумус містить приблизно у 100 разів більше енергії, ніж її
вловлюють щорічно рослини і перетворюють у глюкозу, крохмаль, целюлозу
та інші органічні сполуки. Хоч сконденсована у гумусі енергія дуже
велика, та нескінченно розтринькувати її не можна. Ми маємо більше дбати
про поліпшення ґрунтів.
Деградація і поліпшення ґрунтів
Відомо, що чимало видів живих істот і рослин використовують отрути, щоб
уникнути можливості стати їжею для сусідів. Це зовсім не означає, що всі
отруйні рослини є наслідком росту неотруйних на “отруйному” ґрунті.
Зазвичай його не можна вважати отруйним, бо на ньому впритул
розташовуються і отруйні, і нешкідливі види рослин.
Втім, немає правил без винятків. В окремих (дуже рідкісних у природі)
випадках незначні за загальною площею ділянки поверхні Землі виявляються
збагаченими на отруйні для всіх біовидів елементи (див. табл. 24). У
цих, без перебільшення, геопатогенних зонах усі рослини стають
шкідливими для людей і тварин.
Такі зони виявлено у Забайкаллі, Південній Америці, деяких гірських
районах Землі. На щастя, небезпечних для нас природних геопатогенних зон
на території України немає. Точніше, їх не було, бо зусиллями
експериментаторів з Чорнобильської АЕС та “хіміків” зі Сходу і Півдня у
нас таки з’явилися рукотворні отруєні ґрунти. Зони, де вони
зустрічаються, позначені найтемнішою фарбою на рис. 34 — карті
забруднення території України.
Людина має складні і неоднозначні взаємини з ґрунтами. Ґрунти і в
природних умовах не належать до вічних (як хімічні елементи) об’єктів.
Вони гинуть під час великих катаклізмів під шарами розпеченої лави,
тонуть і вмирають після занурення суходолу на дно моря, втрачають гумус
і родючість після великих метеорологічних змін. Та вони і народжуються,
ростуть і розквітають у сприятливих умовах. Біосфера добре “навчилася”
перетворювати в ґрунти майже довільні мінеральні субстрати і основи (за
винятком аж надто міцних монолітних скель). Процес перетворення
мінерального “скелету” на живий ґрунт належить до тривалих, але дуже
цікавих.
Рис. 34. Карта забруднення території України
Вчені вже мали змогу після вивержень вулканів у деталях спостерігати всі
етапи утворення родючого ґрунту з мертвого, виверженого з глибин Землі
субстрату. Біосфера використовує для цього цілу армію “монтажників і
будівничих”, що по черзі змінюють один одного, спираючись на досягнення
попередників і розвиваючи їх (цей ланцюг почергової зміни видів
називається сукцесією).
А розпочинають цю довгу справу мікроби, мікроводорості, лишайники. Решки
їхніх тіл створюють основу для гумусу, а виділені хімічні сполуки
сприяють фрагментації мінеральної опори на дрібні частинки. На зародку
ґрунту поселяються вимогливіші види, корінці яких, без перебільшення,
розколюють каміння. Шар дрібнозему з гумусом стає щораз товщим, хоч
інколи для кожного міліметра необхідні десятиріччя. Якщо основа ґрунту
подрібнена (як часто трапляється після великих вивержень вулканів), то
справа йде куди швидше. Інколи досить кількох десятків років, щоб
екосистема молодого ґрунту пройшла шлях від бактерій до трави, кущів і
дерев.
Ґрунт має досить ворогів і крім людини. Найгрізніший серед них — ерозія,
і насамперед водна. Крутосхили у місцях із сильними зливами так і не
вкриваються ґрунтом. Проте у природних умовах рано чи пізно
встановлюється рівновага між біонарощуванням ґрунту і його деструкцією
від фізико-хімічних впливів.
Коли людина всерйоз взялася за продуктивне сільське господарство, на
поверхні Землі було приблизно 4,5 млрд га (45 млн км2) потенційно
придатних для цього земель. 10 тис. років нагромадження досвіду
використання ґрунту скоротили це багатство мало не вдвічі (до 2,5 млрд
га). Ґрунтознавці вважають, що зусиллями людей створені третина Сахари,
всі пустелі Азії, частина напівпустель і пустель на інших материках.
Сучасні щорічні втрати продуктивних земель вони оцінюють від 3 до 7 млн
га.
Якщо прикладів швидкого зруйнування ґрунтів людьми достатньо, то
протилежних менше і вони датуються переважно останніми десятиріччями.
Чимало негативних прикладів впливу на ґрунти залишив по собі Радянський
Союз. Як більшість того, за що бралися більшовики, їхні спроби істотного
(завжди швидкого і дуже дешевого) поліпшення ґрунту чи перетворення
непридатних для ріллі земель у родючі вия-
вилися невдалими. Такими невдалими, що цілком невинне слово
“меліорація”, яке всюди у світі означає заходи з підтримування чи
підвищення родючості ґрунту, в Радянському Союзі стало синонімом шкоди
довкіллю і наруги над екологічними законами.
Землероби з Полісся, Лісостепу і навіть Степу наведуть безліч прикладів
того, як надмірний полив чорноземів шкодив структурі ґрунтів і вів до
скам’яніння, а осушення й оранка верхових торфових боліт закінчувалися
пиловими бурями у Поліссі, де їх зроду не було й не могло бути.
Найбільше ж емоцій пов’язано з розповідями про спроби перетворити
заплавні луки на “чорноземні поля” копанням під лінійку здоровенних
прямих ровів. Цими штучними руслами весняна вода за день-другий збігала
униз, а селянам лишалося помпами подавати підземну воду на всохлі поля,
створені на місці заплавних лук. Все це відбувалося там, де ніхто навіть
не чув про посуху, не уявляв необхідності поливати щось більше, як квіти
у горщиках.
Повернення родючості вже пошкодженим ґрунтам — складна справа. Однак
цілком можлива, якщо виявити терпіння, діяти обачливо і повільно, не
воювати з природою, а залучати її сили на допомогу ґрунту. Якщо наш
досвід у цьому невеликий (це переважно кілька вдалих випадків повернення
життя неродючим відвалам кар’єрів, зменшення кислотності ґрунтів
внесенням сполук кальцію тощо), то в Європі є країна, населення якої
методично, настійливо і цілком успішно нарощує свій резерв ґрунтів,
освоюючи дно моря (!). Як відомо, це Нідерланди, де вже не сотні
гектарів, а тисячі квадратних кілометрів лук і полів зеленіють там, де
діди сучасних фермерів з траулерів ловили морську рибу.
Проблеми землі і води в Україні
Як відомо, площа України становить 603,7 тис. км2, або 60370000 га за
приблизного населення 48 млн осіб (2000 р.). Доля подарувала нам не гори
і пустелі, а надзвичайно сприятливий для ведення сільського господарства
рельєф і дуже родючі від природи землі. Про це переконливо свідчать дані
табл. 28.
За рівнем розораності (понад 55 % території) і якістю земель ми входимо
у світову чолівку.
А лише тридцять років тому для трохи меншого населення Україна мала 0,8
га ріллі на кожного жителя з середнім вмістом гумусу 3,5 %. За ці роки
злочинне і масове відведення кращих земель на несільськогоспо-дарські
потреби, застосування на полях виключно важкої техніки низької
продуктивності, невміле і незбалансоване внесення добрив, розмі-
щення просапних культур на схилах та інші свідомі чи несвідомі помилки
призвели до посилення ерозії, втрат орної землі і зниження середнього
вмісту гумусу до 3,1 %.
Таблиця 28 Розподіл земельного фонду України (1993 і 2000 р.)
Категорія Стан на січень 1993 р. Стан на січень 2002 р.
% від загалу Площа, тис. га Припадає на одну особу, га % від загалу
Площа, тис. га Припадає на одну особу, га
Орні землі 55.3 33384 0.642 54.8 33081 0.689
Лісові площі 15.4 9297 0.179 17.2 10380 0.216
Пасовища і сіножаті 12.4 7486 0.144 12.9 7773 0.162
Під водою наших штучних “морів” 4.0 2410 0.0464 4.0 2415 0.05
Багаторічні насадження 1.8 1080 0.0209 1.7 1000.5 0.02
Деревно-чагарники 1.5 905.5 0.0174 1.6 980 0.02
Болота 1.5 905 0.0174 1.6 940 0.02
Яри, скелі, піски
1.9 1168.5 0.024
Забудовані землі
3.9 2337 0.049
Величезного удару по родючих землях України завдав “мирний атом” (тільки
“дирекції зони ЧАЕС” відведено 184 000 га).
Позитивним моментом останніх років можна вважати велике зменшення
відведення орних земель на несільськогосподарські потреби. Якщо за кожні
5 років на початку 60-х років XX ст. воно перевищувало 120 000 га, то в
останню п’ятирічку існування СРСР — майже утричі менше.
Чи варто радіти з того, що розораність нашої землі така висока, майже
втричі перевищуючи рівень США і вдвічі — Англії? Фахівці вважають, що на
значній частині території вона надмірна. Там не лишилося місця для
лісів, сіножатей, багаторічних насаджень, не кажучи вже про заповідні й
захисні території для збереження дикої природи. Все це не “дрібнички”, а
необхідна умова стабільності й ефективності всього окультуреного
ландшафту, збалансованості потоків речовин і енергії.
Підрахунки та експерименти свідчать, що збільшення лісистості нашого
степу з 2 % до 15 % за рахунок вилучення частини ріллі збільшить
продуктивність всієї території навіть для зернових, не кажучи вже про
отримання деревини та інших ресурсів широколистих лісів.
За високої загальної кількості наших сільськогосподарських угідь в
розрахунку на одну особу (закордонні експерти вважають, що вона вдвічі
перевищує сучасний норматив для забезпечення потреб населення)
використання землі, як відомо, не можна визнати навіть задовільним.
Знищення найкваліфікованішої частини селянства на початку
соціалістичного періоду, розрив споконвічного ланцюжка передачі знань і
вміння обробітку землі від дідів-прадідів до синів та онуків,
перетворення живої землі на “сировину для обробітку” стали головною
причиною того, що українець на рекордній за потенціалом ріллі збирає
посередні врожаї.
Ситуацію можна поліпшити, але зробити це буде не просто. Людей треба
навчити кращих світових технологій, а хвору на ерозію (приблизно 33 %
всіх площ) і хімічне забруднення землю – вилікувати і повернути їй
нормальну родючість. Хоч подекуди такі роботи розпочалися, та поки що,
образно кажучи, “з ладу” виходять більше гектарів, ніж “ремонтується”.
Та найгострішою проблемою нашого сільського господарства є вода. Лише 7
% ріллі отримує її з неба в достатній кількості і в потрібний час, 17% —
трохи більше половини потрібного, а решта щороку віддається на ласку
божу. Пощастить і випаде дощ — будуть умови для нормального врожаю.
Посуха ж переполовинить врожай і знизить його якість, а град може
місцями знищити його цілком.
Водні ресурси України, на жаль, становлять заледве половину її
оптимальних потреб. Власний стік у середній за водністю рік — 52,3 км3.
З Росії і Білорусії ріки приносять ще 35 км3 (разом — 87,3 км3).
Інколи для збільшення суми називають і 123 км3 вкрай забрудненої
десятком країн Європи дунайської води, що проходить щороку крізь
українську частину дельти. Перша спроба використати її у радянські часи
закінчилася гучним фіаско. На думку екологів, без ґрунтовного (отже,
дуже дорогого) очищення цю воду не можна подавати навіть на поля
технічних культур. Мабуть, залучення цього водного резерву до
господарського використання є справою віддаленого майбутнього.
Недостатньою мірою вивчено також ресурси підземних вод. За приблизними
оцінками, верхня межа їх щорічного використання може досягти аж 20 км3.
Проте для її досягнення потрібно ще дуже багато чого зробити. Лише в
окремих областях (Кримська, Донецька, Луганська, Миколаївська і
Львівська) використовується 45-60 % прогнозних ресурсів підземних вод.
Рекордсменом є Кіровоградщина, де резерви використано повністю.
Обсяг і статті використання води наших відносно невеликих водних
ресурсів в узагальненому вигляді наведено у табл. 29. Значне зменшення
показників за роки незалежності спричинено занепадом багатьох
виробництв, які потребували витрат великої кількості води.
Таблиця 29 Показники використання води в Україні, км3
Статті витрат 1992р 2000 р
Обсяг, км3 % загалу Обсяг, KMJ % загалу
На виробництво у промисловості 13,50 50,2 5,99 48,3
На сільське господарство 7,88 29,17 2,98 24,0
Господарсько-питні (комунальні) потреби 4,64 17,2 3,11 25,1
Інші потреби 0,93 3,45 0,32 2,6
Разом 26,93 100,00 12,4 100,00
Водні джерела Підземний водозабір 5,02
2,99
Водозабір з поверхневих водотоків 32,46
15,29
Разом 37,48
18,28
Якщо порівняти рівень використання Україною легкодоступної частини
своїх водних ресурсів, то він близький до відповідного показника
арабських країн, які майже всі розташовані в зоні пустель і
напівпустель. А коли додати прогресуюче погіршення якості як
поверхневих, так і підземних вод, то дійдемо сумного висновку:
забезпеченість України водою гірша, аніж землею. Приступаючи до якихось
проектів, насамперед треба зважати на “водні рамки”. Це стосується не
лише спорудження якогось грандіозного готелю на кримських берегах, а й
розширення площ тих рослин, які споживають підвищену кількість води.
Велику справу зроблять ті люди, які знайдуть способи економнішого
застосування води у містах і селах, на заводах і полях.
Література:
Основи соціоекології: Навч. посіб. / Г. О. Бачинський, Н. В. Беренда, В.
Д. Бондаренко та ін. — К.: Вища шк., 1995. — 238 с.
Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: новый диалог человека с
природой: Пер. с англ. — М.: Прогресс, 1986. — 432 с.
Рамад Ф. Основы прикладной экологии. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981. —
543с.
Рейтере Н. Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы. — М.:
Просвещение, 1994. — 362 с.
Розанов С. И. Общая экология: Учеб. для техн. вузов. — СПб.: Изд.
“Лань”, 2003. —288с.
СтадницкийГ. В., Рационов А. И. Экология. — СПб: Химия, 1996.
Степановских А. С. Экология. — Курган: ГИПП “Зауралье”, 1997. — 616с.
Сухомлинов А. И., Сухомлинова И. А., Микитюк А. Н. и др. Экология и
здоровье человека. —Харьков: ХГПУ, 1992. — 128 с.
Торошенъкин Б. А.. Возобновляемая энергия: В 2ч. —X.: Изд.-во “Форт”,
2003.
Хайнд Р. Поведение животных. Синтез этологии и сравнительной психологии.
— М.: Мир, 1975. — 855 с.
Хесле В. Философия и экология. — М.: Наука, 1993. — 205 с.
Фарб П. Популярная экология: Пер. с англ. — М.: Мир, 1971. — 189 с.
Федоров В. Д., Гильманов Т. Т. Экология. — М.: Наука, 1980. — 321 с.
Фоули Р. Еще один неповторимый вид. Экологические аспекты эволюции
человека. — М.: Мир, 1990. — 368 с.
Царик Т. Є., Файфу pa В. В. Основи екології. — Тернопіль, 2003. — 208 с.
Экосистемы в критических состояниях / Отв. ред. Ю. Г. Пузаченко. — М.:
Наука, 1989. — 157с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
