Сохранение почвы - Soil conservation

Эрозионные барьеры на нарушенном склоне, округ Марин , Калифорния
Контурная вспашка в Пенсильвании в 1938 году. Ряды образовывали медленный сток воды с поверхности во время ливней, чтобы предотвратить эрозию почвы и дать воде время проникнуть в почву.

Сохранение почвы - это предотвращение потери самого верхнего слоя почвы из-за эрозии или предотвращение снижения плодородия, вызванного чрезмерным использованием, подкислением , засолением или другим химическим загрязнением почвы .

Подсечно-огневые и другие нерациональные методы ведения натурального хозяйства практикуются в некоторых менее развитых регионах. Следствием обезлесения обычно является крупномасштабная эрозия , потеря питательных веществ в почве и иногда полное опустынивание . Методы улучшения сохранения почвы, включая севооборот , покровные культуры , защитную обработку почвы и посадку ветрозащитных полос , влияют как на эрозию, так и на плодородие . Когда растения умирают, они разлагаются и становятся частью почвы. Код 330 определяет стандартные методы, рекомендованные Службой охраны природных ресурсов США . Фермеры тысячелетиями практиковали сохранение почвы. В Европе такая политика, как Общая сельскохозяйственная политика, нацелена на применение передовых методов управления, таких как уменьшение обработки почвы , озимые покровные культуры, растительные остатки и поля травы, чтобы лучше решать вопросы сохранения почвы. Для решения проблемы эрозии необходимы дальнейшие политические и экономические действия. Простое препятствие в управлении связано с тем, как мы ценим землю, и это можно изменить путем культурной адаптации. Углерод почвы - это поглотитель углерода , который играет роль в смягчении последствий изменения климата .

Контурная вспашка

Контурная вспашка позволяет ориентировать борозды по контурам обрабатываемой площади. Борозды перемещаются влево и вправо для поддержания постоянной высоты, что снижает сток . Контурная вспашка практиковалась древними финикийцами на склонах от двух до десяти процентов. Контурная вспашка может повысить урожайность с 10 до 50 процентов, частично за счет лучшего удержания почвы.

Террасное сельское хозяйство

Террасирование - это практика создания почти ровных участков на склоне холма. Террасы образуют серию ступеней, каждая на более высоком уровне, чем предыдущая. Террасы защищены от эрозии другими почвенными преградами. Террасное земледелие чаще встречается на небольших фермах.

Keyline дизайн

Ключевой дизайн - это усовершенствование контурного земледелия, при котором общие свойства водосбора учитываются при формировании контурных линий .

Контроль стока по периметру

Анимация управления ливневыми водами

Деревья, кустарники и почвенный покров являются эффективной обработкой периметра для предотвращения эрозии почвы , препятствуя поверхностным стокам. Особой формой этой периметральной или междурядной обработки является использование «травяной дорожки», которая одновременно направляет и рассеивает сток за счет поверхностного трения, препятствуя поверхностному стоку и способствуя проникновению замедленной поверхностной воды.

Ветрозащитные полосы

Ветрозащитные полосы представляют собой достаточно густые ряды деревьев на наветренной стороне сельскохозяйственного поля, подверженного ветровой эрозии . Вечнозеленые виды обеспечивают круглогодичную защиту; однако, пока листва присутствует в сезоны на голых поверхностях почвы , эффект лиственных деревьев может быть достаточным.

Покровные культуры / севооборот

Покровные культуры, такие как бобовые, белая репа, редис и другие виды, чередуются с товарными культурами, чтобы покрыть почву круглый год и действовать как сидераты , восполняющие азот и другие важные питательные вещества. Покровные культуры также помогают подавить сорняки.

Почвозащитное земледелие

Почвенно-сберегающего земледелия не включает в себя не-до сельского хозяйства , «зеленые удобрения» и другие почвенные повышающий практики , которые делают его трудно для почв быть уравнены. Такие методы ведения сельского хозяйства пытаются имитировать биологию бесплодных земель . Они могут оживить поврежденную почву, минимизировать эрозию, стимулировать рост растений, исключить использование азотных удобрений или фунгицидов, обеспечить урожайность выше среднего и защитить посевы во время засух или наводнений. Результат - меньше рабочей силы и более низкие затраты, что увеличивает прибыль фермеров. Беспахотное земледелие и покровные культуры действуют как поглотители азота и других питательных веществ. Это увеличивает количество органического вещества почвы .

Повторная вспашка / вспашка ухудшает почву, убивая полезные грибы и дождевых червей. Поврежденная почва может полностью восстановиться в течение нескольких сезонов, даже в оптимальных условиях.

Критики утверждают, что нулевая обработка почвы и связанные с ней методы непрактичны и слишком дороги для многих производителей, отчасти потому, что для этого требуется новое оборудование. Они указывают на преимущества традиционной обработки почвы в зависимости от географии, сельскохозяйственных культур и почвенных условий. Некоторые фермеры утверждали, что no-till усложняет борьбу с вредителями, задерживает посевы и что послеуборочные остатки, особенно кукурузы, трудно обрабатывать.

Управление соленостью

Солевые отложения на бывшем дне Аральского моря
Основная статья: Контроль засоления почвы

Засоление почвы вызвано орошением соленой водой. Затем вода испаряется из почвы, оставляя за собой соль. Соль разрушает структуру почвы, вызывая бесплодие и замедляя рост.

Эти ионы , ответственные за засолением являются: натрий (Na + ), калий (К + ), кальций (Са 2+ ), магния (Mg 2+ ) и хлора (Cl - ). По оценкам, засоление затрагивает около одной трети пахотных земель Земли . Засоление почвы отрицательно влияет на метаболизм сельскохозяйственных культур, и обычно следует эрозия.

Засоление возникает на засушливых землях из-за чрезмерного орошения и в районах с неглубоким залеганием соленых грунтовых вод. Избыточный орошение откладывает соли в верхних слоях почвы как побочный продукт инфильтрации почвы ; орошение просто увеличивает скорость отложения солей. Самый известный случай мелкой соленой воды таблица капиллярного действия произошли в Египте после того, как в 1970 году строительство Асуанской плотины . Изменение уровня грунтовых вод привело к повышению концентрации солей в грунтовых водах. Постоянно высокий уровень грунтовых вод привел к засолению почвы .

Использование гуминовых кислот может предотвратить чрезмерное засоление, особенно при чрезмерном орошении. Гуминовые кислоты могут фиксировать как анионы, так и катионы и выводить их из корневых зон .

Посадочные растения, которые могут переносить засоленные условия, могут использоваться для понижения уровня грунтовых вод и, таким образом, снижения скорости капиллярного и испарительного обогащения поверхностных солей. К солеустойчивым растениям относятся соляной кустарник , растение, растущее на большей части Северной Америки и в средиземноморских регионах Европы .

Почвенные организмы

Желтый гриб, гриб , способствующий органическому разложению

Когда черви выделяют экскременты в виде слепков , сбалансированный подбор минералов и питательных веществ для растений производятся в форму , доступную для корневого поглощения. Отливки дождевых червей в пять раз богаче доступным азотом , в семь раз богаче доступными фосфатами и в одиннадцать раз богаче доступным калием, чем окружающие верхние 150 миллиметров (5,9 дюйма) почвы. Вес получаемых отливок может превышать 4,5 кг на одного червя в год. Закапывая землю, дождевой червь улучшает пористость почвы , создавая каналы, которые усиливают процессы аэрации и дренажа.

К другим важным почвенным организмам относятся нематоды , микориза и бактерии . Четверть всех видов животных живут под землей. Согласно докладу Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН за 2020 год «Уровень знаний о биоразнообразии почв - состояние, проблемы и возможности», существуют серьезные пробелы в знаниях о биоразнообразии почв.

Деградированная почва требует синтетических удобрений для получения высоких урожаев. Отсутствие структуры увеличивает эрозию и переносит азот и другие загрязнители в реки и ручьи.

Каждый процент увеличения содержания органического вещества в почве помогает почве удерживать на 20 000 галлонов больше воды на акр.

Минерализация

Чтобы позволить растениям полностью реализовать свой фитонутриентный потенциал, иногда проводится активная минерализация почвы. Это может включать добавление щебня или химических добавок в почву. В любом случае цель состоит в том, чтобы бороться с истощением запасов полезных ископаемых . Можно использовать широкий спектр минералов, включая обычные вещества, такие как фосфор, и более экзотические вещества, такие как цинк и селен . Обширные исследования изучают фазовые переходы минералов в почве при контакте с водой.

Наводнение может принести значительные отложения на аллювиальную равнину. Хотя этот эффект может быть нежелательным, если наводнения угрожают жизни или если отложения происходят из плодородных земель, этот процесс пристройки к пойме является естественным процессом, который может обновить химический состав почвы за счет минерализации.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение