Качественный анализ почвы

В какой среде мы будем жить, каким воздухом дышать, какую воду пить, какие продукты есть, я думаю, это волнует не только меня, но и всех неравнодушных людей на нашей планете. Мне хотелось бы благодаря моему небольшому исследованию ответить и себе и жителям хутора на вопрос: «Почему наши земли истощились, почему они не могут прокормить земледельцев, и естественно для себя ответить на глобальный вопрос «Почему в России не хватает продовольствия, почему мы так зависим от импорта продуктов».

Все исследования, я проводила по специальной методике, разработан- ной Сажневой Т. В. описанной в книге ««Экологическое состояние окружающей среды. Практикум». УОП ИПК ПРО,1997. Я пришла к следующим выводам: почвы с недостаточным содержанием влаги( 20%-30%), от слабо засоленных до солончаков, от слабокислых до кислых, присутствуют катионов Na+, Pb+2 , Cu+2 , Fe+2 , Fe+3 , Hg+2, анионов Cl- , CO3-2, SO4-2, NO3- содержание гумуса в почвах ООО «Изумруд» колеблется в переделах 3,0–3,5% и соответствует градации слабогумусированных почв. Содержание свинца варьирует в зависимости от положения полей. Своей работой мне хотелось показать, что не все так плохо. Нужна воля и желание различных государственных структур оказать помощь фермерам, Надо помнить, что эти люди нас кормят и уважать их нелегкий труд.

В работе были использованы следующие источники: Дьякович С. В. «Почва как объект изучение на уроках химии». Химия в школе 1985г. №4, отчет о температурных съемках породного отвала б/ш «Антрацит», Гуково, 2010, отчет СЭС Красного Сулина,2010, справка сельского совета, 2010. Работа велась с весны 2010 по осень 2010 года, в ней собрано 7 фотографий, 5 таблиц, 1диаграмм, объемом в 19 страниц.

«Почва-четвертое царство природы»

В. В. Докучаев.

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение проблемы сохранения качества жизни человека на Земле, немыслимо без определенного осмысления современных экологических проблем: сохранение чистоты и продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д. ). Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического состава почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. На больших площадях происходит снижение продуктивности почв из-за уменьшения содержания гумуса, запасы которого за последние 20 лет сократились в РФ на 25-30%, а ежегодные потери составляют 81,4 млн. т. Земля сегодня может прокормить 15 млрд. человек. Бережное и грамотное обращение с землей сегодня стало самой актуальной проблемой. На саммитах двадцатки, ООН в октябре – ноябре 2009 года поднимался вопрос продовольственной безопасности мирового сообщества. Отмечалось, что сейчас в мире голодают 1 млрд. , человек, ежесекундно умирает 1 ребенок от голода. И все это связано с истощением почв, и как результат нехваткой продовольствия.

Одной из важнейших экологических проблем Ростовской области является истощение и загрязнение почв. На территории области практически не осталось земель, которые не испытывают антропогенного воздействия, преимущественно негативного характера. Сокращаются площади наиболее ценных почв, уменьшается уровень плодородия, сильно развиты эрозионные процессы. Почвы — это медленно возобновляемый ресурс. Одна из особенностей почвы - естественное плодородие - формируется очень длительное время, а уничтожение плодородного слоя происходит всего за 5—10 лет. Из сказанного следует, что почва менее подвижна по сравнению с другими абиотическими составляющими биосферы. Хозяйственная деятельность человека в настоящее время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении их плодородия. Для устойчивого развития человеку необходимо осознать свое отрицательное воздействие на почву и принять меры по снижению этого воздействия. Увеличение численности человечества приводит к более интенсивному землепользованию. В Конституции РФ в статье 9 говорится «Земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории». В статье 36 говорится ». Владение, пользование и распоряжение землей и другими природными ресурсами осуществляются их собственниками свободно, если это не наносит ущерба окружающей среде и не нарушает прав и законных интересов иных лиц».

Я решила, совместно с учителем биологии, химии изучить и дать оценку состоянию почвенного покрова, который является частью экосистемы хутора Платово. Для меня эта работа отличается новизной и актуальностью. Своей работой мне хотелось пробудить сознание моих хуторян, чтобы они не оставались безучастными к экологическим проблемам почвенного покрова своего хутора. Именно сейчас наступило время решать проблемы совместно. Не стоять в стороне и быть сторонним наблюдателем, а занять активную гражданскую позицию и вносить свои предложения, рекомендации по улучшению использования земельных угодий. Хутор был основан в 1905 году, население- 1824 жителя, до этого таких исследований не проводилось. Тема моей работы «Исследование качества почвы ООО «Изумруд» х. Платово Красносулинского района. Эта исследовательская работа, ее целью является оценка состояния почвы, химического состава, плодородия. Мне хотелось бы благодаря моему небольшому исследованию ответить и себе и жителям хутора на вопрос: «Почему наши земли истощились, почему они не могут прокормить хуторян, и естественно для себя ответить на глобальный вопрос «Почему в России не хватает продовольствия, почему мы так зависим от импорта продуктов». Я применяла различные методы изучения данной проблемы. В основном это качественный анализ почвы, работа со статистическими данными сельского совете, отчетами ООО «Изумруд», беседы с руководителями хозяйства и работниками. Эти сведения обрабатывались, делались выводы. Мною была изучена методика проведения экологических исследований Т. В. Сажневой (1997г. ), Дьякович С. В. «Почва как объект изучение на уроках химии».

Гипотеза исследования – рекомендации по улучшению качества почвы, путь к повышению ее плодородия.

Хутор Платово расположен на Восточно – Европейской равнине, Донецком кряже, в западной части Ростовской области, на северо-западе Красносулинского района.

Почва – это особое царство природы, о котором еще в 1771 году профессор Московского университета М. И. Афонин на торжественном собрании сказал так: «Почва есть самое преизящнейшее Всевышнего существа творение», а В. В. Докучаев утверждал, что почва – это четвертое царство природы. Прежде всего, потому, что почва – основное средство сельскохозяйственного производства, относящееся к категории невозобновляемых природных ресурсов. Международные декларации и соглашения по проблемам природопользования («Всемирная стратегия охраны природы», «Всемирная почвенная хартия», «Основы мировой почвенной политики») утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли.

Почва – поверхностный слой земной коры, несущий на себе растительный покров и обладающий плодородием. Изменяется под влиянием растительности, животных (главным образом микроорганизмов), климатических условий, деятельности человека.

3. 1. Качественный анализ почвы.

Важным фактором, определяющим, химический состав почвы является, экология атмосферы. Горящие отвалы являются источниками выбросов целого ряда веществ, а именно окиси углерода, азота серы и твердых частиц, в частности пыли углеродной, тяжелых металлов . Химические процессы, идущие внутри отвала вырываются наружу выделяемыми «коктейлями Менделеева». В недрах естественно накоплены в избытке мышьяк, цианиды, тиоциониды и прочее «добро». На сегодняшней день сотрудники санэпидслужбы в недрах нашей области, следовательно, и в почвах хутора, фиксируют наличие цезия 137, который появился в результате глобальных выпадений. Они спровоцированы в первую очередь .

аварией на ЧАЭС, а также мировыми испытаниями ядерного оружия. В выбросах в атмосферу автотранспорт составляет достаточный объем. Он является одним из факторов попадания в почву соединений свинца. Немалый вред экологии хутора наносит и сжигание мусора, которое сопровождается поступлением в биосферу целого ряда тяжелых металлов: кадмия, ртути, свинца, хрома и др. Попавшие в окружающую среду соединения загрязняют и почву. Для оценки загрязнения воздуха и почвы я посадила в ящики кресс-салат, который используется в качестве тест-объекта. В ящики высевались по 50 штук семена через 10 дней проверялась всхожесть и длина проростков.

Средними показателями всхожести были 83%, длина проростков 2,08см.

Эти данные говорят об относительно благополучной чистоте воздуха, но следует отметить, что на разных полях она меняется, так как это зависит от розы ветров. К важным элементам плодородия почвы относится и влажность. Пробы почвы брались в 4 точках.

Таблица №1.

Влажность(%) Участок№1 Участок№2 Участок№3 Участок№4

Поле№1. Поле№2 Поле№3 Поле№4

25,7% 18,4% 23,1% 20,7%.

Диаграмма№1. Зависимость всхожести семян от влажности.

Эти измерения проводились в начале апреля. Картина резко меняется к концу апреля, началу мая. Влажность в среднем уже составляет 10%. Эти показатели свидетельствуют о недостаточной увлажненности почвы, и это своеобразный сигнал земледельцам о сроках посева, и выборе культур. Мною изучалась кислотность взятых образцов почвы. Кислотность определялась с помощью универсального индикатора. Результаты окрашивания сравнивались со шкалой (таблица 2).

Таблица №2. Водородный показатель почвы.

Поле №1 Поле №2 Поле №3 Поле№4

рН среды 4,6-5,0 5,0-5,5 4,6-5,0 5,6-6,0

Реакция среды среднекислая слабокислая среднекислая Близка к нейтральной

Следует отметить, что наши почвы обладают в основном среднекислой средой. Важным элементом характеристики почвы является ее химический состав. Мною изучалось наличие катионов: ртути, меди, железа (ІІ и ІІІ), хлорид, карбонат, сульфат и нитрат – анионов. При работе я придерживалась методических указаний Сажневой Т. В. (1997. ). Образцы почвы я брала с глубины 5см с выбранных участков. По результатам исследований мною была составлена таблица №3. Для обнаружения катионов железа (ΙΙ и ΙΙΙ) в почвенных образцах использовала метод анализа Дьякович С. В. (1985).

Таблица №3. Наличие катионов и анионов в почве.

Поле№1 Поле№2 Поле №3 Поле№4

Na+ отсутствует желтое окрашивание Отсутствует отсутст.

пламени желтый осадок

Pb+2 желтый осадок Слабое желтое окрашивание. желтый осадок.

Cu+2 Налет розового цвета отсутствует отсутствует отсутст.

Fe+2 Осадок синего цвета Осадок синего цвета Осадок синего цвета отсутст.

Fe+3 Красное окрашивание Красное окрашивание раствора Красное окрашивание раствора отсутст.

раствора

Hg+2 отсутствует отсутствует отсутствует отсутст.

Cl- отсутствует Помутнение раствора Помутнение раствора отсутст.

CO3-2 Сильное вскипание шипение отсутствует Сильное вскипание

SO4-2 Помутнение раствора Помутнение раствора отсутствует отсутст.

NO3- отсутствует отсутствует отсутствует отсутст.

По результатам анализа следует, что химический состав почв в районах поле№1, поле №2, поле№3,поле№3 различен. Обнаружено загрязнение почвы тяжелыми металлами, в частности, свинцом. Это показали пробы 1,2,3,4. Загрязнение почвы свинцом имеет антропогенное происхождение (к ним относятся шахтные сточные воды, терриконы, и автотранспорт). Загрязнение почв тяжелыми металлами ведет к ухудшению экологической ситуации. Для восстановления и сохранения оптимальных экологических показателей необходимо исключать прямое поступление опасных и загрязняющих химических веществ в окружающую среду а, следовательно, и в почву. Важной составляющей почв является величина сухого остатка, так как она является показателем засоленности почв. Эти данные я получила, работая по методике Сажневой Т. В. (1997). Результаты были занесены в таблицу №4.

Таблица №4. Содержание сухого остатка в почве.

Поле №1 Поле№2 Поле №3 Поле№4

Содержание солей в % к 2,2 1,1 8,8 2,2

массе сухой почвы.

Степень засоленности почвы. Слабо засолена солончак Сильно засолена

Сильно засолена

На основе полученных данных я пришла к выводу о том, что почвы ООО «Изумруд» засолены и даже присутствуют среди них солончаки. Для улучшения солонцеватых почв никаких мероприятий не проводится, солончаки также не сокращаются. Поле засевается полностью, а затем там где засоленность, можно наблюдать скопление воды на поверхности, вымокание всходов, низкорослость, слабо развитый колос и самый худший вариант зарастание этих участков сорняками .

Таких почв в ООО «Изумруд» 10-15га и их площадь увеличивается. Анализ материала, полученного в результате агрохимического исследования почвы, показывает, что среднее содержание гумуса в почвах ООО «Изумруд» колеблется в переделах 3,0–3,5% и соответствует градации слабогумусированных почв. В Ростовской области они считаются самыми бедными. Задача сельскохозяйственного производства - удержать снижение почвенного плодородия внесением органических удобрений, расширением посевов многолетних трав, а также заделкой послеуборочных остатков. Сжигание стерни и соломы не только наносит непоправимый вред экологическому состоянию среды, но и лишает почву необходимых веществ макро- и микроэлементов. Эти явления связаны с рядом причин:

повышенной пожароопасностью, с действиями хулиганов. Используемого количества минеральных удобрений недостаточно даже для покрытия расхода питательных веществ, затрачиваемых на производство сельскохозяйственных культур, эти данные даны из расчета на 4065 га. Следует сказать и о внесении органических удобрений (100т), но это очень мало для такого хозяйства, недостаток удобрений связан с плохо развитым животноводством.

Таблица №5. Внесение минеральных удобрений.

годы 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Азотофоска(т) 50 60 60 50 50 50

Селитра(т) 50 60 60 50 50 50

Приостановить истощение почв, повысить продуктивность сельскохозяйственных культур возможно только на основе рационального их использования. После вовлечения земли в хозяйственный оборот плодородие может воспроизводиться и улучшаться искусственно посредством внесения удобрений, совершенствования технических средств и технологии обработки земли, т. е. на основе технического прогресса. В 2008 году с целью оценки почвы на территории Красносулинского района филиалом ФГУЗ »Центр гигиены и эпидемиологии в Ростовской области» в городе Каменске – Шахтинском было проведено исследование 65 проб почвы по санитарно – химическим показателям, 105 проб по паразитологическим показателям. Состояние почвы по санитарно-химическим показателям оценивается как относительно удовлетворительное. Особую тревогу вызывают показатели нестандартных проб по микробиологическим показателям, они к 2008 году возрасли до 70,9%, это результат безграмотного использование земель, неправильных агрохимических мероприятий специалистов. Обстановка сложная и может быть еще хуже – говорит специалист ООО»Изумруд» Багдасарян К. А. – выжигание стерни, почти отсутствие животноводства и как следствие нехватка органики, теперь еще и экономия на минеральных удобрениях - все это приведет к еще большему истощению почвы. Комплексный показатель загрязнения почвы в 2008- 2009 годах составил 0,85(85%). Велика роль и лесополос. Именно им принадлежит роль в накоплении влаги и затем в медленном ее расходовании, то есть таянии снегов. Лесополосы это защитники почв и от ветровой и водной эрозии, кроме всего прочего они создают особый микроклимат со своей температурой, влажностью, ветрами и т. д. Но вот уже на протяжении нескольких десятков лет эта функция лесополос ничтожна.

С 1995 года новых посадок не велось, старые лесополосы безжалостно вырубаются, сюда вывозят бытовой мусор, породу с шахт и это не зависит, на каком расстоянии находятся шахты.

Осенью их поджигают, уничтожают древесные формы, фауну, флору. Проходя мимо таких лесополос, наблюдаешь почерневшие стволы опаленных варварами деревьев. Я знаю из курса биологии, что при этом погибает микрофауна, нарушается процесс образования гумуса, что приводит к истощению почвы. Никогда крестьянин не сжигал солому, не поджигал стерню. Он прекрасно знал, как найти применение соломе. Знал, что стерня предохранит почву от ветровой эрозии, поэтому после уборки урожая стерня дискуется, солома тюкуется . В 2007 году наблюдалось сильнейшее горение стерни (поджег неизвестными лицами), ветер был такой сильный, что сгорели и солома и скирды сена.

3. 2. Итоги анализа почвы.

На основании проведенных качественных исследований почвы, напрашиваются следующие выводы:

1. Результаты химического анализа исследуемых образцов почвы в целом свидетельствуют об относительно экологическом благополучии. Комплексный показатель загрязнения почвы в 2008- 2009 годах составил: 0,85(85%).

2. Обнаружено загрязнение почвы тяжелыми металлами, в частности, свинцом. Загрязнение почвы свинцом носит антропогенный характер.

3. В недрах накоплены в избытке мышьяк, цианиды, тиоциониды и прочее «добро». На сегодняшней день сотрудники санэпидслужбы в недрах нашей области, следовательно, и в хуторе, фиксируют наличие цезия 137, который появился в результате глобальных выпадений.

4. Лесополосы это защитники почв и от ветровой эрозии, кроме всего прочего они создают особый микроклимат со своей температурой, влажностью, ветрами и т. д. Но вот уже на протяжении нескольких десятков лет эта функция лесополос очень мала. Осенью их поджигают, уничтожают древесные формы, фауну, флору, вывозят бытовой и производственный мусор.

5. Настоящим бедствием стали поджоги стерни осенью. Чаще всего это «шалости детей», иногда взрослых при этом погибает микрофауна, нарушается процесс образования гумуса, что приводит к истощению почвы.

6. Атмосфера хутора не совсем благополучна, так как максимальная концентрация пыли, сероводорода и сернистого газа превышает норму в 1,8- 2,5 раза. Оксид NO2 находятся в пределах ПДК, количество СО не всегда соответствуют норме. Воздух часто имеет запах сероводорода.

4. Выводы и практические рекомендации.

На основании собранного материала: документы сельского совета, отчета о работе ООО «Изумруд», бесед со специалистами, пайщиками, материалов СЭС, научной литературы, моей работе, то есть проведенному качественному анализу почв я пришла к следующим выводам:

Необходимо вести постоянный контроль химического состояния биосферы (мониторинг), анализировать эволюцию химических загрязнений, работать над повышением уровня экологической культуры личности, беречь и охранять окружающую среду.

Сжигание стерни и соломы не только наносит непоправимый вред экологическому состоянию среды, но и лишает почву необходимых ей органических веществ, макро- и микроэлементов. Минеральных и органических удобрений недостаточно даже для покрытия расхода питательных веществ, затрачиваемых на производство сельскохозяйственных культур.

Для снижения засоленности и уменьшения солончаков необходимо внесение гипса, сразу после внесения гипса необходим полив, а зимой - снегозадержание. Гипсование необходимо сочетать с внесением высоких доз органических удобрений. Хорошие результаты дает сочетание гипса с навозом, но при этом должна соблюдаться последовательность: в первый год дается гипс, во второй – навоз.

На правительственном уровне необходимо пересмотреть отношение к аграриям. Разработать мероприятия по поддержке местных сельхозпроизводи телей, снизить процентные ставки за кредиты, осуществлять предоплату за технику, удобрения, ГСМ и др.

Полученный материал можно использовать при изучении географии Ростовской области, на уроках краеведения.

5. Заключение.

В своей работе я попыталась на примере исследования небольшого хутора показать, что все компоненты природы взаимосвязаны. Негативная деятельность человека напрямую связана с изменениями в составе почвы (влажности, кислотности, содержания ионов и катионов и т. д. ), уменьшение ее плодородия приводит к тяжелым последствиям и для человека и для природы. Незнание законов развития природы не освобождает человечество от ответственности за ухудшение экологической обстановки. Человек обязан знать не только научную картину мира, но и использовать ее в своих практических целях, оставляя потомкам плодородную землю, которая будет радовать нас своими дарами. Мне хотелось в работе подчеркнуть, что мы все и взрослые и дети в ответе за то место где живем. Настало время, когда от каждого из нас зависит сохранность окружающей нас природы. В наших силах предотвратить сброс сточных вод в водоемы, почву, улучшить экологию потухших и еще работающих терриконов, надо только иметь стойкую гражданскую позицию. Мы можем начать с самого малого: не вырубать и не поджигать лесополосы, не вывозить самим и запретить вывозить мусор другим людям. Разъяснять ребятам, да и взрослым опасность поджогов стерни, особенно в засушливые годы. Это не так сложно, надо только попробовать. Мы можем продумать использование бытовых отходов. Я, думаю, что пора нам понять, что природа тоже уязвима, что изменения могут стать необратимыми из-за нашей разрушительной роли. В работе я хотела показать жителям, местным властям, что надо верить, в то, что от них зависит состояние природы их малой родины. Не надо ждать помощи из вне, надо иметь стойкую гражданскую позицию, не быть безучастными к проблемам своего хутора и строить всю свою хозяйственную деятельность с учетом законов, по которым развивается природа. Надеюсь, что моя работа Вас в этом убедила.