FIZYKA I CHEMIA GLEB

Literatura przedmiotu:

Kowalik P. Ochrona środowiska glebowego, PWN, Warszawa 2001

Tematyka

Degradacja i dewastacja gleb, erozja, skażenie i monitoring. Aspekty prawne ochrony i rekultywacji gleb

Przyczyna degradacji i dewastacji gleb

Rozwój techniki i rewolucja przemysłowa- Rozwój wynalazków- Tworzenie nowych maszyn rolniczych

Zielona rewolucja

Wprowadzenie nowych gatunków zależnych od:- Nawozów - Nawadniania i melioracji- Środków ochrony roślin- Zabiegów agrotechnicznych

Intensyfikacja rolnictwa

• Ulepszanie gatunków• Ulepszanie maszyn• Nadmierna eksploatacja zasobów naturalnych• Pogarszanie stanu środowiska

II – EkologiczneII – Ekologiczne• Biologiczne i Organiczno-Biologiczne (oparte na naturze ) • Biodynamiczne (wykorzystanie oddziaływania planet )

Klasyfikacja rolnictwa współczesnego - kierunkiI - KonwencjonalneI - Konwencjonalne

• Ekstensywne – tradycyjne

• Intensywne – uprzemysłowione

• Proekologiczne

• Zintegrowane – rolnictwo organiczno – chemiczne

1. Energia kopalin 2. Sterowanie określonymi uprawami 3. Eksploatacja aż do degradacji 4. Produkcja średniej jakości biologicznej 5. Zła jakość przechowalnicza 6. Maksymalizacja plonów 7. Intensywność gospodarowania i obszar nieskoordynowany z

warunkami produkcji i środowiska 8. Zalecenia specjalizacji oparte głównie na kalkulacji ekonomicznej 9. Znaczna chemizacja – nawozy mineralne, biocydy, syntetyczne

regulatory wzrostu 10. Mechanizacja głównie w aspekcie ułatwienia sobie pracy 11. Skażenie środowiska12. Jakość przypadkowa

Cechy rolnictwa konwencjonalnego

Gospodarstwa Gospodarstwa wielkoobszarowewielkoobszarowe• Intensyfikacja

• Monokultury

• Irygacja

• Pestycydy

• Nawozy chemiczne

• Ciężki sprzęt rolniczy

• Odpady z produkcji rolniczej

• Organizmy modyfikowane genetycznie

• Zanieczyszczenie gleby, wody i powietrza

IntensyfikacjaIntensyfikacja

Intensyfikacja - rolnictwa, ma na celu podniesienie wydajności, rolnik nieżadko używa a nawet nadużywa środki produkcji, takich, jak maszyny rolnicze, nawadnianie, stosowanie chemikaliów rolniczych itd. Wady:

Nadużywanie środków produkcji

Zagęszczenie inwentarza

Rozprzestrzenianie się chorób i szkodników

Szybka degradacja gleby: ugniatanie oraz zniszczenie jej struktury, obniżanie żyzności, wzrost

zawartości soli i kwasów, zanieczyszczenie chemikaliami, pestycydami oraz erozja.

Przeciążenie ekosystemów i uszczuplanie zasobów naturalnych

MonokulturyMonokulturyMonokultura - system rolniczy polegający na wieloletnim uprawianiu na tym samym obszarze roślin jednego gatunku,

• roślin pokarmowych np. zbóż, trzciny cukrowej,

• roślin w uprawach specjalistycznych np. uprawy szklarniowe

• roślin przemysłowych np. bawełny, tytoniu.Wady:

Zmiana krajobrazu rolniczego

Szybka degradacja gleby

Rozprzestrzenianie się chorób i szkodników

Przeciążenie ekosystemów i uszczuplanie zasobów naturalnych

monokultura

bioróznorodnosc

Krajobraz monokulturowy

Proekologiczna alternatywa dla monokultur to:

Systemy rotacji upraw - płodozmianuTa metoda była ogólnie wytyczną przeciwko monokulturom i uprawom z

tylko dwiema zmianami różnych roślin w ciągu roku. Wybór właściwego płodozmianu dostarcza substancji odżywczych i drastycznie redukuje ataki pasożytów i chorób, przełamując wznowienie aktywności tych organizmów pomiędzy uprawami.

Stosowanie nowoczesnych technik uprawy•konieczność zastąpienia nakładów substancji

chemicznych w praktykach uprawy jak:•wprowadzenie międzyplonów, •szczególnie z roślinami motylkowymi •techniki uprawy wewnątrz rzędów  

IrygacjaIrygacjaIrygacja – statyczne lub mechaniczne systemy dostarczania wody uprawom w sposób:

• naturalny: wodociągi rynnowe, systemy zalewowe

• mechaniczne: kropelkowe

• wysokociśnieniowe z zamgławianiem,

deszczowaniem Wady:

Zmiana krajobrazu rolniczego

Szybka degradacja gleby aż do skorupienia

Obniżanie poziomu wód gruntowych

Zasolenie i wymywanie nawozów

Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i gruntowych

Rolniczy krajobraz z irygacją mechaniczną

Erozja gleb Rodzaje erozji: erozja wodna powierzchniowa liniowa wąwozowa rzeczna abrazja erozja wietrzna ruchy masowe sufozja soliflukcja osuwiska

MelioracjaMelioracja

Melioracja – trwałe polepszanie właściwości fizyko wodnych gleby, głównie przez regulację jej stosunków wodnych.

Wady:

Zmiana krajobrazu rolniczego

Nieodwracalny zanik pierwotnych ekosystemów

Wymywanie nawozów

Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i gruntowych

PestycydyPestycydy

Pestycydy – stosowane w rolnictwie, ogrodnictwie,

leśnictwie i sadownictwie, są to grupy związków chemicznych pochodzenia naturalnego (roślinne) i syntetycznego stosowanych do niszczenia pasożytów człowieka, zwierząt hodowlanychi roślin. Używane są również do zwalczania chorób roślin, regulacji ich wzrostu i usuwania chwastów.

Wady:

Wysoka toksyczność i długi czas degradacji

Niszczenie organizmów pożytecznych

Akumulacja w środowisku, prowadząca do bioakumulacji w tkankach roślin i zwierząt prowadząca do chorób i mutacji

Zasolenie i wymywanie nawozów

Zanieczyszczenie gleby i wód

Los pestycydów w środowisku Pestycydy, po tym jak zostaną użyte na rośliny, albo na glebę, przechodzą cykl przemian, fizycznych, chemicznych i biologicznych i zanieczyszczają glebę, wody a wraz z nimi, zostają przeniesione do tkanek roślinnych i zwierzęcych a nawet ludzkich.

 Problemem wynikającym ze stosowania pestycydów na glebę, jest fakt, że bardzo często blokują zmianę upraw na wiele lat i stwarzają problemy związane z toksycznymi pozostałościami w produktach rolnych. Zatrucie gleby pestycydami zaszło tak daleko, że nawet, jeśli ich stosowanie zostało zarzucone, znaleziono gleby, które zawierają powyżej 2 kilo DDT na 0,1 ha, nawet wiele lat po jego ostatnim zastosowaniu. 

Nawozy chemiczneNawozy chemiczneNawozy chemiczne – są to grupy związków chemicznych, pochodzenia naturalnego lub syntetycznego stosowane do zwiększenia żyzności gleby.Są to zwykle sole pierwiastków niezbędnych dla prawidłowego rozwoju roślin.

Wady:

Wady wynikają ze złego stosowania i nadużywania gdy brak dokładnych analiz

zasobności gleby

Zasolenie i wymywanie nawozów

Zanieczyszczenie wód powierzchniowych i gruntowych

Ciężki sprzęt rolniczyCiężki sprzęt rolniczy

Wady:

Zmiana, niszczenie struktury gleby poprzez ugniatanie,

Szybka degradacja gleby prowadząca do erozji wietrznej

Wzmaganie pyłów i wywiewanie warstwy próchniczej

Wysokie zużycie paliwa

Zanieczyszczenie powietrza spalinami

Podniesienie kosztów produkcji

Szczególnie niekorzystne dla struktury gleby i jej urodzajności jest stosowanie wielu, następujących po sobie zabiegów uprawowych wykonywanych przy użyciu różnego rodzaju maszyn uprawowych.

Odpady Odpady zz produkcji rolniczejprodukcji rolniczej

Odpady z produkcji rolniczej – możemy podzielić na naturalne i sztuczne

Największy problem to ich zagospodarowanie w taki sposób aby nie szkodzić środowisku

Skutki intensyfikacjiSkutki intensyfikacji

• Emisje szkodliwych gazów

• Powstawanie i rozprzestrzenianie się pyłów i kurzu

• Toksyczne wycieki pestycydów

• Zanieczyszczenia wody i gleby

• Niszczenie bioróżnorodności

• Wprowadzanie obcych gatunków

• Zmiana krajobrazów rolniczych

Aspekty prawne

Unijne rozporządzenia w sprawie programów ochrony Unijne rozporządzenia w sprawie programów ochrony środowiska rolniczegośrodowiska rolniczego

Programy rolno-środowiskowe

Rolnicy zobowiązują się przynajmniej przez pięć lat, stosować praktyki przyjazne dla środowiska, które zstąpią tradycyjne praktyki rolnicze, biorąc pod uwagę dodatkowo utratę dochodów, która wynika ze zmiany praktyk rolniczych.

 Przykłady zobowiązań pokrywanych przez reżimy krajowe/regionalne związane ze przeistoczeniem rolno-środowiskowym są następujące:

• Wprowadzenie upraw przyjaznych dla środowiska

• Gospodarowanie pastwiskami w systemie niskiego obciążenia

• Pełne gospodarowanie uprawami rolniczymi i organicznym rolnictwem  Zachowanie wartości krajobrazów i cech historycznych, jak drzewa, rowy, ogrodzenia itp.

• Podtrzymywanie wysokich wartości siedlisk i towarzyszącej im bioróżnorodność

 

Co to są programy rolnośrodowiskowe?

Programy te jako jedyne są obowiązkowe dla wszystkich krajów członkowskich i pełnią kluczową rolę w realizacji planów ochrony przyrody. Mają one za zadanie pomóc we wdrażaniu europejskiej sieci ekologicznej.

Jak wygląda budowa programu rolnośrodowiskowego?Składa się z czterech podprogramów:

I - ochrona różnorodności biologicznej obszarów wiejskichII - ochrona środowiska przyrodniczego i krajobrazuIII - rolnictwo ekologiczneIV - ochrona zasobów genetycznych w rolnictwie

Gdzie będzie realizowany podprogram?

I - na obszarach o wysokich walorach przyrodniczych /obszary przyrodniczo wrażliwe/. Na wyznaczonym terenie zachowanie bioróżnorodności zależeć będzie od kontynuacji tradycyjnych form użytkowania rolniczego. W skład tych obszarów wejdą: obszary chronione wraz z otulinami. Wstępnie oblicza się, że tereny te obejmąok. 10% powierzchni kraju.

II - na terenie całego kraju, z wydzieleniem regionów w każdym z obszarów problemowych. W ramach podprogramu przewiduje się działania zachowujące i przywracające walory przyrodnicze, ochronęgenetyczną roślin uprawnych i ras zwierząt gospodarskich, kształtowanie struktury krajobrazu, przeciwdziałanie erozji i obniżaniu retencji wodnej etc.

III - na terenie całego kraju bez ograniczeń przestrzennych

IV - na terenie całego kraju bez ograniczeń przestrzennych

właściwe stosowanie nawozów organicznych i

mineralnych

• bezpieczne dla środowiska przechowywanie

odchodów zwierząt gospodarskich

• przestrzeganie zakazów obowiązujących

podczas stosowania środków ochrony roślin

• zakaz wypalania traw

• zakaz emisji ścieków bytowych i płynnych

nawozów

organicznych do zbiorników otwartych i wód

płynących

• utrzymanie czystości i porządku w

gospodarstwie

Jakie są zalecenia minimum rolnośrodowiskowego?

Rolnictwo i ochrona gleby

 Wspólne Polityki Rolne wzmacniają wzory na dobre praktyki rolnicze i środowiskowe, w odniesieniu do zabezpieczenia gleby przed erozją i podtrzymywanie materii organicznej i struktury gleby.

Programy rolno-środowiskowe stwarzają okazję do wspierania wzbogacania gleby w materię organiczną, powstrzymywania erozji, zanieczyszczenia i kompresji (ugniatania). Te programy obejmują wsparcie dla rolnictwa organicznego, konserwatywnej orki, zabezpieczania i ochrony tarasów górskich, bardziej bezpiecznego stosowania pestycydów, zintegrowanego zarządzania uprawami, zarządzania pastwiskami w sposób niskionakładowy, redukowanie pogłowia zwierząt i stosowanie certyfikowanych nawozów.

 

Rolnictwo i pestycydy  Do redukcji niekorzystnych skutków działających na środowisko,

wynikających ze stosowania pestycydów, Unia Europejska wyznaczyła jako cele zapewnienie ich właściwego użytkowania i informowanie ludzi odnośnie sposobów ich użytkowania oraz efektów, które mogą być spowodowane przez ich pozostałości.

Przepisy Unijne zostały zebrane i wydane w związku z dostępnością produktów ochrony roślin i określają limity dla pozostałości tych środków w żywności. Szczegółowe informacje dotyczące strategii Unii Europejskiej w sprawie pestycydów są dostępne na stronach internetowych "Ochrona roślin”.

 Ponadto, przepisy Unii regulują ochronę jakości wody, niejako w

odniesieniu do pestycydów. Zasady regulujące jakość wody, zakładają na wstępie kompletne podstawy do oceny, monitorowania i ochrony wszystkich wód powierzchniowych i podziemnych.

Rolnictwo i zanieczyszczenia azotanami Ustawodawstwo Unii Europejskiej w sprawie zanieczyszczenia

azotanami ma na celu zredukowanie zanieczyszczenia wód związkami azotowymi rolniczego pochodzenia oraz powstrzymywanie dalszego zanieczyszczenia.

Zarządzanie Unii w sprawie zanieczyszczenia azotanami wydane zostało w 1991 roku, i zawiera, co następuje:

•obserwację jakości wody w powiązaniu z działalnością rolniczą,•definicję terenów wrażliwych na zanieczyszczenia azotanami,•definicję (opcjonalną) kodeksu dobrych praktyk rolniczych i

(obligatoryjne) zasady do stosowania na terenach wrażliwych na zanieczyszczenia powodowane przez azotany.

 Na tych obszarach Rozporządzenie określa najwyższy limit zawartości

azotanów w naturalnym nawozie zwierzęcym, dozwolony i zaadoptowany na 170 kg azotu/ha/rok.