Агрономия
 Скачать 238.05 Kb.
|
|
АГРОНОМИЯ __________________________________________________________________________________________ 1 СОСТОЯНИЕ ПОЧВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СТАБИЛИЗАЦИИ И ПОВЫШЕНИЯ ИХ ПЛОДОРОДИЯ А.И. Стифеев, Е.А Бессонова, О.В.Никитина, В.А. Лукьянов, Е.Н. Судженко Аннотация.Намечены основные меры по стабили- зации и повышению почвенного плодородия. Ключевые слова: почва, биологический круговорот, деградация, тяжелые металлы, опустынивание, нарушен- ные земли, рекультивация, ландшафтное земледелие. Общая площадь суши Земли составляет 14900 млн. га, из них пахотные земли занимают 1500000 млн. га или 10%. Уникальность почв как среды обитания проявляется в том, что в них обитает 92% всех известных видов жи- вотных и растений [1]. Растительный покров наземных растений в результате фотосинтеза ежегодно накапливает свыше 150 млрд.т органического вещества, за счет кото- рого существует органический мир планеты. Земельный фонд России составляет 1709 млн. га, из них 651 тысяча (38,1%) сельскохозяйственных угодий, расположенных на разных типах почв. Площадь пахотных земель насчитыва- ет 220 млн. га. Наиболее плодородные почвы – чернозе- мы, площадь которых составляет 120 млн. га. За годы пе- рестройки площадь пахотных угодий сократилась на 12,4 млн. га. Почва является основной составляющей биосфе- ры и выполняет основные функции. Прежде всего, это биотический круговорот веществ. Биомасса суши нераз- рывно связана с почвенным покровом и равна 99,8% всей биомассы Земли. Роль почвы в истории земной коры отнюдь не соот- ветствует тонкому слою, какой она образует на её поверх- ности. Но она вполне отвечает той огромной активной энергии, которая собрана в живом веществе почвы [1]. Выдающимися отечественными учёными доказано, что между почвами и населяющими их сообществами живых организмов существует теснейшая связь, каждому типу и виду почв свойственны только им присущие виды сообщества растений, животных и микроорганизмов. Почва является связующим звеном биологического и геоэкологического круговорота веществ на Земле. Именно на почвах осуществляется двусторонний процесс дест- рукции и синтеза веществ, образованных в процессе фо- тосинтеза и последующего возвращения, содержащихся в них химических элементов в состав нового живого веще- ства в растениях и животных. В этом биологическом кру- говороте химических элементов в системе почва – расте- ния – животные удерживается основная масса биофиль- ных элементов. Важнейшей и наиболее широко известной общебио- логической и экологической функцией почв является поч- венное плодородие или в более широком смысле – биоло- гическая продуктивность почв. Важное значение в по- следние годы приобретает – влияние почвы на здоровье человека. Особенно в условиях антропогенного загрязне- ния почв. В последние годы нарастает угроза глобального эко- логического кризиса, повсеместно растут масштабы де- градации почв в результате водной и ветровой эрозии, загрязнения почв тяжелыми металлами, добычи полезных ископаемых: различных руд, строительных материалов, нефти, газа, создания полигонов захоронения промыш- ленных и бытовых отходов. Установлено, что разной сте- пени деградации подвержены почти 2 млрд. га (таблица 1). За весь исторический период человечество уже потеря- ло около 2 млрд. га некогда плодородных почв, превратив их в антропогенные пустыни и неудобные земли, что рав- но всей суммарной площади современного земледелия [2]. Таблица 1 - Типы и степень деградации земель Типы и степень деградации Площадь Тип деградации млн. га % Смыв и разрушение водной эрозией 1093,7 55,6 Развеивание и разрушение 548,3 28,0 Химическая деградация (обеднение эле- ментами питания, засоление, загрязнение, закисление) 239,1 12,2 Физическая деградация (переуплотнение, заболачивание, просадки) 83,3 4,2 Всего 1964,4 100 Степень деградации Слабая 749,0 38,1 Умеренная 910,5 46,4 Сильная 295,7 15,1 Очень сильная 9,3 0,5 В настоящий период ежегодная потеря плодород- ных освоенных почв сельскохозяйственного использо- вания составляет около 18 млн. га. За счет отчуждения на другие хозяйственные нужды и потерь в результате различных процессов деградации. Глобальный процесс деградации и разрушения почв уже получил название «тихого кризиса планеты» [2]. Опасность для судеб человечества процесса дегра- дации почв связана с тем, что 77% продовольствия че- ловечество получает в результате выращивания сель- скохозяйственных растений и 16% - в результате полу- чения животноводческой продукции, что в итоге со- ставляет более 90% всей продовольственной продук- ции. Биологически продуктивные почвы – это невозоб- новляемый природный ресурс для жизни человека – не менее важный, чем воздух и вода. Экологическое зна- чение почв в биосфере не ограничивается его ролью «поставщика» продовольствия для жизни человека, а также животного мира наземной суши [3]. Площадь земель, подверженных опустыниванию со- ставляет 190000 кв. км. Около 10% территории страны входят в область риска, где пока интенсивность антропо- генных воздействий не превысила критический уровень устойчивости почв. Распаханность территории страны составляет 38%, большая часть представлена слабой и умеренной деградации более 50%, а очень сильной – 5%, или в 10 раз больше мировых показателей. Проблемы и неблагоприятные последствия дегра- дации почв и земель страны неоднократно отмечались органами исполнительной власти, Министерством сельского хозяйства, Министерством природных ресур- сов, Госкомземом (Росземкадастра, 2010; Госдоклад МПР, 2009; Федеральная целевая …, 2010; Госдоклад Росреестра, 2010). В этой связи, учёными был разрабо- тан федеральный закон «Об охране почв», где рассмат- ривались вопросы регулирования правовых отношений в области использования и охраны почв, который с 2001 г. находится в Государственной Думе и до сих пор не рассмотрен. Масштабы деградации российских почв вызывают серьёзную озабоченность. Будучи нарушены, эродиро- ваны и истощены, загрязнены и инфицированы, агро- угодья и почвы превращаются в ксеноценозы, свалки муниципальных и промышленных отходов. Десятки миллионов гектаров ранее продуктивных пахотных угодий заброшены и переведены в залежи [2]. АГРОНОМИЯ __________________________________________________________________________________________ 2 Анализ этих документов свидетельствует о наи- большей опасности для почв приоритетных поллютан- тов. К ним относят различные по своей природе и про- исхождению особо вредные загрязняющие вещества – суперэкотоксиканты (ПХБ, гептил, хлордиоксины и др.), стойкие нефтепродукты – полициклические арома- тические пестициды, тяжёлые металлы, токсичные эле- менты, разнообразные отходы жизнедеятельности, а также приоритетные почвенные биогенты – возбудите- ли корневых гнилей зерновых злаковых культур [5]. Загрязнение почв тяжелыми металлами отмечается практически во всех промышленно развитых регионах страны. Наиболее проблемными элементами по мас- штабам и объемам выбросов среди поллютантов 1 класса опасности являются свинец, цинк, мышьяк и кадмий, 2 класса – медь, никель и кобальт. Зоны, в ко- торых содержание тяжелых металлов в почвах агроуго- дий в десятки и сотни раз превышают ПДК, это Кеме- ровская, Белгородская и Челябинская области, повы- шенное содержание тяжелых металлов – в Московской, Смоленской, Тульской и Брянской областях [5]. Проблема деградации почв, по нашему мнению, обусловлена нерациональным ведением сельскохозяй- ственного производства. Несоблюдение технологий возделывания культур, обеспечивающих сохранение почвенного плодородия, нарушение севооборотов в земледелии вызвано, прежде всего, экономическими причинами. Следствием перехода от командно- административной системы управления к рыночной явилось изменение структуры землевладения. В резуль- тате нарушились традиционные приёмы сельского хо- зяйства, наблюдается игнорирование научно обосно- ванных, апробированных практикой способов земледе- лия, накопленных агрономических знаний. Ведение хозяйства как крупными частными агрохолдингами, так и мелкими собственниками не обеспечивают воспроиз- водства плодородия земель. Извлечение прибыли без учёта экологических факторов и в связи с этим распро- странение наиболее рентабельных монокультур, имеющих максимальную рыночную цену, приводит к ухудшению почвенного плодородия, связанного с уменьшением гумуса, количества биофильных элемен- тов, повышении кислотности почв, их переуплотнении, ухудшении структуры и гранулометрического состава, засоления и разрушения в результате водной и ветро- вой эрозии. Объёмы агрохимических работ в стране находятся на очень низком уровне по сравнению с до- реформенным периодом. Они сократились в 10 – 20 раз [6]. Внесение органических удобрений снизилось на 71,1%, а объёмы внесения минеральных удобрений достигли уровня 1960 г. Однако к показателю периода 1986 – 1990 гг. они сократились в 3 раза, фосфора было внесено на 96% меньше, площадь гипсования солонцо- вых почв сократилась на 98%, известкование кислых почв – на 95%. Характерный пример деградации почв можно при- вести на примере Центрального Черноземья, где распа- ханность земель превышает 65% территории. Общая площадь подверженных водной эрозии сельскохозяйст- венных угодий достигает 3,4 млн. га. Наибольшее рас- пространение эродированные земли получили в Белго- родской (41,1%), Курской (24,8%), Воронежской (23,2%) областях. В целом эродированные почвы зани- мают четвёртую часть пашни и почти три пятых сено- косов и пастбищ. Под оврагами занято 130 тыс.га. В результате водной эрозии ежегодные потери ос- новного компонента плодородия гумуса в Центральном Черноземье составляют в среднем 3,5 т/га. Площадь переуплотненных почв превышает 60% пашни. Сниже- ние продуктивности почв является их закисление (при- мерно 50%) земель, почвоутомление и химический ток- сикоз. Урожай сельскохозяйственных культур при бес- сменных посевах и их закисления снижается: у зерно- вых колосовых на 40 – 45%, у сахарной свёклы – 50 – 60%, у гороха на 20 – 30%. Наибольшее влияние на почвенный покров (изъя- тие, загрязнение) оказывает нарушение земель, связан- ное с механическим разрушением почвенного покрова. К нарушенным относятся участки земель, на которых в результате хозяйственной деятельности человека унич- тожена растительность, разрушен почвенный покров, изменен гидрологический режим и рельеф местности. Так, только добыча полезных ископаемых открытым способом привела к изъятию из землепользования свыше 500 тыс.га. К другим отраслям нарушения сле- дует отнести прокладку трубопроводов, строительство полигонов захоронения муниципальных и промышлен- ных отходов. Под открытыми разработками железной руды толь- ко на территории Курской и Белгородской областей изъято из землепользования свыше 30 тыс.га чернозем- ных и серых лесных почв. От промышленных предпри- ятий Центрального Черноземья в атмосферный воздух поступает свыше 1 млн.т. различных загрязнителей [7]. За столетний период землепользования в Центральном Черноземье на территории черноземных почв потеряно более 30% гумуса, произошло уменьшение гумусо- аккумулятивного горизонта на 5 – 10 см [8]. Нарушение почвенного покрова при добыче полез- ных ископаемых приводят к гибели экосистем и загряз- нению почв на расстоянии до 35 км от места их добычи [9]. Восстановление нарушенных земель (рекультива- ция) для сельскохозяйственного использования значи- тельно отстает от темпов их изъятия. В таблице 2 при- ведена динамика рекультивированных земель по гор- нодобывающим отраслям промышленности за период с 1995 по 2008 гг. Однако более значительными темпами снижаются площади рекультивированных земель. Если в 1995 и 2000 гг. площади рекультивированных земель превы- шали нарушенные земли на 79% и 25%, соответствен- но, то в 2008г. было рекультивировано только 63% на- рушенных горнодобывающей промышленностью в этом году земель. Большие площади нарушенных зе- мель остаются в сельском хозяйстве (115,9 тыс.га) [10]. Таблица 2 - Динамика восстановленных земель по горнодобывающим отраслям промышленности Российской Федерации за период с 1995 по 2008гг. Показатель 1995 г. 2000 г. 2008 г. Абсолют. откл. 2008г. от 1995г. (+;-), га га в % ко всей площади га в % ко всей площади га в % ко всей площади Угольная промышленность 2095 2,0 1537 3,2 1160 5,1 - 935 Черная металлургия 549 0,5 236 0,5 42 0,2 - 507 Цветная металлургия 24233 22,7 26708 55,2 6392 28,4 - 17841 Нефтедобывающая промышлен- ность 30617 28,7 12918 26,7 10632 47,2 - 19985 Газовая промышленность 37380 35,1 4172 8,6 3430 15,2 - 33950 АГРОНОМИЯ __________________________________________________________________________________________ 3 Торфяная промышленность 9208 8,6 1534 3,2 525 2,3 - 8683 Промышленность строительных материалов 2515 2,4 1298 2,7 364 1,6 - 2151 Итого 106597 100 48404 100 22545 100 - 84052 Таким образом, исследование состояния сельскохо- зяйственных земель страны показывает негативную тенденцию, которая может привести к необратимым процессам. Агропроизводство приводит к истощению почвенного плодородия, а использование земли при добыче полезных ископаемых связано с полным их на- рушением. При ограниченных ресурсах высокопродук- тивных земель обостряется потребность и необходи- мость восстановления качества почв и возврата их в сельскохозяйственное производство. Для решения обозначенной проблемы сохранения плодородия почв предлагаются следующие направле- ния: 1. Одним из важнейших условий управления пло- дородием почв и в целом устойчивого развития сель- скохозяйственного производства является разработка и освоение экологически сбалансированных систем зем- леделия, в основе которого лежат научно обоснованные севообороты. Система земледелия позволяет управлять вещественно-энергетическими потоками в агроланд- шафте, обеспечивать экологическую сбалансирован- ность, устойчивое функционирование продуктивности агроэкосистем, соответствующий конкретному ресурс- ному потенциалу данной территории, охрану почв и всей окружающей среды. 2. Необходимо создание методических и организа- ционных основ проведения агроэкологического мони- торинга, составление прогнозов эволюции почв при различных антропогенных воздействиях на почвенный покров. Землепользователям следует обновлять поч- венные карты и картограммы содержания в почвах биофильных элементов, гумуса, рН, что позволит вести сельскохозяйственное производство на научной основе, решая вопросы не только обеспечения растений эле- ментами питания, но и оказывать активное положи- тельное влияние на интенсивность почвообразователь- ного процесса, способствовать устойчивому функцио- нированию агроэкосистем. 3. Воспроизводство плодородия почв не может быть обеспечено отдельными технологическими операциями, в частности, рекультивацией и мелиорацией нарушен- ных и деградированных земель. Необходимо исходить из комплексного эколого-экономического подхода, пре- дусматривающего не только технологические приемы, но и меры экономической поддержки. Необходимо срочное принятие закона «Об охране почв». 4. В сложных условиях становления российской экономики возникла необходимость эффективного и рационального использования почв. Рыночные отно- шения уже вошли в сферу цивилизованного рынка, чтобы используя новейшие технологии, добиться мак- симального сохранения и повышения плодородия почв. 5. Возникла ускоренная необходимость перехода на адаптивно-ландшафтную систему земледелия направ- ленную на решение проблемы интенсификации земле- делия без увеличения экологических угроз, в том числе, за счет оптимального сочетания интенсивного и экстен- сивного использования угодий, позволяющих стабили- зировать и повышать почвенное плодородие. 6. Назрела необходимость перехода на биологиче- ское земледелие, постепенный отказ от пестицидов в защите растений от вредителей, болезней и сорняков. В настоящее время ассортимент биологических препаратов достаточно широк. Экспериментальные исследования, проведенные нами, показали высокую эффективность биологических препаратов на основе микроорганизмов, грибов, водорослей, позволяющих снизить вредоносность пестицидов и повысить продук- тивность агроценозов. Список использованных источников 1 Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения. – М.: Наука, 1965. – 374 с. 2 Добровольский Г.В. Тихий кризис планеты // Вест- ник РАН. – 1997. - №3. – С. 313 – 319. 3 Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. - Пущино, 1989. – 155 с. 4 Адерихин П.Г. Изменение черноземных почв ЦЧО при их использовании в сельском хозяйстве // Черноземы ЦЧО и их плодородие. - М.: Наука, 1964. – С. 61 – 89. 5 Керженцев А.С., Кузьменчук Ю.А. Другой земли у нас нет // Вестник РАН. - 2009. - Т.79. - №2. – С. 8 – 15. 6 Государственный доклад о состоянии и охране сре- ды Российской Федерации в 2008 г. – М.: ООО «РусКонсал- тинг Групп», 2009. – 50с. 7 Стифеев А.И. Эколого-экономическое состояние па- хотных земель Центрального Черноземья. Общественно- научный вестник. Проблемы региональной экологии. – Курск: Изд-во ПБО, 2010. – С. 33 – 41. 8 Щербаков А.П., Васенев И.И. Антропогенная эво- люция черноземов. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 2000. – 412 с. 9 Афанасьева Г.Е., Установление ареалов воздействия горных пород на окружающую среду // Экология, окружаю- щая среда и здоровье населения Центрального Черноземья: Материалы Международной научно-практической конферен- ции. Ч.2. – Курск: КГМУ, 2005. – С. 5 – 7. 10 Бессонова Е.А. Общие вопросы и проблемы эколого- экономической реабилитации сельскохозяйственных земель. Почвы в биосфере и жизни человека: монография. – М.: ФГБОУ ВПО МГУЛ, 2012. – С. 505 – 535. 11 Экология Центрального Черноземья: Учебное посо- бие / Д.В. Муха, А.И. Стифеев, В.П. Герасименко и др. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2003. – 191 с. 12 Щербаков А.П. Проблемы и пути сохранения и ра- ционального использования черноземов // Всероссийская науч- но-практическая конференция «Русский чернозем – 2000». - М., 2000. – С. 29 – 34. 13 Щербаков А.П., Проблемы биологизации земледелия // Земельная реформа и проблемы развития земледелия СССР. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1992. – С. 75 – 88. 14 Браун Л., Покончить с голодом: вызов брошен. В книге «Состояние мира» 2001. Доклад института World Watch о развитии по пути к устойчивому обществу. – М.: Изд-во Весь мир, 2003. - С. 57 – 85. Информация об авторах Стифеев Анатолий Иванович, доктор сельскохозяйствен- ных наук, профессор кафедры экологии, садоводства и защи- ты растений ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА». Бессонова Елена Анатольевна, доктор экономических на- ук, заведующий кафедрой бухгалтерского учета, анализа и аудита, ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный уни- верситет», e-mail: bessonowa_new@mail.ru Никитина Оксана Владимировна, кандидат сельскохозяй- ственных наук, старший преподаватель кафедры экологии, садоводства и защиты растений ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА». Лукьянов Вячеслав Анатольевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», e-mail: lukyanov27@mail.ru Судженко Екатерина Николаевна, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА». |