CC BY
154
ЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
УДК: 504.53.062
Навстречу V съезду Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ И ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ЮГА РОССИИ
© 2007. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И.
Южный федеральный университет
Показаны основные проблемы экологии и плодородия почв в аспекте оригинальности природы Юга России.
The basic problems of ecology and fertility of soils in aspect of nature originality of the South of Russia are shown.
Традицией мирового почвоведения, как науки, возникшей в России благодаря работам В.В. Докучаева, стало проведение съездов и конгрессов государственного и мирового ранга. Достаточно вспомнить, что 1-й Всемирный конгресс почвоведов проходил в 20-е годы в Москве, а одним из его организаторов выступал С. А. Захаров, ученик В.В. Докучаева и организатор научных школ на Северном Кавказе. Очередной У-й Всероссийский съезд почвоведов впервые пройдет на Юге России в г. Ростове-на-Дону в августе 2008 г. Одна из причин тому - уникальность почв Южного федерального округа. Здесь встречаются почвы, которых нигде в России больше нет. Это, прежде всего желтоземы и коричневые почвы субтропиков, бурые полупустынные почвы Калмыкии, Волгоградской и Астраханской областей, оригинальные пески Дагестана, Калмыкии и Ростовской области. Только на Юге России встречаются черноземы с мощностью гумусового профиля около 200 см, а в предгорных условиях - черноземы с запасами гумуса около 1200 т/га. Нигде в мире подобных почв нет. Встречаются у нас в предгорьях Кавказа красноцветные ферраллитные коры выветривания третичного периода, а также места древних земледельческих цивилизаций, например, Таманский полуостров. Нельзя не отметить, что только у нас, в пределах ЮФО, сохранилось многопрофильное виноградарство и виноделие, высокие качественность и разнообразие которого определяются спецификой почвенных условий.
Высокоэффективное использование земли при оптимизации экологической ситуации - важнейшая социально-экономическая основа государственности. Обеспечение высоких темпов сельскохозяйственного производства на основе его интенсификации возможно только путем расширенного воспроизводства почвенного плодородия.
Основатель почвоведения на Северном Кавказе проф. С.А. Захаров отмечал, что «самой важной, самой актуальной проблемой агропочвоведения была, есть и будет проблема плодородия почв». Это действительно так. Человечество сейчас получает 98% продуктов питания от использования почвенного плодородия. Вместе с тем земельные ресурсы ограничены. Все плодородные почвы освоены. Наблюдается и постоянная утрата сельскохозяйственных земель: строительство, коммуникации, горные разработки, эрозия, дефляция, засоление и т.д. Все это, а также рост населения приводит к постоянному сокращению площадей пашни на душу населения.
Главный резерв увеличения производства продуктов сельского хозяйства лежит в сфере интенсификации производства, в охране и рациональном использовании почв, а в конечном итоге - в повышении их плодородия, в создании условий расширенного его воспроизводства. Объективно это
заложено в замечательной особенности почвы как главного средства производства в сельском хозяйстве. При правильном использовании земли, при повышении ее производительности постоянно возрастает урожайная сила почвы, т.е. увеличивается ее плодородие.
Ретроспективный анализ достижений и ошибок науки и практики в прошлом, сегодняшняя актуальность и насущная неизбежность решения проблем в будущем позволяют сделать акцент на следующих аспектах плодородия земель.
1. Необходимость фундаментальных комплексных исследований почвенного покрова. Основа всех мероприятий по повышению плодородия почв - глубокое знание богатейшего почвенного фонда Юга России. Это большой круг вопросов исследования таксономии и классификации почв, их генетических свойств, которые определяют особенности производительности почв. Важно познание процессов развития в естественных условиях и при антропогенном воздействии для овладения закономерностями формирования плодородия почв. Поэтому составной частью проблем плодородия почв являются совершенствование классификации и диагностики почв, исследование процессов их генезиса в естественных и культурных биогеоценозах, в том числе в условиях мелиорации земель, познание генетической природы почв, их свойств в связи с рациональным использованием и охраной земельных ресурсов в связи с безусловной оптимизацией экологической среды в целом.
2. Велико экологическое разнообразие почв Юга России, которое обусловливает развитие многих отраслей сельского хозяйства. Плодородие почв всегда конкретно для отдельных культур или групп культур, а также для вполне определенных естественных биоценозов. Уровень плодородия почв весьма варьирует, а его оценка позволяет объективно планировать продуктивность угодий и совершенствовать экономические отношения на основе данных земельного кадастра. В связи с этим, важное звено в системе проблем плодородия почв - агропроизводственная экологическая оценка и группировка почв для различных сельскохозяйственных культур (зерновые, технические, плодовые, виноградные и др.), для кормовых угодий и лесного фонда в связи с рациональным использованием земель, совершенствованием земельного кадастра, включая бонитировку, экономическую оценку земель, их функционирование как объекта товарных отношений с учетом экологической специфики почвенно-биоклиматических условий.
3. Важнейшая проблема многих направлений растениеводства - влияние различных компонентов экономического плодородия земель на проявление его в полноценном качестве сельскохозяйственной продукции. Это относится ко многим зерновым культурам, овощным растениям, винограду, плодовым, техническим культурам и т.д. Необходимо четко обозначить критерии почвенного плодородия, определяющие нужное потребительское качество урожая. Плодородие должно реализовываться не только в весовых показателях, но и в качественной ценности, включая органолептические характеристики. Эта сторона исследований, имеющая несомненные успехи во многих отраслях растениеводства, например, в виноградарстве, для многих растений остается в стадиях поиска. Программирование высокого качества продукции - одно из направлений в исследованиях плодородия почв и земель.
Решение этой проблемы охватывает весь комплекс агротехнических, агрохимических, мелиоративных и селекционных мероприятий. Поэтому весьма актуальна разработка ландшафтных систем возделывания различных сельскохозяйственных культур и использования кормовых угодий с учетом экологических особенностей почвенного покрова и эффективного применения удобрений для получения высоких запрограммированных урожаев при высоком качестве продукции на пашне, многолетних насаждениях, сенокосах и пастбищах.
4. В Южном федеральном округе отмечено около 50% эродированных и эрозионно-опасных земель. В последние десятилетия эрозия почв принимает катастрофические размеры. В результате смыва почв происходит значительная потеря элементов питания, гумуса, резко ухудшается структура, водно-воздушный и биологический режим почвы. Плодородие почв падает почти в два раза и трудно восстанавливается при последующем окультуривании почв. Происходит также значительное иссушение территории. Наиболее жестокий урон наносят быстрорастущие овраги, полностью исключающие земли из сельскохозяйственного оборота. Решение проблем повышения плодородия почв невозможно без создания генеральных схем противоэрозионных мероприятий, разработки и внедрения противо-эрозионных почвозащитных систем использования почв в полевых и кормовых севооборотах, под многолетние насаждения, в сенокосах и пастбищах, без восстановления плодородия эродированных
почв, повышения их биологической продуктивности, разработки технологии освоения склонов и овражно-балочных земель.
5. Значительные площади на Юге России занимают малопродуктивные солонцы и солонцеватые почвы. Мелиорация солонцов и вовлечение их в сельскохозяйственный оборот - важный резерв повышения продуктивности земледелия и животноводства. Несмотря на значительные успехи отечественной науки и практики в освоении солонцов и солонцеватых земель, проблема мелиорации этих почв все еще не решена, нет дешевых и достаточно надежных способов борьбы с явлениями солонце-ватости. Поэтому важны и актуальны разработка и внедрение более эффективных методов мелиорации солонцов и солонцеватых почв, способов борьбы с восстанавливающейся солонцеватостью. Важно совершенствование системы рационального использования солонцовых почв в севооборотах и под кормовыми угодьями. Необходима разработка и внедрение приемов расширенного воспроизводства плодородия мелиорированных солонцовых почв, обеспечивающих высокую продуктивность сельскохозяйственных угодий.
6. Орошение почв резко увеличивает продуктивность земель. Однако орошение может привести к негативным результатам - резко снизить плодородие почв. Общеизвестны такие отрицательные явления, сопровождающие ирригацию земель, как вторичное засоление и заболачивание, возникновение солонцеватости и ощелачивание почв, ухудшение физических свойств и развитие слитогенеза. Все эти явления часто приводят к тому, что орошение уже не оправдывает затраты на полив, а почвы снижают свое плодородие и нуждаются в значительных затратах на его восстановление. Постоянно актуальна оптимизация орошаемого земледелия путем разработки и внедрения приемов прогнозирования, предупреждения и борьбы с явлениями вторичного засоления, осолонцевания, ощелачивания, слитогенеза и заболачивания почв; осуществление поиска и внедрение гидротехнических, агротехнических, агрохимических и мелиоративных приемов, обеспечивающих получение высоких урожаев на орошаемых землях.
7. Изучению генезиса и плодородия песчаных почв и различных типов песков не уделялось достаточного внимания из-за их частой земельной несельскохозяйственной обособленности в реестрах земельного кадастра. Особая направленность почвообразовательных процессов, оригинальность биогеоценотического и сельскохозяйственного плодородия позволяет оценивать песчаные почвы как объект специальных комплексных исследований. Многие ценные качества песчаных массивов известны давно. В засушливых условиях они лучше обеспечены влагой, а при соответствующем окультуривании и подборе растений могут стать ценными землями для получения кормов, плодов и винограда. Особенно часто отмечается ценность песчаных почв для культуры винограда. В этой связи очень важна разработка эффективных способов рационального использования песков и песчаных почв под сельскохозяйственные угодья и лесокустарниковые массивы с учетом их противодефляционного закрепления, восстановления и повышения плодородия, оптимизации водного режима всей территории.
8. Значительные площади в Южном федеральном округе занимают пойменные почвы. В Краснодарском крае дельта Кубани занимает площадь около 600 тыс. га. Сейчас здесь лучшие в стране условия для рисосеяния. А опыт освоения пойменных земель Дона под рис часто дает отрицательные результаты. Особые проблемы характерны для поймы и дельты Волги. Дельта Терека и Сулака отличается обилием различных типов засоленных почв. А климатические условия прекрасны для винограда. Особые условия наблюдаются в многочисленных долинах рек северного склона Кавказа, где нет засоления, но часто встречается галечниковый аллювий. Многообразие и оригинальность речных пойм требуют дифференцированного подхода к оценке их свойств, когда на больших территориях в связи с зарегулированием рек прекратились естественные паводки. Это изменило направление почвообразования, и оно может привести к отрицательным, не всегда предсказуемым, результатам. Поэтому для пойменных земель необходимы особые приемы эффективного использования почв для достижения высокой биологической продуктивности овощных и кормовых культур, риса, многолетних насаждений на основе познания генезиса и антропогенного изменения почв, обеспечение внедрения приемов, предупреждающих явления их деградации и обеспечивающих расширенное воспроизводство почвенного плодородия.
9. Особую озабоченность вызывает нерациональное использование горных почв. Во многих местах наблюдается полная деградация почвенного и растительного покрова. Беднеют пастбища вы-
сокогорий. Наблюдаются аномалии в содержании отдельных микроэлементов. Для почв горных массивов Северного Кавказа важно исследовать процессы, обеспечивающие оптимальное функционирование естественных и культурных ландшафтов, предусмотреть мероприятия, обеспечивающие охрану природы, повышение продуктивности высокогорных пастбищ, выявить геохимические аномалии, восстановить плодородие деградированных биогеоценозов.
10. Много нерешенных задач в рекультивации земель. Проблема рекультивации земель является частью более общей проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Разрушение почвенного и растительного покрова после горнодобывающих, строительных и других работ достигает все больших размеров. На дневную поверхность выходят биологически малоактивные горные породы, способы окультуривания которых требуют тщательных исследований. Техногенное нарушение рельефа ставит вопросы строительства нового культурного антропогенного ландшафта с заданными оптимальными параметрами. Перед исследователями стоит задача разработки способов рекультивации горных пород и выработок, шахтных выбросов, почв, нарушенных строительством, планировкой, геологоразведочными работами и т.д.; на основе особенностей горных пород, их экологических характеристик необходимо определение наиболее эффективных горнотехнических, инженерных, мелиоративных и биоценотических методов создания культурных ландшафтов с оптимальной биологической продуктивностью и санитарно-восстановительными способностями.
11. По многим вопросам плодородия почв, их охраны и рационального использования необходимы прогнозные исследования. До настоящего времени неясно, в каком направлении и какими темпами происходит изменение уровня плодородия почв при различной интенсивности сельскохозяйственного производства. Не установлены также количественные изменения различных взаимосвязанных слагаемых плодородия. Поэтому разработка основ мониторинга плодородия почв и внедрение ее в практику сельскохозяйственного производства становится насущным, жизненно необходимым. Мониторинг должен быть местным и региональным с сопоставлением данных антропогенного изменения почв с природными эталонами. Важнейшие составляющие мониторинга почв - объекты биологической активности (ферментативной, микробиологической, зоологической и др.), которые должны включаться в целостный комплекс мониторинговых исследований. Все это позволит иметь надежные и научно обоснованные прогнозы для внедрения приемов, обеспечивающих расширенное воспроизводство почвенного плодородия и сохранение потомкам цветущей земли.
12. Глобальная проблема экологической стабильности и оптимизации окружающей среды связаны с различными видами загрязнения почв. Происходит накопление в почвах различных химических элементов, создающих антропогенные геохимические аномалии. Регулярно возникают проблемы загрязнения ландшафтов нефтью и нефтепродуктами. Остро стоят вопросы радиоактивного и электромагнитного загрязнения почв. Мониторинговые наблюдения неизбежно связаны с вопросами нормирования, выбором показателей и разработки количественных критериев с учетом особенностей земельного фонда, его социальной и экономической значимости использования и биогеоценотиче-ской благоприятности.
Наконец, особая острота проблем заключается в восстановлении рухнувшей в 90-е гг. службы постоянного почвенного картирования, проводимого службами Росгипрозема. Почвенные карты крупного масштаба землепользователей и землевладельцев должны возобновляться каждые 20 лет. Эти изыскания должны стать предметом деятельности государственной службы, как это делается во многих странах Мира.
