CC BY
1ЭКОЛОГО-БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМНЫЕ УСЛУГИ АРИДНЫХ ЗАСОЛЕННЫХ АГРОЛАНДШАФТОВ РОССИИ И УЗБЕКИСТАНА Е. Абакумов1, А. Сулейманов2, А. Турдалиев3, Ш. Эшпулатов4, Г. Юлдашев5
1'2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия 3Кокандский филиал Ташкентского государственного технического университета, Коканд,
Узбекистан
4'5Ферганский государственный университет, Фергана, Узбекистан https://doi.org/10.5281/zenodo.10935193
Аннотация. Проблемы орошения и ирригационного земледелия являются крайне актуальными для России и Узбекистана. Опустынивание и засоление почв расширяется территориально. Развивается также техногенное засоление, которое раньше носило фрагментарный характер. Все это приводит к увеличению доли галоморфных почв в структуре почвенного покрова обеих стран. Работа посвящена обзору ключевых проблем обеспечения продовольственной безопасности и параметризации агроэкосистемных услуг в семиаридных и аридных экосистемах Юга России и Узбекистана.
Ключевые слова: почвы, галоморфные экосистемы, орошение, продовольственная безопасность, экосистемные услуги
Деградация почв в Центральной Азии ярко выражена в России, Узбекистане, Казахстане и Кыргызстане. Зачастую это необратимый процесс, особенно с учетом интенсивного расширения сельскохозяйственных угодий в этом регионе. В настоящее время в результате деградации посевных площадей, опустынивания и заболачивания, водной и ветровой эрозии, засоления и загрязнения тысячи гектаров земли выпадают из сельскохозяйственного оборота. Вторичное засоление является одним из решающих факторов ухудшения свойств почвы и снижения ее продуктивности. Существенную роль в этом процессе играет солевой состав воды, используемой для орошения и химический состав грунтовых вод. В юго-восточной части Узбекистана эта проблема приобретает особый масштаб в связи с интенсивным ведением сельского хозяйства, что, в свою очередь, связано с высокой плотностью населения региона Ферганской долины. Засоление почв шагнуло далеко на север, теперь засоленные почвы стали характерны не только для южных регионов России, но и для центральных суббореальных областей, при этом оно увеличивает свою площадь в традиционных районах распространения засоленных почв. Появляются, также засоленные почвы в городах, что связано с урабногенным засолением, а также в районах нефтебодычи и открытой карьерной добычи полезных ископаемых, отвалы которых содержат легкорастворимые соли. Таким образом, засоление почв, ранее ограниченное традиционными ареалами, связанными с геохимией ландшафтов и гидрохимией вод, становится типичным процессом для многих типов агроландшафтов различных природных зон. В этом контексте не ослабевает актуальность изучения засоления почв по сценариям долговременного засоления в Ферганской долине как репрезентативной субтропическо-предгорной области Центральной Азии. В связи с этим проведены оценки эколого-биогеохимических параметров засоленных почв ключевых аграрных объектов засоленных аридных и семиаридных экосистем России и Узбекистана, проведены идентификация, учет и параметризация ключевых продовольственных
экосистемных услуг агропочв засоленных агроландшафтов и разработка подходов по повышению почвенно-экологической эффективности использования засоленных почв.
Установлено, что в суббореальном климате РФ причиной засоленности почв часто является химический и вещественный состав грунтовых вод и четвертичных почвообразующих пород. В семиаридном климате над указанными факторами существенно доминирует дефицитный водный баланс и летнее иссушение почв. При этом, засоленные почвы «продвигаются» в северные регионы, что связано не только с климатическими причинами, но и с урбанизацией и горной добычей, что приводит к существенной трансформации геохимии бореальных и даже арктических экосистем.
Если говорить о природе засоления почв Ферганской долины, то здесь история динамики солевого состава почв, почвообразующих пород и водных объектов гораздо сложнее и древнее. Здесь, в древнейшем субтропическом оазисе, граничащем с аридными пустынями, земледелие, связанное с ним орошение почв насчитывает тысячи лет. Профили почв здесь многократно претерпевали вертикальную миграцию различных по составу солевых горизонтов, а также подвергались различным литологическим циклам в условиях пролювиального осадконакопления. На химический состав воздействовал также состав ирригационных вод, который зависит от геохимических особенностей ландшафтов водосборных бассейнов и ледниковых вод. Кроме того, в Ферганской долине, кроме орошения происходит, также осушение агропочв, что приводит в следующим циклам засоления грунтовых почв, почвообразующих и подстилающих пород. Геохимия агроландшафта становится крайне мультикомпозиционной и сложно управляемой. Все это делает актуальным изучение экосистемных услуг галоморфных почв в зональном градиенте и с учетом региональных локальных особенностей.
Если в России засоленные почвы могут активно использоваться в сельском хозяйстве, так и не использоваться вовсе, то в оазисах Узбекистана он используются почти исключительно полностью, при этом на рефугиумы природной растительности и почв земледелие и аквахозяйство наступает все более и более интенсивно, что связано с вопросами продовольственной безопасности и демографическим фактором. Дефицит земель в ближайшем будущем приведет к экспанции земледелия в адырную зону и здесь проблем орошения и водоснабжения встанут более остро. Встанет, также, проблема отвода засоленных дренажных вод с адыров как более возвышенных форм рельефа. Для адырного земледелия необходима агролесомелиорация для снижения эффектов дефляции и создания благоприятного микроклимата в агроэкосистемах.
В Узбекистане увеличение рисков снижения водообеспеченности, связанное с возможным уменьшением поступления воды в ирригируемые долины, приведет к ухудшению качества засоленных агропочв и деградации их водно-солевого состава. В России же, пока, эта проблема стоит не так остро, поскольку ограниченно возможна территориальная диверсификация землепользования в случае деградации засоленных почв. Таким образом, перед двумя обозначенными государствами встает потенциально весьма продуктивная задача - изучать менеджмент использования засоленных почв в зональном, региональном и агротехнологическом аспектах.
Еще одним вопросом является охрана эталонных древнеорошаемых почв как уникального памятника природного наследия. Для засоленных почв России проводится музеификация - отбор монолитов почв для дальнейшего использования в научных и образовательных целях. Необходимо проработать вопрос о музеификации почв
Узбекистана, поскольку эта страна в мировых почвенных фондах представлена незаслуженно мало.
Работа выполнена при поддержке НЦМУ «Агротехнологии будущего» и посвящена 300-летию Санкт-Петербургского государственного университета, отмечаемому в 2024 г.
REFERENCES
1. Maksimova EY, Kudinova AG, Abakumov EV. Functional activity of soil microbial communities in post-fire pine stands of Tolyatti, Samara Oblast. Soil Biology. 2017;50(2):249-255. https://doi.org/10.1134/s1064229317020119.
2. Mataix-Solera J, Guerrero C, Garda-Orenes F, et al. Fire effects on soils and restoration strategies. In: Forest Fire Effects on Soil Microbiology. Science Publishers, Inc., Enfield, New Hampshire, USA; 2009. Р. 133-175. https://doi.org/10.1201/9781439843338-c5.
3. Neary DG, Klopatek CC, DeBano LF, Ffolliott PF. Fire effects on belowground sustainability: A review and synthesis. For Ecol Manage. 1999;122(1-2):51-71. https://doi .org/10.1016/s0378-1127(99)00032-8.
