CC BY
56
ПОЧВОВЕДЕНИЕ В БЕЛАРУСИ:
ТЕОРИЯ И НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Резюме. В статье описан опыт и труды отечественных ученых по исследованию почв. Дана оценка современного состояния белорусского почвоведения в прикладном аспекте, отражен уровень развития и потенциал школы генетического почвоведения. Выделены основные достижения и те из них, которые могут вызвать интерес со стороны научной общественности, повлиять на изменение представлений о почве и отношение землепользователей к ней.
Ключевые слова: почвоведение, классификация, рациональное природопользование, почвенные карты, геосистемы, деградация 1_1 почв, неистощительное землепользование.
Татьяна Романова,
почетный член Общества почвоведов им. В.В. Докучаева,
доктор биологических наук, профессор
В связи с объявлением в нашей стране текущего года Годом науки в НАН Беларуси были определены основные пути исследований, направленные на решение жизненно важных задач настоящего времени и перспектив развития государства и общества. К числу таковых относится рациональное использование и охрана природных ресурсов.
VQ
I В среде научной общественности с начала XXI в.
укрепляется мнение об особой важности почв в жизни ~ населения Земли. По предложению Международного £ союза почвенных наук (IUSS) с 2002 г. ежегодно 5 дека-| бря отмечается как Всемирный день почв, а на 68-й сес-g сии Генеральной ассамблеи ООН 2015 год был провоз! глашен Годом почвы под лозунгом «Почвы - прочная * основа для жизни». Современная мировая наука, несмотря на грандиозные достижения в области освоения атомной и других видов энергии, не сбрасывает со сче-50 тов «зеленую» энергетику и «зеленую» экономику, где
почва является незаменимой составляющей продовольственной и экологической безопасности. Однако если признание почв «прочной основой для жизни» сомнений не вызывает, вопрос о том, что представляют собой сами почвы как природный феномен и как объект природопользования, все еще дискутируется. Это обстоятельство - повод в нынешнем году показать вклад почвоведов нашей страны в развитие науки, подающей надежду на возможность организации устойчивого неистощительного землепользования.
Шестидесятилетний опыт участия в изучении почв позволил автору данной статьи составить общее представление о накопленной в этой сфере в Беларуси информации, предназначенной для практических целей, о состоянии отечественной школы почвоведения и об уровне научных знаний, включая результаты, полученные индивидуально - после официального завершения в 2011 г. трудовой деятельности в НИИ почвоведения и агрохимии Национальной академии наук.
В 2016 г. «исполнилось» 85 лет целенаправленным исследованиям почв нашей республики. А начались они с организации в Горы-Горецком сельскохозяйственном институте кафедры почвоведения (1921 г.), сотрудники которой до 1931 г. осваивали в Беларуси основную идею (парадигму), высказанную известным ученым В.В. Докучаевым: почва является особым естественноисторическим телом, формирующимся под совокупным действием пяти факторов: горные породы, климат, живые организмы, рельеф, время. Научные поиски тех лет стали базой создания первого систематического списка (классификации) почв нашей страны и методики их картографирования, которое приняло широкий размах после организации в 1931 г. Института почвоведения и удобрений. До 1939 г. были составлены предварительные почвенные карты на всю территорию республики в границах того времени, а после 1945-го - с дополнительными обследованиями, в современных границах. В 1948 г. опубликована «Карта почв Белорусской ССР» в масштабе 1:1 200 000, в 1952 г.- монография «Почвы БССР» [1].
В дальнейшем предметом исследований отечественных почвоведов стали свойства, характеризующие плодородие почв, в том числе с позиций регулирования водного режима. Обоснована группировка по трем уровням увлажненности (автоморфные, полу-гидроморфные, гидроморфные) и деление на пять степеней увлажнения: нормально увлажняемые (авто-морфные), временно избыточно увлажняемые (слабо-глееватые), глееватые, глеевые, болотные. Повышенное внимание к водному режиму и гранулометрическому составу почвообразующих пород отличают белорусскую школу докучаевского почвоведения с самого начала ее становления.
Во второй половине прошлого века в Советском Союзе повсеместно проводилось обследование почв, составлялись крупномасштабные почвенные карты предприятий, занимающихся сельскохозяйственным производством. В Беларуси эти работы выполнялись с 1957 по 1964 г. на землях колхозов и совхозов, а позднее и государственного лесного фонда, под общим методическим руководством Научноисследовательского института почвоведения (с 1969 г. -почвоведения и агрохимии). Почвенные карты масштаба 1:10 000 с пояснительными записками (очерками) были переданы всем сельхозпредприятиям и лесничествам страны. На их основе составлялись карты среднего масштаба (1:50 000) по административным районам, масштаба 1:200 000 - по областям. Была подготовлена и издана в 1977 г. в Москве «Карта почв Белоруссии» масштаба 1:600 000.
По завершении этих работ отечественные почвоведы принимали участие в фундаментальных исследованиях, проводимых научными центрами Советского Союза. Они заключались в составлении детальной характеристики профилей почв одного генезиса, выбранных в разных регионах. Все описания и анализы выполнялись по единой методике и полной аналитической программе в сертифицированных лабораториях. Результаты включены в монографии [2, 3], легли в основу труда «Почвы Белорусской ССР» [4], а также использовались при подготовке V Всесоюзного съезда почвоведов СССР, который состоялся в Минске в июле 1977 г. Съезд был проведен на высоком научном уровне и имел большой успех. В нем приняли участие свыше 1500 делегатов и членов Общества почвоведов, в том числе из Польши, ГДР, Чехословакии и Румынии. На пленарном заседании присутствовал руководитель республики П.М. Машеров. Научная полевая экскурсия состояла из четырех маршрутов и продолжалась четыре дня [5].
Почвенные карты были использованы при разработке Государственного земельного кадастра и применяются землеустроительной службой при качественной оценке (бонитировке) сельскохозяйственных земель,
в природоохранной деятельности, в планировании почвозащитных и мелиоративных мероприятий.
Во второй половине ХХ в. хозяйственное освоение болот и заболоченных земель, перспективное для нашей страны еще с конца XIX в., заметно активизировалось, особенно после 1966 г., когда в СССР была принята долговременная программа широкой комплексной мелиорации земель. Успехи осушительных мероприятий способствовали разработке грандиозных программ на обширной территории. Они опирались на результаты многолетних трудов специалистов опытно-мелиоративных станций, действующих в Беларуси с начала века, и научных учреждений, организованных в послевоенные годы. Участие почвоведов в решении связанных с мелиорацией задач заключалось в обеспечении проектной документации сведениями о типах почв, их свойствах и распространении.
Поначалу основное внимание уделялось первоочередным объектам мелиорации - торфяно-болотным почвам низинного, верхового и переходного типа. Они изучались в естественном состоянии как природные образования, а после осушения - как земли сельхозназначения. С увеличением площадей мелиоративных объектов в поле зрения исследователей включались полугидроморфные (заболоченные) минеральные почвы, отличающиеся наибольшим разнообразием. Собранные сведения о гидроморфных и полугидроморфных почвах использовались при подготовке рекомендаций по определению потребности почв в регулировании их водного режима [6, 7]. Часть сведений включалась в Технические условия [8].
Обеспечив накопление фактических данных, почвенные карты возбудили интерес к информации, содержащейся в структуре почвенного покрова (СПП). Это направление активно развивалось в СССР в последней четверти XX в., особенно после выхода книги [9], содержащей весь объем сведений, накопленных на то время, о самом предмете и методах исследований. В Беларуси такие изыскания также проводились, но сразу приняли более прагматический характер. На картах разновидности почв и формы их контуров выделяются в виде повторяющихся «узоров» - почвенных комбинаций (ПК), которые служат основой дифференциации СПП по характеру и степени неоднородности с учетом физико-географических особенностей.
Отечественные почвоведы, основываясь на тех же принципах выделения, рассматривали ПК прежде всего в качестве диагностических признаков комплекса физико-географических условий, именованных как геосистемы с литолого-геоморфологическими, почвенно-геоботаническими и другими характеристиками, с оценкой потенциала природопользования, позволяющего относить ПК к категории типов земель и объектов мелиорации [10]. Последние, выделенные
Рисунок.
Типы земель Хойникского района Гомельской области (М 1:600 000, схема)
на Геосистемы
карте Типы земель
Водоразделы выпуклые
1 Валообразные аккумуляции рыхлого аллювия Лесные
2 Волнистые равнины с покровом лёссовидных Пахотные
суглинков
Водоразделы плоские
3 Высокие водно-ледниковые равнины - Лесные
супеси и пески, подстилаемые песками (пахотные)*
4 Широкие гривы - супеси и пески, Пахотные
подстилаемые мореной (лесные)*
5 Низкие аллювиальные равнины - Луговые
рыхлые древнеаллювиальные отложения (пахотные)*
6 Низкие водно-ледниковые равнины -пески и супеси, подстилаемые песками Лесные
Депрессии неглубокие 1 Н
7 Обширные низины - озерно-аллювиальные пески Луговые
Депрессии глубокие 1 1
8 Низины озеровидные заторфованные Объекты мелиорации
Пойма р. Припять
9 Центральная пойма среднего и низкого уровня -рыхлый аллювий, торф Луговые
* - присутствуют выборочно Примечание.
Типы земель определены через естественный потенциал природопользования,установленный на основании анализа структуры почвенного покрова по районной почвенной карте (М 1:50 000) с выделением почвенных комбинаций и соответствующих им типизированных геосистем. На схеме показаны: водоразделы - геосистемы повышенных территорий (водразделы выпуклые - с незатрудненным стоком поверхностных вод, водоразделы плоские - с затрудненным стоком и застоем поверхностных вод); депрессии - геосистемы низменных территорий (депрессии неглубокие - с преобладанием минеральных почв, депрессии глубокие - с преобладанием торфяных почв); пойма р. Припять - геосистемы ежегодно заливаемой части речной долины. В условных обозначениях дано краткое описание формирования геосистем.
на основе анализа СПП, получили особое обозначение - КОМ (комплексные объекты мелиорации) [11]. Разработанная номенклатура и типология геосистем позволяет использовать их как инвариантные территориальные единицы картографирования СПП и анализа почвенных карт. Примером может служить схематическая карта СПП административного района, на которой выделены геосистемы, интерпретированные как типы земель (рисунок).
Вместе с тем уже в 1970-х гг. наряду с новой информацией о повышении плодородия мелиорированных почв и комфортности проживания населения на таких землях стали появляться сообщения о негативных последствиях мелиорации - деградации осушенных торфяников (вплоть до полного исчезновения торфа) и снижении урожайности сельскохозяйственных культур на минеральных почвах.
Постмелиоративная деградация почв и ландшафтов наблюдалась и в других регионах и странах (ГДР, Польша, Прибалтика, Россия, Украина). Отсутствие достоверных представлений о процессах, происходящих при изменении водного режима, превратилось в проблему. Ее решением в конце прошлого века занялись многие научные и проектные организации Беларуси. Наиболее остро стоял вопрос трансформации торфяников. Проведено много наблюдений и полевых опытов, на основании которых разработана группировка осушенных торфяных почв по степени их деградации, даны представления о скорости и характере возможных изменений [12]. Сведения о полугидроморф-ных почвах черпались в основном в материалах почвенной съемки на землях сельского и лесного хозяйства и в диссертациях.
Немаловажное значение имело освоение почвоведами данных мониторинга влажности основных разновидностей пахотных земель, осуществляемого Гидрометеослужбой Беларуси с 1952 г. [13, 14]. Для этого потребовались уточнение генезиса почв на всех 83 наблюдательных участках, статистическая обработка и интерпретация результатов, которая завершилась установлением параметров увлажненности почв в виде среднего многолетнего количества дней за апрель -октябрь, в течение которых слой мощностью 0-20 см испытывает условный избыток и недостаток влаги [15].
Несмотря на большой объем информации, было ясно, что успешная мелиорация нуждается не только в детальных характеристиках и корректных почвенных картах, но и в дополнительных сведениях о свойствах почв, меняющихся при осушении и увлажнении. Это стимулировало организацию в Институте почвоведения и агрохимии специальных исследований мелиоративных особенностей дерново-подзолистых заболоченных и дерновых заболоченных почв. Изучались почвы
разной степени увлажненности, развитые на одной породе (совместно с лабораторией энзимологии НАН Беларуси) [16, 17], и дерновые заболоченные - на разных породах [18].
Все анализы были выполнены по программе фундаментального уровня, их количество только для почв, формирующихся на связных породах, в сумме составило почти 15 тыс. числовых показателей. В результате в 1980-1990-е гг. для основных вариантов минеральных почв страны были получены статические и динамические характеристики экологических, морфологических и химических свойств и признаков, сведения о потенциальном плодородии и о потребностях изменения увлажнения при разных способах использования [16]. Однако в 1990-е гг. программы мелиорации земель свертывались, и научные данные практически не были востребованы.
Приведенные здесь, хоть и далеко не полные, сведения указывают на высокую степень обеспечения информацией о почвах хозяйственной и природоохранной сфер, а также на научный потенциал почвоведения в Беларуси. Однако имеющиеся материалы остаются в ранге собрания региональных артефактов, так как в основном базируются на теории, применявшейся с 1921 г. Отсутствие актуальной теоретической интерпретации не позволяет относить их к числу научных фактов, принадлежащих почвоведению как фундаментальной мировой науке. Вместе с тем полученная информация в виде «побочной продукции», не требуя дополнительных затрат, предлагает обоснования фундаментальных представлений о почвах как о действительно всеобщей «основе для жизни».
На фоне повышенного интереса к почвам в современном мире, особенно в связи с распространением приемов биологического, экологического, точечного, прецизионного и других типов и систем земледелия, отечественная наука не только вносит свою лепту в генетическую интерпретацию имеющихся данных, но претендует на приоритет в развитии основных теоретических постулатов.
Опуская доказательную часть, изложенную в других публикациях [19-21], в Год науки в качестве вклада белорусской школы в общую теорию почвоведения можно определить следующие вехи.
Формируется (впервые) новая парадигма почвоведения: почва - сложнейшая синергетическая система нелинейных процессов, в которой рассматриваются:
■ сущность почвообразовательного процесса как взаимодействие внеземной энергии солнца с земной энергией атмосферы и минералов в результате жизнедеятельности почвенной биоты;
■ явления почвообразования: а) деструкция, трансформация
и разложение минералов; б) создание и разрушение органического вещества; в) водный режим (содержание и передвижение влаги в почвенном профиле);
■ идентификация почвы - морфология, гранулометрическая и химическая дифференциация профиля, состав глинистых минералов, запас и состав гумуса, тип водного режима и количество влаги, участвующей в формировании почвы.
Создан прецедент естественной классификации почв. Группировка и кодирование свойств почв с генетической интерпретацией, основанная на фактологии почв Беларуси и логико-философском подходе к построению классификационной системы [19].
Конкретизирована информативность структуры почвенного покрова. Понятийно-номенклатурная идентификация почвенных комбинаций позволяет декодировать физико-географическую информацию о геосистемах, определять потенциал природопользования и тип земель.
Таким образом, на 2017 г. общее состояние белорусской науки о почвах в прикладном аспекте обеспечивает удовлетворение основных потребностей современной хозяйственной деятельности, смежных научных дисциплин и образования. Теоретические разработки на базе анализа фактологических данных отражают уровень развития и потенциал отечественной школы генетического почвоведения. НИ
gdjy http://innosfera.by/2017/10/Soil_science
ЛИТЕРАТУРА
1. Роговой П.П. Почвы БССР / П.П. Роговой, А.Г. Медведев, Н.П. Булгаков и др- Минск, 1952.
2. Буроземообразование и псевдооподзоливание в почвах Русской равнины.- М., 1974.
3. Подзолистые почвы Запада европейской части СССР: Науч. тр. ВАСХНИЛ - М., 1977.
4. Почвы Белорусской ССР,- Минск, 1974.
5. По почвам Белоруссии / под ред. Н.И. Смеяна, Т.А. Романовой.- Минск, 1977.
6. Рекомендации по определению нуждаемости минеральных заболоченных почв БССР в осушении.- Минск,1978.
7. Рекомендации по диагностике и характеристике временно избыточно увлажненных почв БССР для определения нуждаемости их в мелиорации.- Минск, 1982.
8. Временные технические условия подбора, изысканий и проектирования комплексных объектов мелиорации в условиях Белорусской ССР // МСХ БССР, Мин-во мелиорации и водн. хоз-ва- Минск, 1985.
9. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова.- М., 1972.
10. Романова Т.А. Теоретические основы и практическая значимость исследований структуры почвенного покрова / Т.А. Романова, А.Н. Червань, В.Л. Андреева // Почвоведение. 2011, №3. С. 300-310.
11. Разработать модели экологически устойчивых почвенно-мелиоративных комплексов Белорусского Поозерья: отчет о НИР (заключ.) БелНИИ почвоведения и агрохимии АН РБ; рук. темы С.А. Касьянчик.-Минск, 2005. №ГР 20011308.
12. Зайко С.М., Вашкевич Л.Ф., Свирновский Л.Я. Эволюция почв мелиорируемых территорий Беларуси. Минск, 1990.
13. Капилевич Ж.А.Мелиоративная характеристика минеральных заболоченных почв БССР: дис. ... канд. с.- х. наук: 06.01.03.- Елгава, 1979.
14. Попова T.C. Режим влажности минеральных почв Белорусского Полесья: дис. ... канд. с.- х. наук: 06.01.03.-Минск, 1980.
15. Раманава Т.А., Папова Т.С., Пучкарова Т.М. Колькасныя характарыстык ув!льготненасц| глеб Беларускага Палесся // Весц| АН БССР. Сер. с.- г. навук. 1974. С. 45-48.
16. Ивахненко, Н.Н. Мелиоративные особенности почв, развитых на лессовидных суглинках Центральной Белоруссии: дис. ... канд. с.- х. наук: 06.01.03.- Минск, 1988.
17. Ефимова И.А. Формирование и изменение песчаных почв атмосферного и грунтового увлажнения под влиянием осушительной мелиорации: дис. ... канд. с-х. наук: 06.01.03.- Минск, 1996.
18. Пироговская Г.В. Генетические особенности дерновых заболоченных почв Белорусской ССР и их изменения под влиянием осушительной мелиорации: дис. канд. с.- х. наук: 06.01.03.- Минск, 1983.
19. Романова Т.А., Берков В.Ф. Естественная классификация почв Беларуси // Наука и инновации. 2016, №3. С. 69-72.
20. Романова Т.А. Диагностика почв Беларуси и их классификация в системе ФАО-WRB - Минск, 2004.
21. Романова Т.А. Водный режим почв Беларуси.- Минск, 2015.
Q.
Х0
О
