CC BY
32
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
УДК 631.452
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ МЕЛИОРАТИВНОГО ЗЕМЕЛЬНОГО ФОНДА СЕВЕРА МЕЩЕРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ (ВЛАДИМИРСКАЯ ОБЛАСТЬ) В УСЛОВИЯХ СТАГНАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ
Н.А. Аветов, С.А. Аветян, Е.А. Шишконакова
Земледелие на севере Мещерской низменности испытывает значительные трудности, обусловленные как природными причинами, так и социально-экономическими условиями Владимирской обл. Некоторые свойства мелиорированных дерново-подзолистых почв, в том числе значительная мощность пахотного горизонта, относительно высокое содержание гумуса, сохраняются достаточно стабильными. В то же время с середины 1990-х гг. наблюдается снижение содержания элементов питания в почвах, увеличение их кислотности. В последние годы государственными органами не выделяются финансовые средства на известкование почв. Рост количества атмосферных осадков, наблюдаемый на севере Европы, может привести к усилению глеевого процесса и последующей трансформации дерново-подзолистых почв в болотно-подзолистые. В статье приводятся рекомендации по землепользованию.
Ключевые слова: дерново-подзолистые почвы, плодородие, оглеение.
Введение
Свободные от болот территории северной части Мещерской низменности занимают преимущественно супесчаные дерново-подзолистые почвы, обладающие весьма низким естественным плодородием. Однако географическое положение региона в Центральном районе Российской Федерации с плотным аграрным населением и наличием значительного числа крупных индустриальных центров в совокупности с существующими социально-экономическими трудностями, сопровождающими различные сферы функционирования общественной жизни, вынуждает практиков земледелия использовать земельные ресурсы, качество, уровень продуктивности и степень устойчивости которых находятся нередко за пределами черты удовлетворительной рентабельности и целесообразности освоения.
Успешному функционированию земледельческой отрасли на северо-востоке Мещерской низменности препятствует, в первую очередь, отсутствие финансовой поддержки сельхозпредприятий и научно-производственных организаций. Так, уровень финансирования земледелия Владимирской обл. в 10 раз ниже, чем в Китае, в 14 раз — чем в странах ЕС, в 45 раз — чем в Норвегии [5]. В результате с начала XXI в. отмечается резкое снижение агрохимической обеспеченности растениеводства (внесение органических и минеральных удобрений), приведшее, в свою очередь, к уменьшению продуктивности и без того малоплодородных почв [8, 9]. Помимо этого, в последние годы
полностью прекратилось субсидирование из федерального (с 2005 г.) и областного (с 2012 г.) бюджетов программы известкования почв: количество вносимой в почву извести составляет менее 4% от научно обоснованной нормы [4]. Вдобавок, в условиях резкого дефицита удобрений создается угроза потери оструктуренности пахотного горизонта [1]. К числу негативных факторов следует также отнести и падение качества органических удобрений. По данным Л.Д. Фроловой и М.Н. Новикова [10], применяемые на легких почвах Владимирской обл. органические удобрения отличаются низкой степенью минерализации, пониженным содержанием усвояемых элементов питания, повышенной засоренностью семенами сорных растений и патогенными микроорганизмами, высокой хозяйственной стоимостью. Наконец, нельзя признать приемлемой и социально-экономическую обстановку. В условиях отсутствия крупных инвесторов, наукоемких и инновационных центров, зависимости от московского бизнеса, общего кризисного состояния села из сельскохозяйственной отрасли происходит интенсивный отток квалифицированного персонала [3, 7].
Несомненно, сложная социально-экономическая и демографическая ситуация в регионе на фоне отсутствия значимых успехов в промышленной и научно-производственной сферах обусловливает переключение внимания государственных структур на финансовую поддержку тех отраслей экономики, которые вызывают наибольшее опасение и требуют незамедлительного вмешательства. В то же
время сельское хозяйство за счет климатических изменений, способствующих земледелию в боре-альной области Европы [14], находится в относительно благоприятной зоне общественного производства и на первый взгляд может вполне успешно функционировать без дополнительных существенных ассигнований. В значительной степени ряд достижений, прежде всего в растениеводческой отрасли, зиждется, по мнению отечественных экспертов [2], на последействии интенсивной химизации, развернутой на закате советской власти в рамках реализации госпрограмм «Нечерноземье» и «Продовольственная программа», хотя современная ситуация с внесением удобрений и мелиорантов, согласно тем же оценкам, носит в целом по стране удручающий характер. Таким образом, создается иллюзорное представление о стабильности развития сельскохозяйственного производства, в то время как истощение земельных ресурсов, износ и обветшание производственной базы на селе в совокупности с пренебрежением к инновациям и достижениям современных земледельческой и почвенной наук приближают момент разрушения системы хозяйствования с последующей деградацией земледельческой отрасли как таковой. К тому же, с нашей точки зрения, отечественное земледелие испытывает острейший дефицит актуальной информации о почвенном покрове и свойствах почв на фоне безнадежного устаревания имеющегося картографического материала, обновление которого по нормам должно осуществляться каждые 10—15 лет.
В итоге многие современные хозяйства, в том числе агрохолдинги и сельскохозяйственные научно-опытные предприятия, вынуждены функционировать в условиях недостаточной обеспеченности информационными ресурсами, включающими данные о пространственном распределении различных таксонов с учетом их иерархической со-подчиненности наряду с углубленным изучением почвенных характеристик на основании генетических особенностей почв и динамики процессов, выявляемых анализом совокупности почвенных свойств. В лучшем случае спорадическое почвен-но-агрохимическое обследование ограничивается точечными определениями рН, доступных форм калия и фосфора, а его результаты в силу изолированности от полномасштабной системы почвен-но-агрохимического контроля представляют для агрономов своего рода ребус, на разгадку которого у них не хватает ни времени, ни сил.
В определенной мере данная проблематика получила свое отражение в рамках проводимых лабораторией экономики деградации земель МГУ им. М.В.Ломоносова исследований актуального состояния почвенного покрова и свойств почв севера Мещерской низменности.
Цель представленной публикации — анализ почвенных характеристик малопродуктивных аг-роландшафтов европейской части Нечерноземья с последующими рекомендациями по оптимизации хозяйственного использования в условиях климатических изменений и современных экономических реалий.
В частности, были обследованы три ключевых участка на землях мелиоративного фонда опытного хозяйства ВНИИОУ (Судогодский р-н Владимирской обл.): 1) плакорный, расположенный южнее пос. Вяткино; 2) на заболоченной пойме Клязьмы западнее пос. Ладога; 3) на низинном болоте с выработанной торфяной залежью восточнее пос. Байгуши.
Рассмотрим последовательно ландшафтные и почвенные составляющие перечисленных природ-но-антропогенных комплексов.
Ключевой участок 1 характеризует основной массив мелиорированных земель хозяйства. Природная предрасположенность рассматриваемой территории к повышенному гидроморфизму определяется как слабой расчлененностью рельефа, так и двучленным строением почвенно-литологиче-ского профиля, обусловливающим замедленную инфильтрацию атмосферных вод. Осушительная мелиорация проведена в 1979—1982 гг. путем закладки закрытого гончарного дренажа. Доминирующим компонентом в составе почвенного покрова выступает дерново-подзолистая окультуренная глееватая супесчаная на флювиогляциально-море-нном двучлене слабощебнистая почва. Все профили, вскрытые в границах ключевого участка, относятся к указанной почвенной разности. Из них первые два описаны на вершине (разр. ВЛ 1) и в средней части (разр. ВЛ 2) выположенного склона, где почвы находятся под постоянной пашней (по данным 2016 г., незанятый пар — ВЛ 1 и посевы озимого тритикале — ВЛ 2). Сегмент поля, охарактеризованный в почвенном отношении разр. ВЛ 3, выведен из пахотного клина в 2011 г. и в настоящее время представляет собой закустаренный влажный луг. Разрез ВЛ 4 соответствует залежному участку с разнотравно-злаковой растительностью и подростом древесных пород, на котором обработка прекращена в начале 1990-х гг.
По данным крупномасштабной (1:10 000) почвенной карты Росземпроекта (1980 г.), на водоразделах господствуют дерново-сильноподзолистые супесчаные почвы, доля глееватых среди которых сравнительно мала. В настоящее время весьма затруднительно судить о причине отсутствия окультуренных дерново-подзолистых почв в легенде карты. Возможно, низкая степень окультуренности в момент картографирования (1980 г.) в дальнейшем (в течение 1980-х и в начале 1990-х гг.) была резко
Таблица 1
Агрохимические свойства почв
Разрез Почва рНвод рНсол Сорг, % Гумус, % Нг, ммоль Обменные основания, мг/кг Р2О5, мг/кг К2О, мг/кг
ВЛ 1 Пдгокб 5,25 4,5 0,6 1,0 4,14 9,8 43 85
ВЛ 2 5,90 5,4 1,5 2,5 2,57 11,2 135 92
ВЛ 3 Фг/Мс 5,07 4,4 1,6 2,8 6,25 10,2 163 78
ВЛ 4 6,06 5,6 1,0 1,8 2,80 13,4 100 52
ВЛ 5 АБпг А 4,81 4,1 6,7 — >17,3 34,4 59 89
ВЛ 6 Бнтг Фг/Мс 6,01 5,7 — — 7,92 38,1 576 152
ВЛ 7 Бнтг, осв Фг/Мс 6,44 6,0 — — 3,63 26,3 95 82
повышена благодаря эффективным агротехническим приемам (внесение удобрений, подбор севооборотов).
В ходе полевого анализа морфологических свойств установлено, что элювиальные части почвенных профилей представлены переходными гор. А2В£ (А2В), подстилающими пахотные горизонты и варьирующими по мощности от 5 до 15 см. Оподзоленность этих горизонтов проявляется в наибольшей мере по линзам песчаного материала и в то же время маскируется проявлением глеевого процесса. Пахотные горизонты в свою очередь изменяются по мощности от 21 до 34 см и имеют смыто-намытый характер, что также затрудняет оценку глубины исходной оподзоленно-сти профилей. Горизонты В£ по своему залеганию совпадают с подстилающим супесь моренным суглинком. Для всех почв в современном состоянии характерно развитие глеевого процесса в средней части профиля, свидетельствующего о повышенном гидроморфизме и неудовлетворительном функционировании дренажной системы. На это же указывает и высокий для летнего периода (июнь) уровень почвенно-грунтовых вод, вскрытых в разр. ВЛ 1 (на глубине 90 см) и ВЛ 3 (на глубине 80 см).
Агрохимические свойства пахотных горизонтов почв, выявленные на плакорном ключевом участке, обнаруживают весьма выраженную про-
странственную неоднородность (табл. 1). Так, рНсол изменяется от 4,4 (разр. ВЛ 3, сильнокислая почва) до 5,6 (разр. ВЛ 4, слабокислая почва). Содержание доступного фосфора в почве, залегающей в верхней части склона (разр. ВЛ 1, 43 мг/кг), оценивается как низкое, в остальных случаях — как среднее, повышенное и высокое (от 100 до 163 мг/кг). По содержанию обменного калия почвы участка относятся к группам с низким (разр. ВЛ 3 и ВЛ 4) и средним (разр. ВЛ 1 и ВЛ 2) обеспечением этим элементом питания. Содержание гумуса с учетом значительной мощности пахотного горизонта находится на достаточно высоком для супесчаных почв уровне в профилях, вскрытых разр. ВЛ 2 (2,5%) и ВЛ 3 (2,8%), но весьма низком в разр. ВЛ 1 (около 1%).
По данным обследования 2004 г., выполненного ФГУ Центр агрохимической службы «Владимирский», ухудшение агрохимических характеристик неуклонно прослеживается с 1991 г., особенно в отношении содержания элементов питания растений (табл.2). Наши исследования указывают на дальнейшее уменьшение содержания подвижного фосфора, что, помимо дефицита вносимых удобрений, может быть объяснено и ухудшением окислительно-восстановительных свойств почв, приводящим к связыванию доступного растениям фосфора в нерастворимых фосфатах железа и алюминия.
Таблица 2
Средневзвешенные значения агрохимических свойств почв по годам обследования (по данным ФГУ Центр агрохимической службы «Владимирский», 2004)
Показатель 1969 1976 1982 1987 1991 1995 2000 2004
рНсол 5,1 5,4 5,5 5,7 5,7 5,7 5,6 5,5
Подвижный фосфор, мг/кг 48 83 135 168 188 184 166 149
Подвижный калий, мг/кг 86 98 152 146 146 127 90 73
Таким образом, земельный фонд плакорных участков испытывает неоднозначную трансформацию. Сохраняющаяся значительная мощность пахотных горизонтов, позволяющая отнести рассматриваемые почвы к окультуренным, в верхних частях склона сочетается (вероятно, из-за эрозионного смыва, а также дегумификации) с невысоким содержанием гумуса, фосфора и с сильной кислотностью (рНсол 4,5). Тем не менее почвы середины склонов имеют все еще удовлетворительное агрохимическое состояние, несмотря на вышеотмечен-ные неблагоприятные тенденции. В частности, содержание гумуса в них не претерпело значительного снижения по сравнению с 1980-ми гг., когда оно, по данным агрохимических обследований, составляло 1,5—3,0%.
Почвы замкнутых понижений (разр. ВЛ 3) и участков, выведенных из пахотного фонда более 20 лет назад (разр. ВЛ 4), занимают по своим агро-экологическим характеристикам промежуточное положение. К числу показателей, негативно влияющих на их потенциальное плодородие, относятся низкое содержание калия (разр. ВЛ 4) и высокая кислотность (разр. ВЛ 3).
Из-за неудовлетворительного состояния мелиоративной системы в наибольшей степени страдают по причине развития глеевого процесса и сильной обводненности почвы выположенных участков (разр. ВЛ 1) и замкнутых понижений (разр. ВЛ 3). Так, ввиду повышенной гидроморфности, затрудняющей обработку, участок замкнутого понижения в 2011 г. был выведен из хозяйственного оборота.
Ключевой участок 2 в заболоченной пойме Клязьмы, мелиорированный открытым дренажом (канавы) и использовавшийся в качестве сено-косно-пастбищных угодий, с 1990-х гг. подвергся вторичному заболачиванию из-за ненадлежащего ухода за элементами осушительной системы. Почвы из аллювиальных лугово-болотных (в соответствии с данными почвенной карты 1990 г.) трансформировались в аллювиальные болотные пере-гнойно-глеевые. В период обследования (первая половина июня) участок находился в затопленном состоянии: глубина воды, перекрывающей поверхность почвы, составляла 15 см. Естественная растительность состояла из гигро- и гидрофитных сообществ с доминантами Carex acuta, C. vesica-ria, Typha latifolia. По нашим оценкам, какое-либо хозяйственное использование участка в настоящее время представляется невозможным. Однако, с точки зрения сохранения природного разнообразия, участки болот важны и играют значительную роль в функционировании экосистем поймы Клязьмы.
Ключевой участок 3 сформирован осушенным выработанным низинным торфяником с остаточным слоем торфа 20—30 см, частично пребывающим в виде лугового угодья (неиспользуемого в хозяйственных целях) и мелколиственного леса,
Таблица 3
Плотность почв
Разрез Почва Плотность, г/см3
ВЛ 1 1,32
ВЛ 2 ПдГокб 1,54
ВЛ 3 Фг/Мс 1,15
ВЛ 4 1,29
ВЛ 5 АБпг А не опр.
ВЛ 6 Бнтг Фг/Мс 0,65
ВЛ 7 Бнтг, осв Фг/Мс 1,14
а частично — занятым пашней. Пахотный участок в год обследования (2016) находился под паром, покрытым сорной растительностью.
Глубина почвенно-грунтовых вод (более 60 см) и видовой состав луговых трав (разр. ВЛ 6), включающий ряд ценных в кормовом отношении видов (Festuca pratensis, Phleum pmtense, Trifolium pmtense), позволяют сделать вывод о возможности использования непахотных участков в качестве сенокосов, которые, однако, нуждаются в предварительной расчистке от кустарника и мелколесья. Следует подчеркнуть, что торфяные почвы имеют низкую кислотность, хорошие агрофизические свойства, но под пашней (разр. ВЛ 7) отличаются низким содержанием обменного калия. Основной массив осушенного болота, находясь в геохимически подчиненном по отношению к пахотным землям положении, принимает поступающий с них сток, включающий в том числе и элементы питания растений. По имеющимся данным, деградационные изменения затронули осушенные водораздельные низинные болота в весьма небольшой степени. Очевидно, выработанные осушенные торфяники, площади которых по мере поступательной торфодобычи во Владимирской обл., как предполагают, будут в дальнейшем возрастать [6], рентабельно использовать в качестве культурных сенокосных угодий, а в случае благоприятных агрохимических и агрофизических параметров торфяных почв — и в виде пашен.
Важно подчеркнуть, что плотность пахотного горизонта всех обследованных почв варьирует в пределах, не позволяющих выявить отклонения, свидетельствующие о протекании каких-либо негативных процессов (табл. 3). Несколько повышенная плотность в профиле почвы, вскрытой разр. ВЛ 2, на наш взгляд, может быть связана с наличием хряща, унаследованного от материнской и подстилающей пород.
Выводы
• Рационализация сельскохозяйственного использования должна проходить в направлении перераспределения нагрузки от малопродуктивных аг-роландшафтов в сторону более плодородных земель. При этом особое внимание следует обратить на генетико-мелиоративные показатели территории, обследование которой прояснит общую картину пригодности земельного фонда для хозяйственных целей.
• Принимая во внимание ограниченность возможностей поддержания и повышения эффективного плодородия земель в обозримом будущем и учитывая обширный методологический материал по данной проблематике, дополненный существующей аналитической базой и результатами проведенных полевых исследований, целесообразно предложить в качестве варианта оптимизации природопользования концентрацию земледельческих усилий на наиболее продуктивных сельскохозяйст-
венных угодьях с одновременным залужением и облесением менее плодородных участков, ценность которых в приближенном к природным параметрам функционирования состоянии, с точки зрения сохранения экологического баланса территории, не вызывает сомнений. Соответственно, болотные ландшафты, существующие в поймах рек, целесообразнее исключить из землепользования, позволив им развиваться естественным образом.
• В случае непринятия своевременных мер в условиях прогрессирующей гумидизации климата бореальной области Европы [11—14] не исключено развитие деградационных явлений в ландшафтах, результатом которых может стать широкое распространение глеевого процесса вплоть до смыкания глеевого и пахотного горизонтов в профилях современных дерново-подзолистых почв с последующим переходом их в болотно-подзолистые и снижением ресурсного потенциала рассматриваемой территории в целом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зинченко С.И., Щукин И.М., Лукин С.М., Бо-рин А.А. Антропогенное воздействие на структуру дерново-подзолистых почв в агроэкосистемах Верхневолжья // Владимирский земледелец. 2016. № 1.
2. Иванов А.Л., Захаренко А.В., Сычев В.Г. и др. Исторические аспекты развития агрохимии в России // Плодородие. 2004. № 3.
3. Ильин Л.И., Булгаевский Г.Ф. Сельское хозяйство Владимирской области в условиях ВТО — что ожидает наших производителей? // Владимирский земледелец. 2013. № 2.
4. Комаров В.И. О повышении качества земель сельскохозяйственных угодий Владимирской области // Владимирский земледелец. 2016. № 1.
5. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Рациональное природопользование в сельском хозяйстве // Владимирский земледелец. 2014. № 2—3.
6. Лукин С.М. Болота и заболоченные почвы Владимирской области. Перспективы их использования и охраны // Болота и биосфера: Мат-лы Всерос. 9-й школы молодых ученых. Иваново, 2015.
7. Ненайденко Г.И., Ильин Л.И. О роли сельских предприятий в импортозамещении продовольствия Владимирской области // Владимирский земледелец. 2016. № 1.
8. Ненайденко Г.И., Ильин Л.И., Окорков В.В. Перспективы обеспечения населения Владимирской области продовольствием // Владимирский земледелец. 2012. № 4.
9. Новиков М.Н., Ермакова Л.И., Баринов В.Н., Тысленко А.М. Биологические приемы повышения продуктивности тритикале // Владимирский земледелец. 2012. № 3.
10. Фролова Л.Д., Новиков М.Н. Рациональные приемы использования органических удобрений на легких почвах Владимирской области // Владимирский земледелец. 2016. № 3.
11. Bindi M., Olesen J.E. The response of agriculture in Europe to climate change // Reg. Environ. Change. 2011. Vol.11.
12. Himanen S.J., Hakala K., Kahiluoto H. Crop responses to climate and socioeconomic change in northern region // Reg. Environ. Change. 2013. Vol. 13.
13. Irannezhad M., Martilla H., Kl0ve B. Long-term variations and trends in precipitations in Finland // Intern. J. Climatol. 2014. Vol. 34, N 10.
14. Juhola S, Klein N., Kayhko J, Neset T-S.S. Climate change transformations in Nordic agriculture? // J. Rural Stud. 2017. Vol. 51.
Поступила в редакцию 08.07.2017
CURRENT SOIL STATE OF MELIORATIVE LANDS (NORTHERN MESHCHERA LOWLAND, VLADIMIR REGION) IN THE CONTEXT OF AGRICULTURE STAGNATION
N.A. Avetov, S.A. Avetyan, E.A. Shishkonakova
Agriculture in the northern Meshchera lowland is experiencing considerable difficulties due both to natural causes and socioeconomic situation in the Vladimir region. Some pro-
perties of meliorative (drained) sod-podzolic soils, including considerable thickness of arable horizon and the relatively high humus content, remain sufficiently stable. At the same time, a decrease in soil nutrients content and an increase in soil acidity are being observed since the mid 1990s. In recent years, state authorities did not allocate financial means for lime treatment. The increase in precipitation in Northern Europe may lead to enhanced gley process in soil profiles and the subsequent transformation of sod-podzolic soils in sod-gley-podzolic. The article presents recommendations on land use.
Key words: sod-podzolic soils, fertility, gley process.
Сведения об авторах
Аветов Николай Андреевич, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. каф. географии почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: awetowna@mail.ru. Аветян Сергей Андреевич, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. каф. общего почвоведения ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: avetyan-serg@mail.ru. Шишконакова Екатерина Анатольевна, канд. геогр. наук, ст. науч. сотр. отдела генезиса, географии, классификации и цифровой картографии почв Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева. E-mail: 3005k@mail.ru.
