Характеристика качества сельскохозяйственных угодий в рф

Вид деградированных земель	Сельскохозяйственные угодья		В т.ч. пашня
	млн. га	% общ. пл.	млн. га	% общ. пл.
Засоленные	16,3	8,2	4,5	3,7
Солоноватые	22,9	11,6	9,9	8,2
Кислые	51,5	26,1	41,6	34,4
Переувлажнённые	16,1	8,1	6,8	5,6
Заболоченные	9,6	4,8	2,2	1,8
Засорённые камнями	12,2	6,2	3,9	3,2

По данным Росгидромета, в целом по России выявлено загрязнение почв пестицидами 21 наименования на площади 11,4% обследованной террито­рии. Проведенные Росгидрометом в 1998-2002 гг. наблюдения за токсикан­тами промышленного происхождения в почвах 5-километровых зон влия­ния 70 промышленных центров показали, что по содержанию тяжелых ме­таллов к опасной категории загрязнения почв относится 4,5% обследованных населенных пунктов, к умеренно опасной - 12,2%. Критические уровни со­держания тяжелых металлов варьируют от 2 до 5 раз при выращивании сель­скохозяйственных культур и до 30 раз при производстве кормов.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС примерно на 15% европей­ской территории РФ радиационная обстановка до сих пор определяется нали­чием в почве долгоживущих цезия-137, стронция-90, плутония-239 и -240.

Европей­ской территории России плотность выпадения аммонийного азота на ланд­шафт оценивается в среднем в 0,3т/км², серы - 0,25-2 т/км². Высокие уров­ни загрязнения почв нефтепродуктами, превышающие фоновые в 10-100 раз и более, наблюдаются в районах добычи, транспортировки, распределения и переработки нефти.

Антропогенное воздействие на окружающую природную среду является преимущественно неуправляемым, обусловливая тем самым непредсказуемые негативные последствия. Нерациональное использование pecypсов и рост за­грязнений почвы, воды и воздуха, продуктов питания отрицательно сказыва­ются на здоровье и благосостоянии людей. По В. И. Данилову-Данильяну, хи­мическая нагрузка на одного жителя России за время жизни составляет: угле­водороды - 2,8 т; оксид углерода - 4,2 т; пестициды - 140 кг; фториды - 6,3 кг; фенол - 2,1 кг; свинец - 1 кг; ртуть -12 г; тяжелые металлы - 1 кг.

8.2. Вынос биогенных веществ из природно-аграрных экосистем

Почва природного сообщества часть экосистемы. Существует взаимная дополняющая связь между почвой, на которой существует сообщество, признаки которого зависят от характера почвы, и этим со­обществом, которое развивается и в свою очередь влияет на почву.

Почвы различаются по возрасту, степени выветривания, интенсивности миграции веществ и биологического влияния на них. Можно рассмотреть вначале идеальную схему ста­дий выветривания и переноса веществ от поверхности в глубь почвы.

В се­верном еловом лесу, почва разви­вается в условиях холодного и умеренно влажного климата. Разложение растительных остатков происходит медленно, и поверхность почвы покрыта слоем еловой хвои, масса кото­рой может составлять до 3-7 кг/м2. Этот покров из кисло­го, частично разложившегося растительного материала до­вольно резко отделяется от расположенной ниже почвы и представляет лесную подстилку. Постепен­ное разложение подстилки ведет к непрерывному образова­нию органических кислот, которые способствуют выносу продуктов разложения в нижние горизонты почвы. Под слоем лесной подстилки горизонт почвы выщелочен, в нем преобладает кремний, по цвету он серый или даже белесый. Это «отбе­ливание», характерное для такого рода почв, и было причи­ной того, что их назвали подзолами (от слова «зола»). Ниже выщелоченного горизонта расположен аккуму­лятивный горизонт, где накапливаются железисто-гумусные комплексы и другие вещества, перенесенные сюда при дви­жении воды вниз. Гумус и окислы железа могут быть сце­ментированы в уплотненный горизонт, или ортштейн. В не­которых подзолах ортштейновый горизонт напоминает, ско­рее, скальную породу: он обладает достаточной мощностью и твердостью и потому препятствует проникновению корней растений в нижние горизонты. Ниже горизонта вмывания расположена частично выветренная материнская порода и еще ниже - не затронутые выветриванием скальные породы или другие субстраты. Подзол - это почва с отчетливо вы­раженной вертикальной дифференциацией на горизонты.

Выщелоченный слой подзолистой почвы имеет кислую реакцию и содержит мало нитратов и других элементов ми­нерального питания для растений; подзолы - это в основном неплодородные почвы. В еловом лесу на подзоле большая часть циркулирующих в экосистеме запасов питательных ве­ществ сосредоточена в биомассе растений и подстилке и от­носительно малая часть - в почве. Содержание питательных веществ в растительных тканях елового леса при сопостав­лении с другими лесами оценивается как низкое; валовое содержание минеральных веществ (содержание золы в об­щей сухой надземной биомассе растительности) составляет около 0,5-0,9%, содержание азота - 0,2-0,4%. Несмотря на изобилие кремния в почве, при сравнении с некоторыми другими сообществами содержание кремния в тканях расте­ний также низкое (2-5% общего количества минеральных веществ). Еловый лес - это экосистема с большой биомассой и большим количеством подстилки на поверхности почвы, бедной питательными веществами, с медленной циркуляцией питательных веществ из почвы в растительные ткани, с за­медленным разложением опада и возвратом элементов ми­нерального питания и с относительно экономичным исполь­зованием питательных веществ в тканях растений. Часть пи­тательных веществ теряется из цикла в процессе выщелачи­вания почвы. На некоторых подзолах эти вещества не могут быть замещены продуктами выветривания материнских по­род; так как перенос направлен вниз, материнский материал может быть изолирован от сообщества ортштейновым гори­зонтом.

В листопадном лесу в достаточно теплом умеренном климате подстилка разлагается более быстро как в результате более высокой температуры, так и от того, что листья листопадных деревьев тоньше, менее устойчивы к разложению и поеданию животными. Поверхностный слой подстилки поэтому тонок, и в нем наблюдается постепенный переход от листьев через их фрагменты к мелким частицам и коллоидам гумуса в смеси с другим почвенным материалом. В то время как в подзоле дождевые черви могут отсутствовать, в бурой лесной почве они могут быть обильны и играть важную роль в разрушении подстилки и в почвенном круговороте веществ. Хотя верхние горизонты почвы обогащены гумусом, из них вымыты кальций и некоторые другие подвижные вещества; обычно они среднекислые, с высоким содержанием кремния. Буроземы, таким образом, испытывают влияние (боле слабое) того же процесса выщелачивания, что и подзолы, поэтому их иногда называют «оподзоленными». Кислотность почвы уменьшается при повышении содержания оснований в направлении к горизонту вмывания. Последний ограничивается нечетко и может ниже постепенно переходить в подстилающие материнские породы. Буроземы в общем более плодородны, чем подзолы, в них выше содержание нитратов и других элементов минерального питания, а корни растений получают беспрепятственную возможность достигать нижних горизонтов почвы, куда питательные вещества поступают вследствие выветривания материнской породы (так же как и в результате выщелачивания).

Биомасса зрелого листопадного леса равна или больше биомассы таежного леса и богаче питательными веществами (содержание зольных элементов составляет 1,0-1,3 %, азота – 0,3 – 0,5 %). Листопадный лес, таким образом, может содержать в растительных тканях примерно в два раза больший запас питательных веществ, чем еловый лес. Содержание фосфора в листопадном лесу может быть меньше в древесине, но выше в листьях; и так как листья разлагаются быстрее, фосфор также циркулирует более интенсивно. Масса подстилки меньше, около 1-2 кг/м², но концентрация питательных веществ в ней выше по сравнению с еловым лесом. Очевидно, что листопадный лес функционирует с более богатой экономикой элементов минерального питания, с большим запасом питательных веществ, оборачиваемых быстрее, с меньшей долей питательных веществ в растительных тканях и большей – в почве. Сообщество само способствует поддержанию высокого уровня питательных веществ в почве. Питательные вещества, выщелоченные или образующиеся при выветривании материнских пород, могут извлекаться из глубоких горизонтов почвы корнями, использоваться растениями, возвращаться в подстилку и вновь освобождаться при ее разложении на поверхности почвы. Сообщество, таким образом, «выкачивает» питательные вещества из глубины в верхние горизонты почвы.

Черноземы встречаются в условиях более сухого климата, чем тот, в котором развиваются только что описанные типы лесов. Лесные почвы подвержены воздействию процесса выщелачивания, который проявляется, когда излишек воды (при количестве осадков, превышающих эвапотранспирацию) просачивается вниз через почву. В сухом климате нет таких излишков. Вода в этих условиях имеет тенденцию, после того как она пропитает почву на некоторую глубину во время дождя, возвращаться по капиллярам, корням растений назад к поверхности, где она теряется через испарение с поверхности почвы и транспирацию растений. При этом некоторые растворимые элементы (натрий и калий) успевают переместиться вниз, менее же растворимые вещества (особенно карбонат кальция) сохраняются в почве в достаточном количестве. Поэтому почва по своей реакции является слабо щелочной, гуминовые кислоты нейтрализованы, а глинные минералы относительно стабильны. Большое количество органического вещества (8 – 10 % от массы почвы) содержится в почве благодаря отмиранию многочисленных тонких корней трав, густо пронизывающих ее, и интенсивному перемешиванию почвенного материала животными. Содержание органического вещества уменьшается с глубиной, но горизонты выщелачивания и аккумуляции не выражены столь отчетливо, как во многих лесных почвах. Тем не менее в нижнем слое почвы, переходным к материнской породе, формируются конкреции карбоната кальция, а некоторые старые почвы имеют горизонты накопления глинистых частиц. Многие обстоятельства благоприятно характеризуют черноземные почвы. Они плодородны, так как не подвержены выщелачиванию, достаточно увлажнены для обеспечения сравнительно высокой продуктивности; высокое содержание органических веществ и карбонатов кальция обусловливает их суглинистость и благоприятную зернистую структуру; глинистые и органические частицы участвуют в создании плодородия тем, что их поверхности попеременно то удерживают питательные вещества, то освобождают их, и тогда их могут использовать корни растений.

Черноземы – это прежде всего почвы, образованные как высокими, так и низкими злаками. Надземная биомасса составляет только около одной десятой или одной двадцатой от биомассы спелого леса. Масса и содержание питательных веществ в подстилке на поверхности почвы могут здесь превышать массу живых трав, кроме случаев, когда трава была выжжена. Высокий процент биомассы (45-60 %) ежегодно переходит в подстилку в противоположность лишь 1 % перехода в подстилку в спелом листопадном лесу. Несмотря на то что запас питательных веществ в тканях гораздо ниже, чем в листопадном лесу, их ежегодный возврат в почву, в подстилку может быть, напротив, выше. Содержание питательных веществ много выше на единицу массы в траве и подстилке , чем в деревьях леса, содержание азота – около 1 %, а зольных элементов 2,5-3,5 %. В составе тканей растений доля кальция ниже, чем в лесах умеренной зоны, а кремния – выше (от трети до половины). Частицы кремния, освобождающиеся при разложении подстилки, обильны в почве. Цикл питательных веществ под многолетними травами является относительно «широким», их запас в биомассе относительно меньше, чем в почве; питательные вещества сохраняются в экосистеме в большей мере функцией почвы, чем их содержанием в тканях растений.

Рыхление почвы и образование мелкокомковатой структуры в результате вспашки и боронования имеет целью удержать в почве на долгое время возможно большие количества воды, не ухудшая одновременно ее аэрации. Последнее необходимо уже хотя бы по­ тому, что слишком сильное обогащение почвы углекислым газом тормозит рост корней. Обработка почвы должна создавать хоро­шее соотношение между твердыми частицами и порами, запол­ненными воздухом и водой. На протяжении года изменяется не только соотношение пор, заполненных воздухом или водой в почве, но и общая скважность почвы увеличивается в засушливые периоды и сокращается в дождливые периоды. Это обстоятельство следует помнить, потому что каждая часть почвенной структуры, заселена иными организмами, так что, в зависимости от преобладающих условий, бактерии, грибы, про­стейшие, нематоды, клещи, ногохвостки или дождевые черви могут оказаться в благоприятном или неблагоприятном положении. Распаш­кой целины в тундре сначала уничтожается большая часть преж­ней фауны. С годами на новых окультуренных землях постепенно возникает вторичное животное население, которое в целом состоит из большего числа особей, но меньшего числа видов и включает также вредителей растений. Особенно заметно возрастает численность дождевых червей и энхитреид. И, наоборот, для пауков, многоножек, ряда жужелиц и щелкунов долгоножек, комаров, слеп­ней, хищных мух и некоторых других видов, обитавших на первич­ных землях тундры, условия существования становятся невозмож­ными.

Рассчитывается вынос биогенных веществ (фосфора, калия и азота) по уравнению:

W = V F, (8.2.1)

где W - вынос биогенных веществ, кг/год;

Р - удельное количество, вымываемых веществ из почв, для конкретной сельскохозяйственной культуры, кг/га:

F - площадь, занятая данной сельскохозяйственной культурой, га.

* ДП - дерново-подзолистые почвы, Ч - чернозем, ОП - озимая пшеница, ОР -озимая рожь.

Удельное количество вымываемого вещества из почв рассчитывается по уравнению:

Р = К Y, (8.2.2)

Где К - коэффициент выноса биогенного вещества из почв с урожаем;

Y - урожай культуры, ц/га.

Таблица 8.6.