Деградация и охрана почв Белгородской области

Российская академия сельскохозяйственных наук Департамент агропромышленного комплекса Белгородской области ГНУ «Белгородский НИИ сельского хозяйства» РАСХН ФГОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия»

ДЕГРАДАЦИЯ И ОХРАНА ПОЧВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Г.И. УВАРОВ, В.Д. СОЛОВИЧЕНКО

Рецензенты:

доктор сельскохозяйственных наук

Лукин С.В.

доктор биологических наук

Смирнова Л.Г.

БЕЛГОРОД — 2010

• Введение
• Глава 1. Земельные ресурсы и почвенный покров области
• 1.1 Структура земельного фонда по категориям земель
• 1.2 Земельная реформа в области
• 1.3 Особенности почвенного покрова
• 1.4 Общая оценка уровня деградации почвенного покрова
• 1.5 Карта общей агроэкологической оценки почвенного покрова Белгородской области
• Глава 2. Факторы и виды деградации почв
• 2.1 Основные понятия и термины
• 2.2 Типы и виды деградации почв
• Глава 3. Механические нарушения почв
• 3.1 Нарушения почв при добыче полезных ископаемых
• 3.2 Восстановление техногенных ландшафтов
• Глава 4. Физическая деградация почвы
• 4.1 Критерии и параметры допустимых антропогенных нагрузок на физическое состояние почв
• 4.2 Современное физическое состояние почв
• 4.3 Последствия физической деградации почв
• 4.4 Приемы улучшения физического состояния почв
• Глава 5. Деградация химического состояния почв
• 5.1 Дегумификация пахотных почв
• 5.1.1 Причины дегумификации почв
• 5.1.2 Критерии и параметры допустимых антропогенных нагрузок на гумусное состояние почв
• 5.1.3 Гумусное состояние почв при сельскохозяйственном использовании
• 5.1.4 Приемы регулирования гумусного состояния почв
• 5.2 Деградации химических свойств почв
• 5.2.1 Обеспеченность почв элементами питания
• 5.2.2 Состав обменных катионов и кислотно-основные свойства почв
• 5.2.3 Устранение кислотности почв
• Глава 6. Загрязнение и детоксикация почв
• 6.1 Химическое загрязнение и охрана почв
• 6.2 Загрязнение почв пестицидами
• 6.3 Отходы животноводства и проблемы их использования
• 6.4 Радиоактивное загрязнение почв
• Глава 7. Биологическая активность в процессе деградации и воспроизводства плодородия почв
• 7.1 Оценка биологической активности почвы
• 7.2 Биологическая активность в процессе деградации почв
• 7.3 Биологическая активность при воспроизводстве плодородия почв
• Глава 8. Эрозия — основной фактор деградации почв
• 8.1 Распространение эрозии почв
• 8.2 Диагностика и оценка эродированных почв
• 8.3 Основы противоэрозионных мероприятий
• Глава 9. Деградация почв в условиях изменения гидрологического режима
• 9.1 Причины деградации почв в меняющихся гидрологических условиях
• 9.2 Частные случаи деградации и охраны почв
• Заключение
• Литература

" Почва — наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов естественных и искусственных, зависит, в конечном счете, от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли" (Всемирно известный эколог Жан Пьер Дост)

Международная организация по продовольствию (ФАО) приняла в 1982 году Всемирную хартию Почв, которая призывает правительства всех стран рассматривать почвенный покров как всемирное достояние человечества.

Современное мировое земледелие занимает площадь в 1,5 млрд. га. На значительной части земельных ресурсов повсеместно проявляется деградация почв — необратимые антропогенные изменения физических, химических, биологических и других свойств. Безвозвратные потери сельскохозяйственных угодий из-за деградации уже превысили 1,5 млн. га в год (Добровольский и др. 2002). В дальнейшем это приведет к невозможности выполнения почвами в полной мере их экологических и производственных функций, обострит проблему продовольственной и экологической безопасности стран. Население уже явно испытывает продовольственный кризис, который будет усиливаться.

Без сохранения почвенного покрова, преодоления процессов деградации почв невозможно сохранить ни растительность и животный мир, ни чистоту воды и воздуха, так как почва является базовым компонентом экологического каркаса окружающей среды.

Наиболее плодородные почвы — это черноземы, которые на территории России по площади составляют более половины мировых. В естественном состоянии они являются резервуаром, где хранятся запасы гумуса порядка 300−600 т/га. Несмотря на то, что черноземы занимают всего лишь 6% территории России, на их долю приходится 40% получаемой сельскохозяйственной продукции.

В управлении земельными ресурсами страны за последние годы произошли значительные изменения. В результате земельной реформы возникли разные формы собственности, что потребовало создание земельного кадастра — совершенствования управления земельными ресурсами, учет, оценка качества, мониторинг, контроль за использованием, создание рынка земли и др. В связи с этим крайне необходимо знать состояние плодородия почв.

Почвенный покров Белгородской области уникален — здесь на долю черноземных почв приходится около 80% территории. В то же время это наиболее востребованные в сельскохозяйственном отношении почвы, так как на них производится основной объем продукции. Необходим постоянный пристальный контроль за их агроэкологическим состоянием. Наряду с черноземами особой охраны требуют и почвы, имеющие по своей природе более низкий уровень плодородия (серые лесостепные, солонцеватые, засоленные, осолоделые и др.). Однако за последние 15 лет в области почти полностью прекратились работы по проведению полевых почвенных исследований. Существующий недостаток в определенной мере восполняет агрохимический мониторинг, проводимый на пахотных землях через каждые 5 лет. Наиболее ценная информация поступает из результатов мониторинга уникальных почвенных объектов: заповедных зон, реперных участков, многолетних стационарных опытов и др.

В предлагаемой работе вскрыты виды, причины и распространение деградационных процессов, предложен ряд конкретных мер по выходу из создавшейся ситуации. Авторы использовали современные взгляды на проблему возникновения и проявления деградации почв, а также материалы экспедиционных и стационарных почвенных исследований.

Глава 1. Земельные ресурсы и почвенный покров области

Белгородская область, размещаясь на площади в 27,1 тыс. км², в составе ЦЧР уступает по территории только Курской и Воронежской областям. Она имеет высокую степень освоенности и заселенности. В области высокая плотность населения, особенно сельского, которая в 8 раз выше среднероссийского показателя (табл.1.1).

Среди областей Центрального Черноземья регион выделяется мощным территориально-промышленным комплексом на базе освоения минеральных ресурсов КМА и агропромышленным комплексом с использованием плодородных черноземов (Природные ресурсы…, 2007).

Таблица 1.1 Использование земельных ресурсов в Белгородской области и в среднем по России

В сельском хозяйстве позитивные тенденции обусловлены разработкой и реализацией оптимального для современных условий варианта оздоровления отрасли на основе создания вертикально интегрированных структур — агрохолдингов.

По многим показателям развития сельского хозяйства регион занимает лидирующие позиции.

деградация почвенный покров охрана Белгородская область на основе параметров социально-экономического характера входит в пятерку регионов РФ с наиболее высоким уровнем жизни.

1.1 Структура земельного фонда по категориям земель

По данным государственного учета земель, земельный фонд области на 1 января 2009 года составил 2713,4 тыс. га.

Большая часть территории области занята землями сельскохозяйственного назначения, которые составляют 2016,4 тыс. га (74,3%) от общей площади (рис. 1.1, табл.1.2). В данную категорию входят в основном земли товаропроизводителей — предприятий с различными формами хозяйствования. В их состав входит 68 сельскохозяйственных производственных кооператива, включая колхозы, 430 акционерных обществ, обществ с ограниченной ответственностью, товариществ, агрофирм, холдингов, 33 государственных и муниципальных унитарных сельскохозяйственных предприятий, 12 подсобных хозяйств промышленных предприятий, 27 научно-исследовательских и учебных учреждений, 442 прочих сельскохозяйственных предприятий, 1650 крестьянских (фермерских) хозяйств.

В ходе земельной реформы из общего числа собственников земельными паями (долями) выделилась отдельная группа землепользователей, владеющих 15.7 тыс. га. Это собственники земельных долей, использующие свои земли, не передав их предприятиям или фермерским хозяйствам в аренду, и не оформив документы на участок, предоставленный в счет земельной доли. Земельные участки, предоставленные в собственность гражданам в счет земельных долей для сельскохозяйственного использования без определения в документах формы хозяйствования, составило на начало 2009 года 25,2 тыс. га (Доклад…, 2009).

К этой категории относятся также земли, используемые гражданами за пределами черты населенных пунктов для производства сельхозпродукции. Это земли коллективного садоводства и огородничества, земли, используемые гражданами для сенокошения и выпаса скота, а также земельные участки, предоставленные для расширения личных подсобных хозяйств до 1,2 га.

Таблица 1.2 Земельный фонд области по категориям и угодьям на 1 января 2009 года, тыс. га

К сельскохозяйственным угодьям относятся земли, систематически используемые для производства сельскохозяйственной продукции, которые составляют — 2141,4 тыс. га. Основная доля сельскохозяйственных угодий сосредоточена в категории земель сельскохозяйственного назначения — 1831,3 тыс. га, или 85,5% от общей площади сельхозугодий области.

В структуре сельскохозяйственных угодий пашня занимает 1651,9 тыс. га или 77,1%. Природные кормовые угодья — сенокосы занимают 55,7 тыс. га (2,6%), пастбища 399,6 тыс. га (24,1%). Основная часть этих угодий находится на землях категории сельскохозяйственного назначения. Многолетние насаждения составляют 34,1 тыс. га, из которых 68,9% располагается на землях сельскохозяйственного назначения.

Общая площадь орошаемых земель в области составляет 29,8 тыс. га, осушенных 12,4 тыс. га. Большая часть этих земель характеризуется низкой мелиоративной обустроенностью. 15,3 тыс. га орошаемых и 5,1 тыс. га осушаемых земель требуют проведения работ по улучшению технического уровня мелиоративных систем.

1.2 Земельная реформа в области

Земельной реформе в стране начала 90-х годов прошлого века предшествовал ряд законодательных актов, декларирующих многообразие форм собственности на землю, в том числе и частную.

В феврале 2005 г. в Белгородской области создано Управление Федерального агентства кадастра объектов (Управление Роснедвижимости). Оно осуществляет функции по оказанию государственных услуг в сфере ведения кадастра объектов недвижимости, землеустройства, инвентаризации объектов градостроительства, кадастровой оценки, мониторинга и контролю земель.

Одной из основных целей создания и ведения государственного земельного кадастра является информационное и организационное обеспечение справедливого налогообложения земли и поступления налоговых платежей в бюджеты различных уровней. Особую роль в обеспечении гарантий зарегистрированных прав на земельные участки, и, как следствие, привлечении инвестиций в Белгородскую область играет учетная роль земельного кадастра.

Специальные функции Управления Роснедвижимости по Белгородской области заключаются также в проведении мероприятий, направленных на выполнение земельного законодательства, решений государственных органов по вопросам использования и охраны земель, содействие созданию благоприятной экологической среды и улучшение природных ландшафтов.

Землеустроительные действия включают в себя установление на местности границ административно-территориальных образований, межевание земель юридических и физических лиц, разработку проектов перераспределения земель при реформировании сельскохозяйственных предприятий, инвентаризацию и упорядочение (определение) границ земельных участков, обследование земель сельскохозяйственного назначения с выявлением и оценкой негативных явлений и разработкой предложений по их использованию.

В целях своевременного изъятия и предоставления земель, их перераспределения и управления земельными ресурсами, сохранения плодородия почв, губернатором области, главами местного самоуправления и органами законодательной власти области, районов и городов в 2004 году был принят ряд нормативных правовых актов. Так, для совершенствования работы по обеспечению сохранения плодородия почв принято постановление № 57 от 27 февраля 2004 г. «Об утверждении правил обеспечения воспроизводства плодородия почв на территории Белгородской области» .

31 декабря 2003 года принят закон «Об особенностях оборота земель сельскохозяйственного назначения в Белгородской области», а 31 марта 2004 года принято постановление «Об уполномоченном органе и операторе по обороту земель сельскохозяйственного назначения на территории области» .

Администрацией области принят закон от 24 января 2000 года за № 43 «О проведении кадастровой оценки земель на территории Белгородской области». В соответствии с ним правительством 24 августа 2004 года приняты постановления: «Об утверждении удельных показателей государственной кадастровой стоимости земельных участков садоводческих и огороднических объединений Белгородской области» .

В настоящее время активизировались работы, связанные с оборотом земель сельскохозяйственного назначения. Увеличилось количество гражданско-правовых сделок с земельными участками и долями в праве общей собственности на земельные участки из земель сельскохозяйственного назначения. Данное движение земель напрямую сказывается на взаимоотношениях собственников земли и сельскохозяйственных производителей.

В то же время отмечаются случаи, когда скупку земель сельскохозяйственного назначения осуществляют структуры, не связанные с сельскохозяйственным производством, отстаивающие свои корпоративные интересы в целях получения доходов за счет спекуляции землей. В результате их деятельности ущемляются права граждан — собственников земельных долей, а также сельхозтоваропроизводителей, осуществляющих длительное время свою деятельность на этих землях.

В целях создания благоприятных условий для развития сельскохозяйственного производства, содействия заключению и оформлению правоотношений при совершении оборота земельных участков и долей в праве общей собственности на земельные участки и эффективного управления землями Правительство области приняло постановление от 14 декабря 2004 года «Об образовании областного земельного фонда» .

Купля-продажа земельных участков на территории области осуществляется в соответствии с земельным законодательством и специальным постановлением от 8 сентября 2004 года «Об установлении нормативной цены земли на территории Белгородской области» .

В последние годы органами исполнительной власти области проводилась активная работа, направленная на повышение эффективности использования земель сельскохозяйственного назначения за счет передачи земельных ресурсов от убыточных хозяйствующих субъектов в пользование стабильно развивающихся сельхозтоваропроизводителей. Принятые меры позволили значительно повысить рациональное использование земель и улучшить инвестиционную привлекательность сельскохозяйственного производства.

Вместе с тем продолжают иметь место факты, когда земельные участки из состава земель сельскохозяйственного назначения, предоставленные некоторым физическим и юридическим лицам, не используются либо используются крайне неэффективно.

В соответствии с земельным и гражданским законодательством, а также в целях усиления контроля за эффективным использованием земель сельскохозяйственного назначения принято постановление № 180 от 13 сентября 2004 г. «О проведении на территории области проверок рационального использования земель сельскохозяйственного назначения» .

В целях дальнейшего совершенствования работы в области обеспечения и сохранности плодородия почв на территории области было принято постановление «Об утверждении положения о проекте внутрихозяйственного землеустройства и паспорте агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий на территории Белгородской области». В соответствии с данным Положением землепользователи, использующие земли сельскохозяйственного назначения, независимо от их организационно-правовой формы, должны осуществлять мероприятия по воспроизводству плодородия почв в соответствии с требованиями и правилами, изложенными:

в проекте внутрихозяйственного землеустройства, разработанном и согласованном в соответствующих службах области в установленном порядке с последующей разработкой системы земледелия и землеустройства;

в паспорте агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий, разработанных и утвержденных в соответствии с государственными стандартами.

Кроме того, землепользователи, независимо от их организационно-правовой формы, должны в месячный срок с момента регистрации прав на землю, через специализированные предприятия заключать договоры на выполнение работ по комплексному агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий и на разработку проекта внутрихозяйственного землеустройства.

Данным постановлением также утверждены основные Правила использования земель сельскохозяйственного назначения и установлена ответственность за нарушение Положения.

В результате проведенных преобразований по приватизации земель сельскохозяйственного назначения в собственности граждан находится 930,4 тыс. га (46,1%) от общей площади земель этой категории, у юридических лиц — 273,0 тыс. га, или 13,5%, в государственной и муниципальной собственности — 813,0 тыс. га (40,3%). Из общей площади земель государственной и муниципальной собственности предоставлено в пожизненное наследуемое владение гражданам 5,3 тыс. га, в аренду — 30,8 тыс. га. У юридических лиц в постоянном (бессрочном) пользовании находится 36,8 тыс. га и в аренде 491,1 тыс. га.

В Белгородской области в 2010 году впервые в стране создана структура управления и инспекции по охране почв, что позволит более пристально следить за состоянием, использованием и охраной земель.

В связи с земельной реформой на землях сельскохозяйственных угодий произошли изменения в структуре посевных площадей, уровне применения органических и минеральных удобрений, что отразилось на продуктивности сельскохозяйственных культур.

За последние 25 лет (1984;2009 гг.) заметно уменьшилась посевная площадь.

Земельная реформа больше касается кадастра, основная цель которого совершенствование управления земельными ресурсами, учет, оценка качества, мониторинг, контроль за использованием, создание рынка земли и др. Наряду с этим крайне необходимо знать состояние плодородия почв в реформенный и современный период.

Урожайность основных сельскохозяйственных культу р, выращиваемых в области, в перестроечный период (1995;1999 годы) подверглась резкому снижению (табл.1.3).

Таблица 1.3 Динамика внесения удобрений и урожайность основных сельскохозяйственных культур в Белгородской области, т/га

Снижение урожайности основных культур связано с недопоставками средств химизации и проведения работ по повышению плодородия почв, резким сокращением внесения органических и минеральных удобрений. Можно с уверенностью считать, что в настоящее время в почвах области установился отрицательный баланс элементов питания. Уровень урожайности за последние 5 лет достиг дореформенного периода (начала 90-х) по озимой пшенице и сахарной свекле. Урожайность кукурузы на силос еще остается довольно низкой, так как данная культура недополучает значительное количество удобрений.

Данные показатели свидетельствуют, что в почвы области вносятся очень низкие дозы органических удобрений. Если считать, что для простого воспроизводства плодородия черноземов необходимо ежегодное внесение 8−10 т/га севооборотной площади органических удобрений, то в реальных условиях производства урожай продукции возделываемых культур обеспечивается в основном за счет естественного плодородия или частично внесением минеральных удобрений.

Снижение доли вносимых органических удобрений, в частности навоза, обусловлено резким снижением поголовья крупного рогатого скота в реформенный период. В то же время в области скопились млн. т навоза в свиноводческих комплексах и птицефабриках, которые могут быть использованы в качестве органических удобрений.

Таким образом, проводимая земельная реформа оказала негативное влияние на плодородие почв. Однако, следует отметить такой момент, когда в результате реформы образовалось большое количество собственников земельных долей, обладателей собственных земельных участков, где мало внимания уделяют сохранению и повышению плодородия почв.

1.3 Особенности почвенного покрова

В природном отношении территория области располагается в двух зонах: лесостепной (большая часть) и степной. Лесостепь занимает западную, центральную и значительную площадь восточной части. Степь располагается в юго-восточной части области.

Почвенный покров области довольно разнообразный. Среди всех встречающихся почв преобладают чернозёмы (табл.1.4). Их площадь составляет 2090,8 тыс. га или 77,1% территории. В эту площадь включены и чернозёмы овражно-балочного комплекса, составляющие около 327,6 тыс. га. Площадь чернозёмов, находящихся в настоящее время в пашне, достигла 1484,9 тыс. га или 89,8% по отношению ко всей пашни.

Таблица 1.4 Систематический список почв и их распространение (Соловиченко и др., 2007)

Среди чернозёмов преобладают подтипы: типичные (36,1%) и выщелоченные — (23,9%), меньше обыкновенные (11,8%). Чернозёмы оподзоленные, солонцеватые и карбонатно-меловые мало распространены. Степень распаханности черноземов составляет около 80%.

Чернозёмы области сформировались на водораздельных пространствах — выровненных платообразных и склоновых участках местности. Серые и тёмно-серые лесостепные почвы распространены, в основном, по правобережью рек Оскол, Северский Донец, Ворскла, Тихая Сосна и других. Крупные массивы серых лесостепных почв встречаются в междуречье рек Северский Донец — Нежеголь и Оскол — Валуй.

Черноземы — это почвы высокого потенциального плодородия. Они характеризуются мощным гумусовым горизонтом, высокими запасами гумуса, азота, фосфора, калия. Черноземы в целинном состоянии обладают рыхлым сложением, хорошей агрегатностью, высокой влагоемкостью и водопроницаемостью. Большинство черноземов имеют нейтральную или близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора, большую ёмкость поглощения, повышенную нитрификационную способность.

Современное состояние черноземов вызывает обеспокоенность и тревогу в связи с возрастающей их деградацией. Интенсивная эксплуатация природного плодородия черноземов в течение трех веков и особенно в 60−90 годы прошлого века без соответствующих компенсационных мероприятий привела к их сильной антропогенной деградации (Адерихин, 1964; Акулов, 1992; Щербаков, Васенев, 1996; Щеглов, 2000).

Механическая обработка почв тяжелой техникой, недостаточное внесение удобрений, низкая культура земледелия и др. привели к глубокой трансформации морфологических, физических и химических свойств черноземов. Характерная зернистая структура гумусового горизонта трансформировалась в пылеватую и глыбистую, плотность сложения изменяется от 1.2 до 1,5 г/см³. За последнее столетие в различных подтипах черноземов в условиях землепользования было минерализовано от 20 до 40% исходных запасов гумуса. Анализ «эталонных» объектов за последние 30−40 лет выявил потери гумуса порядка 2−2,5% (Антропогенная эволюция черноземов, 2000).

Вторыми по распространению после чернозёмов являются тёмно-серые и серые лесостепные почвы, занимающие 397,8 тыс. га или 14.6%. Они близки по свойствам и плодородию к черноземам и также обладают благоприятными свойствами для выращивания широкого набора сельскохозяйственных культур.

Распаханность серых лесостепных почв на территории области составляет около 34%. Чрезмерная распашка привела к их деградации. Поскольку серые лесостепные почвы имеют укороченный гумусовый слой, где близко к поверхности залегает плотный иллювиальный горизонт, они легко разрушаются водными потоками. В результате водной эрозии в зоне распространения серых лесостепных почв больше смытых и размытых земель.

Пойменные луговые и лугово-болотные почвы составляют 4,7% территории. Они представляют собой природные кормовые угодья, а заболоченные участки отнесены к природоохранному мелиоративному фонду.

Лугово-черноземные, черноземно-луговые почвы, солонцы, солоди и др. занимают менее 5% всей площади области.

Несмотря на то, что систематический список встречающихся в области почв, в общем, имеет сравнительно небольшой перечень, в целом выделяется 320 почвенных разновидностей. Это указывает на разнообразие классификационных характеристик почв по мощности гумусового горизонта, содержанию гумуса, степени эродированности, гранулометрическому составу, почвообразующим породам и др.

1.4 Общая оценка уровня деградации почвенного покрова

В отечественном почвоведении имеются методические разработки оценки плодородия почв (Карманов, Булгаков, 1998; Булгаков, 2002) и др. В них дается агроэкологическая оценка пахотных почв. В периодической печати довольно часто встречаются публикации о проявлении деградации отдельных свойств и показателей почв при сельскохозяйственном использовании. В региональном плане контроль за состоянием плодородия почв можно осуществлять с использованием специальных стационарных исследований или анализировать данные сплошных почвенных обследований.

На территории области проведено два тура сплошного почвенного обследования. Результатами их являются материалы, включающие почвенные карты, картограммы агропроизводственной группировки, эродированности почв и почвенные очерки, в которых изложены свойства почв и предложены мероприятия по их эффективному использованию. Такие материалы имеются в каждом хозяйстве, а копии их находятся в каждом районе и областной землеустроительной службе.

Контроль за экологическим состоянием почв на территории области проводит ряд служб: проектно-изыскательское предприятие «Белгородземпроект», ФГУ «Центр агрохимической службы «Белгородский», ГНУ «Белгородский НИИ сельского хозяйства» Россельхозакадемии, ФГО ВПО «Белгородская ГСХА», служба охраны почв.

Объективная оценка агроэкологического состояния почвенного покрова области должна предусматривать наличие довольно значительного числа параметров, характеризующих как состав, свойства, режимы почв, так и степень, и масштабы деградационных процессов. Представить общую картину современного агроэкологического состояния почвенного покрова области позволяют ранее разработанные материалы. С этой целью нами использована почвенная карта и ряд картограмм: эродированности земель, кислотности почв, содержания гумуса, подвижных форм фосфора и калия.

Такая оценка выражена в виде специальной карты агроэкологического состояния почвенного покрова области (рис. 1.2). На карте выделены территории с показателями агрономических признаков и свойств почв, резко снижающие их плодородие.

1.5 Карта общей агроэкологической оценки почвенного покрова Белгородской области

Площадь эродированных земель в пашне области в 2−3 раза выше, чем в среднем в ЦЧР и составляет около 53,6%. Преобладает слабая степень эродированности, среднесмытых почв меньше, а ещё меньше сильносмытых (табл.1.5).

Таблица 1.5 Распространение смытых почв в пашне области, %

Среди почв, подверженных эрозии, чаще встречаются черноземы, в том числе карбонатные и особенно остаточно-карбонатные. Довольно много встречается смытых почв в овражно-балочном комплексе. Распространены они в Красногвардейском, Алексеевском, Чернянском и других районах.

Собственно в пашне мало только эродированных солонцов. Практически не проявляется эрозия в пахотных почвах лугово-черноземных, черноземно-луговых и пойменно-луговых почвах.

Следует отметить, что площади эродированных почв увеличиваются со временем, так как последнее 10−15 лет в области уменьшили объемы проведения противоэрозионных мероприятий. Конкретные величины изменения таких площадей в настоящее время отсутствуют из-за прекращения работ по полевому почвенному обследованию.

Смытые почвы обладают целым рядом неблагоприятных признаков и свойств. Сокращение мощности гумусового горизонта приводит к резкому падению плодородия: уменьшается содержание гумуса, элементов питания, ухудшаются агрофизические свойства и др. Все это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур в 2−3 и более раз. Восстановление плодородия таких почв потребует вложения значительных материальных и технических средств.

На пахотных почвах мало проводится компенсационных мероприятий по сокращению содержания гумуса, питательных веществ. Почв пашни с низким содержанием гумуса (менее 4%) на территории области имеется 327,6 тыс. га (19,8%). Наибольшие площади таких почв приурочены к территориям с более интенсивным развитием эрозии и формирования серых лесостепных, карбонатных, меловых, супесчаных и песчаных почв в Старооскольском, Корочанском и Чернянском районах.

В области находится довольно много почв с кислой реакцией среды (рН менее 5,5) — порядка 554,4 тыс. га или 33,5%. Основные массивы их расположены на серых и темно-серых лесостепных почвах, черноземах выщелоченных и оподзоленных в западной части области.

Увеличение кислотности почв приводит к ряду негативных явлений в почвах. В кислой среде увеличивается подвижность гумусовых веществ, переход части гумуса в водорастворимое состояние и в конечном счете сокращение общего содержания. Кроме того, кислая реакция почв приводит к снижению активности важных микроорганизмов, участвующих в накоплении доступных форм азота для растений. Одновременно с ростом кислотности среды происходит вытеснение поглощенного кальция из почвенно-поглощающего комплекса, замена его на водород, что увеличивает все виды кислотности.

В юго-восточных районах области почв с кислой реакцией среды практически нет, так как здесь наибольшее распространение получили карбонатно-меловые почвы, обладающие высокой буферностью по отношению к подкислению.

В содержании подвижных питательных веществ в почвах за последнее десятилетие наблюдается их общее снижение. Площади почв с пониженным содержанием подвижного фосфора (менее 100 мг/кг почвы) составляют довольно значительную величину — 653,6 тыс. га (39,5%). Это в основном черноземы обыкновенные, карбонатные и меловые, расположенные в юго-восточной части области (Вейделевский, Валуйский, Красногвардейский и др. районы). В содержании обменного калия ситуация лучше. Почв с пониженным содержанием обменного калия (менее 80 мг/кг почвы) находится 256,5 тыс. га или 15,3%. Основные площади их расположены на первой надпойменной терассе реки Оскол и в местах, где залегают почвы легкого механического состава — суглинистые, песчаные и супесчаные. Ареалы распространения таких почв приурочены к Старооскольскому, Новооскольскому и западной части Прохоровского районов.

Необходимо отметить также, что часть территории области загрязнена радионуклидами. Так, загрязнение цезием-137 составляет в пределах 1−5 Кu/км² и располагается оно на площади 140 221 га. В наибольшей степени подвержены такому виду загрязнения восточные и юго-восточные районы области: Алексеевский, Ровенский, Красногвардейский, Красненский (Авраменко, Лукин, 2001).

На территориях с высоким проявлением деградационных процессов необходимо организовать реперные участки по восстановлению почвенного плодородия, где периодически, один раз в 3−5 лет проводить рекогносцировочное, а при необходимости и детальное почвенно-агрохимическое и агроэкологическое обследование.

Глава 2. Факторы и виды деградации почв

В научной и методической литературе существуют различные представления, как о самой природе деградации почв, так и её терминологии. Поэтому считаем необходимым, дать основные понятия о феномене данного явления, терминологию и классификацию основных типов и видов деградации почв. Для более детального рассмотрения затронутой проблемы читателю предлагаем обратиться к публикациям в журналах «Почвоведение», монографиям коллектива ученых МГУ, выполненных под руководством или редакцией академика РАН Г. В. Добровольского и другим источникам.

2.1 Основные понятия и термины

Деградация почв, в широком смысле слова, определяется, как совокупность процессов, ухудшающих плодородие почв. В более узком понятии — это как процессы разрушения структуры, потери гумуса, обменных оснований, сокращения обеспеченности доступными элементами питания (Толковый словарь по почвоведению, 1975).

С точки зрения экологии, деградация почв — это необратимые антропогенные изменения физических, химических, биологических свойств почв, которые ведут к невозможности выполнения в полной мере почвами их экологических и производственных функций (Кирюшин, 1996; Мотузова, Безуглова, 2007). Так как функции почв уникальны, то антропогенная деградация почв ведет к частичной деградации биосферы.

Антропогенная деградация биосферы — это такие нарушения структуры и функционирования биосферы под влиянием деятельности человека, которые ведут к ослаблению или невозможности выполнения ее глобальной функции — сохранения жизни на планете.

Все-таки понятие «Деградация почв» до настоящего времени не имеет четкого определения, однако в него, так или иначе, включаются процессы ухудшения свойств почв и их качества с позиций получения первичной продуктивности. Другие определения этого явления, изложенные в упомянутой монографии, по смысловому содержанию близки между собой. Остановимся лишь на отдельных определениях.

Согласно известным ученым (Карманов, Булгаков, 1998)" Под деградацией почв понимаются процессы и результаты изменения их свойств и естественных режимов, в совокупности, приводящие к изменению функций почвы как элемента экологической системы и снижению почвенного плодородия" .

По М. И. Герасимовой и соавторов (2000)" Деградация почв — изменение в функционировании почвенной системы, и/или в составе и строении твердой фазы, и/или регуляторной функции почв, имеющее результатом отклонение от экологической нормы и ухудшение параметров, важных для функционирования биоты и человека" .

В литературе встречаются подходы к определению понятий не только деградации почв, но и земель, почвенного покрова и ландшафта. В целом применены следующие понятия:

" степень деградации почвы"  — сравнительный уровень выраженности деградации почвы в целом к фиксированному моменту времени;

" скорость деградации почвы"  — быстрота изменения степени деградации почвы;

" вид деградации почвы"  — группа процессов ухудшения свойств и качества почвы, имеющая одинаковые общие механизмы осуществления и спектр результатов воздействия;

" число совмещенности"  — число видов деградации почвы, диагностируемых одновременно в одной почве в пределах одного элементарного почвенного ареала.

В словаре-справочнике по мониторингу земель (Мониторинг земель…, 2003) указана деградация земель технологическая (эксплуатационная) и физическая (земледельческая). В целом под деградацией земель понимается устойчивое количественное и качественное ухудшение состава, а также свойств земель и почв в результате воздействия антропогенных (техногенных), или природно-антропогенных и природных факторов.

Таким образом, в современном почвоведении понятие «деградация почв» или «деградация почвенного покрова» расценивается с позиций удобства и благополучия человека и окружающей его природной среды.

Представление о причинах деградации почв и почвенного покрова в настоящее время также остается не вполне устоявшимся. Как правило, наиболее активно исследуются деградационные явления, связанные с деятельностью человека. В таком случае рассматривают антропогенную нагрузку. По Н. Ф. Реймерсу (1990) антропогенная нагрузка — это степень прямого и косвенного воздействия людей и их хозяйства на природу в целом или на ее отдельные экологические компоненты (ландшафты, природные ресурсы, виды живого и т. д.).

Изменения, происходящие при воздействии человека, ограничены территорией или типом хозяйственной деятельности. Однако, если принять, что антропогенные воздействия приводят к изменениям факторов почвообразования, то и природные факторы можно считать причиной деградации почв.

Считается, что деградация почв в большинстве случаев идет при комбинированном воздействии природных и антропогенных факторов. При этом антропогенное влияние создает предпосылки для резкой активизации природных воздействий. Разграничить влияние природных и антропогенных факторов деградации часто бывает достаточно сложно (Природно-техногенные воздействия., 2000).

Вместе с тем установлено, что деградационные изменения почв не являются неизбежно следующими за любым антропогенным воздействием. Важнейшей причиной деградации почв является несоответствие антропогенных мероприятий их генетическим особенностям, свойствам и режимам, условиям естественного формирования ландшафтов.

Поэтому при вовлечении почв в тот или иной вид использования (например, мелиорацию) нельзя применять мероприятия, выводящие почвы из устойчивого состояния. Непонимание этого принципиального условия рационального природопользования оказалось причиной широкого распространения и весьма разнообразного проявления антропогенной деградации почв на Земле.

Причины деградации почв связывают с рядом происходящих процессов. Первые из них (землетрясения, извержения вулканов, различные склоновые процессы и т. п.) не могут быть предотвращены человеком. Вторые процессы (оползни, сели, эрозия почв, дефляция, и др.) определяются антропогенным фактором. К собственно антропогенным процессам относят загрязнение почв токсическими веществами, деградация почв при геологоразведочных работах и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, дегумификация пахотных почв и многие другие.

Следует учитывать потенциальную устойчивость почв к деградации, которая определяется их составом и свойствами, наличием или отсутствием факторов, защищающих почву от деградации. В связи с этим появился термин «обратимость деградации почв» , под которым понимается реальная возможность восстановления свойств почв, измененных (или утраченных) в процессе деградации. Она зависит от вида и степени деградации почв. Так, с подкислением, обеднением подвижными формами питания растений можно справиться в относительно быстрые сроки и без крупных затрат. Устранение последствий водной и ветровой эрозии, значительной потери гумуса черноземами — крайне сложный дорогостоящий и длительный процесс. При высоких степенях деградации восстановление профилей почв, их нормального функционирования и свойственного им плодородия становится невозможным.

Существующие антропогенные нагрузки по своему происхождению разделяются на агрогенные (возникшие при сельскохозяйственной деятельности человека) и техногенные (возникшие в результате работы промышленного производства или транспорта). По степени воздействия они могут быть сильные, умеренные, слабые; по периодичности действия — кратковременные, периодические и долговременные. По географическим масштабам выделяют локальные, региональные, глобальные нагрузки (Черкасов и др., 2005).

По данным этих авторов необходимо различать термин «допустимая антропогенная нагрузка» . Под ней они понимают такую степень нагрузки на компоненты агроландшафта, при которой система сохраняет способность практически бесконечно функционировать без резких изменений структуры. В зоне «недопустимой нагрузки» авторы предлагают выделять несколько степеней антропогенной нагрузки на параметры агроландшафта: умеренная или ограниченно допустимая, сильная и критическая.

Умеренная антропогенная нагрузка — такая степень антропогенной нагрузки, при которой слабо меняются функции и структура системы, а при определенном воздействии можно приостановить деградационные процессы. Сильная антропогенная нагрузка — состояние, при котором в значительной степени затронуты деградационными процессами основные параметры системы, сильно изменяются ее функции и структура.

Критическая антропогенная нагрузка — такая степень антропогенной нагрузки на компоненты агроландшафта, при которой при длительном однонаправленном действии человека происходит необратимая утрата функций и структуры данной системы.

Допустимой мерой отклонений от нормального состояния считаются такие отклонения, которые дают возможность системе устойчиво существовать в данном месте и которые со временем могут быть ликвидированы самой системой.

В любом случае при установлении степени антропогенной нагрузки конкретного объекта необходимо ориентироваться на целинные аналоги (эталоны) почв. За норму или эталон почвы целесообразно использовать либо зональные эталоны пахотных почв (ГОСТы), шкалу Карманова, либо модели плодородия региональных подтипов почв, либо объекты базового агроэкологического мониторинга с наименьшей антропогенной нагрузкой (целина, многолетняя залежь). Для характеристики деградации почв Белгородской области можно руководствоваться известными изданиями (Атлас природных ресурсов и экологического состояния Белгородской области, 2005; Красная книга почв Белгородской области, 2007; и др.).

При оценке проявления деградаций выделяют несколько степеней: деградации нет, слабая деградация, средняя, сильная и экстремальная. Для каждой степени даются количественные изменения конкретного свойства: количество промоин и их частота, степень засоления и т. д. В иных классификациях степень оценивается по уменьшению или усилению того или иного количественного признака (свойства) почвы.

В настоящее время также существуют методические подходы и примеры картографирования деградационных процессов. С этих позиций различают две основные категории деградационных процессов и явлений. Первая связана с перемещением почвенного материала и проявляется при водной и ветровой эрозии. Вторая связана с изменениями химических и/или физико-химических свойств почв.

Определение степени деградации производится в соответствии с таблицей индикаторных показателей, включающей около 30 параметров физического и химического состояния почв. Вычисленные в баллах и последующих коэффициентах показатели степени деградации позволяют не только оценить степень ущерба, но и перейти к экономическим расчетам.

При оценке деградации земель различают комплексный ландшафтный подход или рассматривают землю как объект купли-продажи. Во втором случае принимают во внимание такие характеристики земель, как удаленность от основных рынков сбыта, наличие дорог, инфраструктуры и т. п.

2.2 Типы и виды деградации почв

По мнению многих исследователей, все виды деградации почв можно условно разделить на три группы. Их краткое определение может быть сформулировано следующим образом (Снакин и др., 1993).

Физическая деградация — ухудшение физических и водно-физических свойств почвы, нарушение почвенного профиля.

Химическая деградация - ухудшение химических свойств почв истощение запасов питательных элементов, вторичное засоление и осолонцевание, загрязнение токсикантами.

Биологическая деградация — сокращение численности видового разнообразия и оптимального соотношения различных видов микроорганизмов, загрязнение почвы патогенными микроорганизм ухудшение санитарно-эпидемиологических показателей.

На рис. 2.1 в наиболее общем виде представлены виды воздействий на экосистемы (почвы), приводящие к проявлению деградационных явлений.

Физическая деградация почвы фиксируется как по уменьшению мощности органогенных и (или) гумусоаккумулятивных горизонтов почв или уничтожению других почвенных горизонтов и всего профиля (механическая деградация), так и по изменению конкретных физических свойств механически ненарушенного почвенного профиля (собственно физическая деградация). Нарушение почвы (и почвенного покрова) может быть связано и с поступлением на ее поверхность постороннего абиотического наноса, ухудшающего продукционную функцию почвы (Система оценки степени деградации, 1992).

Механические нарушения почвы, приводящие к физическому разрушению всего почвенного профиля или его части, могут быть вызваны различными формами антропогенных воздействий. Среди нарушений, вызванных промышленной деятельностью человека, следует считать разрушение почв и почвенного покрова при добыче полезных ископаемых. При этом формируется серия природно-техногенных ландшафтов, каждый из которых отличается своими чертами разрушения почвенного покрова. Среди таких ландшафтов чаще встречаются карьерно-отвальные, загрязненные и частично поврежденные индустриально-" мусоро" -отвальные. К другим формам механических нарушений относятся разрушения почв при дорожном строительстве, строительстве газои нефтепроводов.

Рис. 2.1 Основные виды антропогенного воздействия на экосистемы и их реакция (Деградация и охрана почв, 2002).

Среди антропогенных воздействий, связанных с сельскохозяйственным производством, наиболее существенные нарушения вызывают два его вида: распашка и выпас скота. Последствия распашки включают изменение микрорельефа поверхности почвы, изменение плотности, резкое увеличение эрозионной опасности и т. д.

Физическая деградация выражается в ухудшении почвенной структуры и всего комплекса физических свойств, т. е. в разрушении физической основы почвы, и развивается всюду, где применяют избыточные нагрузки механического, химического, физико-химического водного или биологического характера. Физическая деградация может быть обусловлена различными природными факторами, и развиваться в условиях естественных биогеоценозов в результате изменения климатических условий, естественных процессов денудации, эрозии, опустынивания и т. д. Причиной физической деградации почв могут явиться также различного рода катастрофические процессы природного и антропогенного характера.