Состояние почв российской Федерации и основные направления стабилизации и повышения их плодородия

СОСТОЯНИЕ ПОЧВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СТАБИЛИЗАЦИИ И ПОВЫШЕНИЯ ИХ ПЛОДОРОДИЯ

А.И. Стифеев, Е.А Бессонова, О.В.Никитина, В.А. Лукьянов, Е.Н. Судженко

Аннотация. Намечены основные меры по стабилизации и повышению почвенного плодородия.

Ключевые слова: почва, биологический круговорот, деградация, тяжелые металлы, опустынивание, нарушенные земли, рекультивация, ландшафтное земледелие.

Общая площадь суши Земли составляет 14900 млн. га, из них пахотные земли занимают 1500000 млн. га или 10%. Уникальность почв как среды обитания проявляется в том, что в них обитает 92% всех известных видов животных и растений [1]. Растительный покров наземных растений в результате фотосинтеза ежегодно накапливает свыше 150 млрд.т органического вещества, за счет которого существует органический мир планеты. Земельный фонд России составляет 1709 млн. га, из них 651 тысяча (38,1%) сельскохозяйственных угодий, расположенных на разных типах почв. Площадь пахотных земель насчитывает 220 млн. га. Наиболее плодородные почвы - черноземы, площадь которых составляет 120 млн. га. За годы перестройки площадь пахотных угодий сократилась на 12,4 млн. га. Почва является основной составляющей биосферы и выполняет основные функции. Прежде всего, это биотический круговорот веществ. Биомасса суши неразрывно связана с почвенным покровом и равна 99,8% всей биомассы Земли.

Роль почвы в истории земной коры отнюдь не соответствует тонкому слою, какой она образует на её поверхности. Но она вполне отвечает той огромной активной энергии, которая собрана в живом веществе почвы [1].

Выдающимися отечественными учёными доказано, что между почвами и населяющими их сообществами живых организмов существует теснейшая связь, каждому типу и виду почв свойственны только им присущие виды сообщества растений, животных и микроорганизмов.

Почва является связующим звеном биологического и геоэкологического круговорота веществ на Земле. Именно на почвах осуществляется двусторонний процесс деструкции и синтеза веществ, образованных в процессе фотосинтеза и последующего возвращения, содержащихся в них химических элементов в состав нового живого вещества в растениях и животных. В этом биологическом круговороте химических элементов в системе почва - растения - животные удерживается основная масса биофиль-ных элементов.

Важнейшей и наиболее широко известной общебиологической и экологической функцией почв является почвенное плодородие или в более широком смысле - биологическая продуктивность почв. Важное значение в последние годы приобретает - влияние почвы на здоровье человека. Особенно в условиях антропогенного загрязнения почв.

В последние годы нарастает угроза глобального экологического кризиса, повсеместно растут масштабы деградации почв в результате водной и ветровой эрозии, загрязнения почв тяжелыми металлами, добычи полезных ископаемых: различных руд, строительных материалов, нефти, газа, создания полигонов захоронения промышленных и бытовых отходов. Установлено, что разной степени деградации подвержены почти 2 млрд. га (таблица 1). За весь исторический период человечество уже потеряло около 2 млрд. га некогда плодородных почв, превратив их в антропогенные пустыни и неудобные земли, что равно всей суммарной площади современного земледелия [2].

Таблица 1 - Типы и степень деградации земель

Типы и степень деградации Площадь

Тип деградации млн. га %

Смыв и разрушение водной эрозией 1093,7 55,6

Развеивание и разрушение 548,3 28,0

Химическая деградация (обеднение эле-

ментами питания, засоление, загрязнение, закисление) 239,1 12,2

Физическая деградация (переуплотнение, заболачивание, просадки) 83,3 4,2

Всего 1964,4 100

Степень деградации

Слабая 749,0 38,1

Умеренная 910,5 46,4

Сильная 295,7 15,1

Очень сильная 9,3 0,5

В настоящий период ежегодная потеря плодородных освоенных почв сельскохозяйственного использования составляет около 18 млн. га. За счет отчуждения на другие хозяйственные нужды и потерь в результате различных процессов деградации. Глобальный процесс деградации и разрушения почв уже получил название «тихого кризиса планеты» [2].

Опасность для судеб человечества процесса деградации почв связана с тем, что 77% продовольствия человечество получает в результате выращивания сельскохозяйственных растений и 16% - в результате получения животноводческой продукции, что в итоге составляет более 90% всей продовольственной продукции.

Биологически продуктивные почвы - это невозоб-новляемый природный ресурс для жизни человека - не менее важный, чем воздух и вода. Экологическое значение почв в биосфере не ограничивается его ролью «поставщика» продовольствия для жизни человека, а также животного мира наземной суши [3].

Площадь земель, подверженных опустыниванию составляет 190000 кв. км. Около 10% территории страны входят в область риска, где пока интенсивность антропогенных воздействий не превысила критический уровень устойчивости почв. Распаханность территории страны составляет 38%, большая часть представлена слабой и умеренной деградации более 50%, а очень сильной - 5%, или в 10 раз больше мировых показателей.

Проблемы и неблагоприятные последствия деградации почв и земель страны неоднократно отмечались органами исполнительной власти, Министерством сельского хозяйства, Министерством природных ресурсов, Госкомземом (Росземкадастра, 2010; Госдоклад МПР, 2009; Федеральная целевая ..., 2010; Госдоклад Росреестра, 2010). В этой связи, учёными был разработан федеральный закон «Об охране почв», где рассматривались вопросы регулирования правовых отношений в области использования и охраны почв, который с 2001 г. находится в Государственной Думе и до сих пор не рассмотрен.

Масштабы деградации российских почв вызывают серьёзную озабоченность. Будучи нарушены, эродированы и истощены, загрязнены и инфицированы, агро-угодья и почвы превращаются в ксеноценозы, свалки муниципальных и промышленных отходов. Десятки миллионов гектаров ранее продуктивных пахотных угодий заброшены и переведены в залежи [2].

Анализ этих документов свидетельствует о наибольшей опасности для почв приоритетных поллютан-тов. К ним относят различные по своей природе и происхождению особо вредные загрязняющие вещества -суперэкотоксиканты (ПХБ, гептил, хлордиоксины и др.), стойкие нефтепродукты - полициклические ароматические пестициды, тяжёлые металлы, токсичные элементы, разнообразные отходы жизнедеятельности, а также приоритетные почвенные биогенты - возбудители корневых гнилей зерновых злаковых культур [5].

Загрязнение почв тяжелыми металлами отмечается практически во всех промышленно развитых регионах страны. Наиболее проблемными элементами по масштабам и объемам выбросов среди поллютантов 1 класса опасности являются свинец, цинк, мышьяк и кадмий, 2 класса - медь, никель и кобальт. Зоны, в которых содержание тяжелых металлов в почвах агроуго-дий в десятки и сотни раз превышают ПДК, это Кемеровская, Белгородская и Челябинская области, повышенное содержание тяжелых металлов - в Московской, Смоленской, Тульской и Брянской областях [5].

Проблема деградации почв, по нашему мнению, обусловлена нерациональным ведением сельскохозяйственного производства. Несоблюдение технологий возделывания культур, обеспечивающих сохранение почвенного плодородия, нарушение севооборотов в земледелии вызвано, прежде всего, экономическими причинами. Следствием перехода от командно -административной системы управления к рыночной явилось изменение структуры землевладения. В результате нарушились традиционные приёмы сельского хозяйства, наблюдается игнорирование научно обоснованных, апробированных практикой способов земледелия, накопленных агрономических знаний. Ведение хозяйства как крупными частными агрохолдингами, так и мелкими собственниками не обеспечивают воспроизводства плодородия земель. Извлечение прибыли без учёта экологических факторов и в связи с этим распространение наиболее рентабельных монокультур, имеющих максимальную рыночную цену, приводит к ухудшению почвенного плодородия, связанного с уменьшением гумуса, количества биофильных элементов, повышении кислотности почв, их переуплотнении, ухудшении структуры и гранулометрического состава, засоления и разрушения в результате водной и ветровой эрозии. Объёмы агрохимических работ в стране находятся на очень низком уровне по сравнению с дореформенным периодом. Они сократились в 10 - 20 раз [6]. Внесение органических удобрений снизилось на 71,1%, а объёмы внесения минеральных удобрений достигли уровня 1960 г. Однако к показателю периода 1986 - 1990 гг. они сократились в 3 раза, фосфора было внесено на 96% меньше, площадь гипсования солонцовых почв сократилась на 98%, известкование кислых почв - на 95%.

Характерный пример деградации почв можно привести на примере Центрального Черноземья, где распа-ханность земель превышает 65% территории. Общая

площадь подверженных водной эрозии сельскохозяйственных угодий достигает 3,4 млн. га. Наибольшее распространение эродированные земли получили в Белгородской (41,1%), Курской (24,8%), Воронежской (23,2%) областях. В целом эродированные почвы занимают четвёртую часть пашни и почти три пятых сенокосов и пастбищ. Под оврагами занято 130 тыс.га.

В результате водной эрозии ежегодные потери основного компонента плодородия гумуса в Центральном Черноземье составляют в среднем 3,5 т/га. Площадь переуплотненных почв превышает 60% пашни. Снижение продуктивности почв является их закисление (примерно 50%) земель, почвоутомление и химический токсикоз. Урожай сельскохозяйственных культур при бессменных посевах и их закисления снижается: у зерновых колосовых на 40 - 45%, у сахарной свёклы - 50 -60%, у гороха на 20 - 30%.

Наибольшее влияние на почвенный покров (изъятие, загрязнение) оказывает нарушение земель, связанное с механическим разрушением почвенного покрова. К нарушенным относятся участки земель, на которых в результате хозяйственной деятельности человека уничтожена растительность, разрушен почвенный покров, изменен гидрологический режим и рельеф местности. Так, только добыча полезных ископаемых открытым способом привела к изъятию из землепользования свыше 500 тыс.га. К другим отраслям нарушения следует отнести прокладку трубопроводов, строительство полигонов захоронения муниципальных и промышленных отходов.

Под открытыми разработками железной руды только на территории Курской и Белгородской областей изъято из землепользования свыше 30 тыс.га черноземных и серых лесных почв. От промышленных предприятий Центрального Черноземья в атмосферный воздух поступает свыше 1 млн.т. различных загрязнителей [7]. За столетний период землепользования в Центральном Черноземье на территории черноземных почв потеряно более 30% гумуса, произошло уменьшение гумусо-аккумулятивного горизонта на 5 - 10 см [8].

Нарушение почвенного покрова при добыче полезных ископаемых приводят к гибели экосистем и загрязнению почв на расстоянии до 35 км от места их добычи [9]. Восстановление нарушенных земель (рекультивация) для сельскохозяйственного использования значительно отстает от темпов их изъятия. В таблице 2 приведена динамика рекультивированных земель по горнодобывающим отраслям промышленности за период с 1995 по 2008 гг.

Однако более значительными темпами снижаются площади рекультивированных земель. Если в 1995 и 2000 гг. площади рекультивированных земель превышали нарушенные земли на 79% и 25%, соответственно, то в 2008г. было рекультивировано только 63% нарушенных горнодобывающей промышленностью в этом году земель. Большие площади нарушенных земель остаются в сельском хозяйстве (115,9 тыс.га) [10].

Таблица 2 - Динамика восстановленных земель по горнодобывающим отраслям промышленности Российской Федерации за период с 1995 по 2008гг.____

Показатель 1995 г. 2000 г. 2008 г. Абсолют. откл. 2008г. от 1995г. (+;-), га

га в % ко всей площади га в % ко всей площади га в % ко всей площади

Угольная промышленность 2095 2,0 1537 3,2 1160 5,1 - 935

Черная металлургия 549 0,5 236 0,5 42 0,2 - 507

Цветная металлургия 24233 22,7 26708 55,2 6392 28,4 - 17841

Нефтедобывающая промышленность 30617 28,7 12918 26,7 10632 47,2 - 19985

Газовая промышленность 37380 35,1 4172 8,6 3430 15,2 - 33950

Торфяная промышленность 9208 8,6 1534 3,2 525 2,3 - 8683

Промышленность строительных материалов 2515 2,4 1298 2,7 364 1,6 - 2151

Итого 106597 100 48404 100 22545 100 - 84052

Таким образом, исследование состояния сельскохозяйственных земель страны показывает негативную тенденцию, которая может привести к необратимым процессам. Агропроизводство приводит к истощению почвенного плодородия, а использование земли при добыче полезных ископаемых связано с полным их нарушением. При ограниченных ресурсах высокопродуктивных земель обостряется потребность и необходимость восстановления качества почв и возврата их в сельскохозяйственное производство.

Для решения обозначенной проблемы сохранения плодородия почв предлагаются следующие направления:

1. Одним из важнейших условий управления плодородием почв и в целом устойчивого развития сельскохозяйственного производства является разработка и освоение экологически сбалансированных систем земледелия, в основе которого лежат научно обоснованные севообороты. Система земледелия позволяет управлять вещественно-энергетическими потоками в агроланд-шафте, обеспечивать экологическую сбалансированность, устойчивое функционирование продуктивности агроэкосистем, соответствующий конкретному ресурсному потенциалу данной территории, охрану почв и всей окружающей среды.

2. Необходимо создание методических и организационных основ проведения агроэкологического мониторинга, составление прогнозов эволюции почв при различных антропогенных воздействиях на почвенный покров. Землепользователям следует обновлять почвенные карты и картограммы содержания в почвах биофильных элементов, гумуса, рН, что позволит вести сельскохозяйственное производство на научной основе, решая вопросы не только обеспечения растений элементами питания, но и оказывать активное положительное влияние на интенсивность почвообразовательного процесса, способствовать устойчивому функционированию агроэкосистем.

3. Воспроизводство плодородия почв не может быть обеспечено отдельными технологическими операциями, в частности, рекультивацией и мелиорацией нарушенных и деградированных земель. Необходимо исходить из комплексного эколого-экономического подхода, предусматривающего не только технологические приемы, но и меры экономической поддержки. Необходимо срочное принятие закона «Об охране почв».

4. В сложных условиях становления российской экономики возникла необходимость эффективного и рационального использования почв. Рыночные отношения уже вошли в сферу цивилизованного рынка, чтобы используя новейшие технологии, добиться максимального сохранения и повышения плодородия почв.

5. Возникла ускоренная необходимость перехода на адаптивно-ландшафтную систему земледелия направленную на решение проблемы интенсификации земледелия без увеличения экологических угроз, в том числе, за счет оптимального сочетания интенсивного и экстенсивного использования угодий, позволяющих стабилизировать и повышать почвенное плодородие.

6. Назрела необходимость перехода на биологическое земледелие, постепенный отказ от пестицидов в защите растений от вредителей, болезней и сорняков.

В настоящее время ассортимент биологических препаратов достаточно широк. Экспериментальные исследования, проведенные нами, показали высокую

эффективность биологических препаратов на основе микроорганизмов, грибов, водорослей, позволяющих снизить вредоносность пестицидов и повысить продуктивность агроценозов.

Список использованных источников

1 Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения. - М.: Наука, 1965. - 374 с.

2 Добровольский Г.В. Тихий кризис планеты // Вестник РАН. - 1997. - №3. - С. 313 - 319.

3 Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. - Пущино, 1989. - 155 с.

4 Адерихин П.Г. Изменение черноземных почв ЦЧО при их использовании в сельском хозяйстве // Черноземы ЦЧО и их плодородие. - М.: Наука, 1964. - С. 61 - 89.

5 Керженцев А.С., Кузьменчук Ю.А. Другой земли у нас нет // Вестник РАН. - 2009. - Т.79. - №2. - С. 8 - 15.

6 Государственный доклад о состоянии и охране среды Российской Федерации в 2008 г. - М.: ООО «РусКонсал-тинг Групп», 2009. - 50с.

7 Стифеев А.И. Эколого-экономическое состояние пахотных земель Центрального Черноземья. Общественно-научный вестник. Проблемы региональной экологии. - Курск: Изд-во ПБО, 2010. - С. 33 - 41.

8 Щербаков А.П., Васенев И.И. Антропогенная эволюция черноземов. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 2000. - 412 с.

9 Афанасьева Г.Е., Установление ареалов воздействия горных пород на окружающую среду // Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья: Материалы Международной научно-практической конференции. Ч.2. - Курск: КГМУ, 2005. - С. 5 - 7.

10 Бессонова Е.А. Общие вопросы и проблемы эколого-экономической реабилитации сельскохозяйственных земель. Почвы в биосфере и жизни человека: монография. - М.: ФГБОУ ВПО МГУЛ, 2012. - С. 505 - 535.

11 Экология Центрального Черноземья: Учебное пособие / Д.В. Муха, А.И. Стифеев, В.П. Герасименко и др. -Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2003. - 191 с.

12 Щербаков А.П. Проблемы и пути сохранения и рационального использования черноземов // Всероссийская научно-практическая конференция «Русский чернозем - 2000». - М., 2000. - С. 29 - 34.

13 Щербаков А.П., Проблемы биологизации земледелия // Земельная реформа и проблемы развития земледелия СССР. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1992. - С. 75 - 88.

14 Браун Л., Покончить с голодом: вызов брошен. В книге «Состояние мира» 2001. Доклад института World Watch о развитии по пути к устойчивому обществу. - М.: Изд-во Весь мир, 2003. - С. 57 - 85.

Информация об авторах

Стифеев Анатолий Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры экологии, садоводства и защиты растений ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».

Бессонова Елена Анатольевна, доктор экономических наук, заведующий кафедрой бухгалтерского учета, анализа и аудита, ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет», e-mail: bessonowa_new@mail.ru

Никитина Оксана Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры экологии, садоводства и защиты растений ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».

Лукьянов Вячеслав Анатольевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», e-mail: lukyanov27@mail.ru

Судженко Екатерина Николаевна, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».