Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Экология почв. Часть 1. Земельный фонд и плодородие почв

Подождите немного. Документ загружается.

телевидению, информатике, обороне, безопасности и космическому обеспе-

чению предоставлено свыше 11 млн. га.

К землям природоохранного назначения объектов относятся земли,

имеющие особое природоохранное, рекреационное, оздоровительное, исто-

рико-культурное, эстетическое, научное и иное ценное назначение. Особо ох-

раняемые природные территории являются объектами общенационального

достояния, и поэтому в целях их сохранения эти земли

изымаются из хозяй-

ственного использования или гражданского оборота полностью или частич-

но в соответствии с постановлением федеральных органов власти, органов

власти субъектов РФ или решением органов местного самоуправления.

В структуре земель этой категории на долю заповедников и парков

приходится 99,6 % от общей территории. Кроме того, земли природоохран-

ного назначения имеются в

составе земель других категорий: лесного и вод-

ного фонда, сельскохозяйственного назначения и населенных пунктов.

Площадь земель лесного фонда составляет 1046 млн. га (61,2 % об-

щей территории России) и включает в себя лесные (782 млн. га) и нелесные

(246 млн. га) земли. В составе нелесных земель сельскохозяйственные угодья

занимают 4 млн. га, поверхностные водные объекты – 18 млн

. га, застроен-

ные территории и дороги – 1,8 млн. га.

В состав земель водного фонда (20 млн. га) включены поверхностные

водные объекты (реки, водохранилища, озера, болота, ледники, снежники), не

отраженные в других категориях земель, на долю которых приходится почти

99%. Фактическая же площадь земель под водными объектами в целом по

Российской Федерации составляет 221

млн. га, из которых на долю болот

приходится почти 66%.

В структуре земель запаса (общая площадь 118 млн. га) занимают

наибольший вес (63,1%) земли, вовлечение которых в современных условиях

(пески, овраги, нарушенные земли и т.д.) экономически и экологически не-

выгодно и нецелесообразно.

Земельные преобразования коренным образом изменили структуру и

содержание земельной собственности

. Прежде всего эти изменения косну-

лись земель сельскохозяйственного назначения и земель населенных пунктов,

поскольку миллионам граждан предоставлены земельные участки для веде-

ния крестьянского хозяйства, личного подсобного хозяйства, садоводства,

огородничества, а также индивидуального жилищного строительства.

Таким образом, наибольшие площади и наибольший удельный вес в

структуре земель занимают земли лесного фонда – 61,2% и земли сель-

скохозяйственного назначения – 26,6%. На долю земель населенных пунктов

приходится 1,2%, из них 2,3 тыс. городов и поселков городского типа, в ко-

торых проживает 74% населения страны, занимают 7,6 млн. га или 0,4% их

территории.

Земли промышленности, транспорта, связи

и иного несельскохозяй-

ственного назначения, а также земли природоохранного назначения зани-

мают в совокупности 2,8% общей территории РФ. На долю земель запаса

приходится 7,0% территории страны. Из 20 млн. га водного земельного

фонда около 99% занято реками, водохранилищами, прудами, болотами.

1.3. ЗЕМЕЛЬНЫЕ УГОДЬЯ

Каждая категория земельного фонда состоит из земельных угодий, ко-

торые представляют конкретные участки земель, обладающие специфиче-

скими естественно-историческими свойствами с целевой природной и хозяй-

ственной значимостью. Все земельные угодья подразделяются на сельскохо-

зяйственные (пашня, многолетние насаждения, сенокосы, пастбища и залежь)

и несельскохозяйственные (леса, кустарники, постройки, дороги, овраги, бо-

лота, пески

и др.).

Пашней считаются все распаханные земли, используемые под посевы

сельскохозяйственных культур, огороды, пары, многолетние травы, преду-

смотренные ротацией севооборотов.

Многолетние насаждения – земельные участки, занятые искусствен-

но созданными древесными, кустарниковыми или травянистыми растениями,

способными давать урожай плодово-ягодной, технической и лекарственной

продукции.

В состав многолетних насаждений входят сады (косточковые, семечко-

вые, орехоплодные, цитрусовые и др.), виноградники, ягодники, плодовые

питомники, хмельники и т.д.

Пашня и многолетние насаждения – самые ценные земельные угодья.

Они занимают лучшие по качеству земли в соответствии с экологическими

требованиям возделываемых растений. Особое внимание к оценке почв уде-

ляется при выборе участков земли для многолетних насаждений.

Залежами считаются земли, которые ранее использовались под паш-

ню, но более года не занимающиеся посевами сельскохозяйственных куль-

тур. Многолетние (более 20 лет) залежи по своему биоценотическому соста-

ву приближаются к естественным природным ценозам.

Сенокосами считаются земли, систематически используемые для сено-

кошения. Они подразделяются на заливные, суходольные, заболоченные.

Пастбища – земли, используемые преимущественно

для пастьбы ско-

та.

Площади сельскохозяйственных угодий Северо-Кавказского региона

показаны в табл. 2.

2. Площади сельскохозяйственных угодий в регионах Северного Кавказа

(Почвенный покров и земельные ресурсы РФ, 2001)

Сельскохозяйственные угодья Республика,

край, область

Общая

площадь

земель

общая

площадь

пашня многолет-

ние насаж-

дения

сенокосы пастбища

Адыгея 780 355 282 7,7 5 60

Дагестан 4991 3049 498 116,7 263 2170

Ингушетия 362 176 99 4,0 7 65

Чеченская 1527 1066 340 35,0 68 622

Кабардино-

Балкария

1246 680 331 25,7 40 283

Карачаево-

Черкесская

1427 625 162 6,2 130 326

Северная Осе-

тия-Алания

830 430 207 11,2 31 180

Краснодарский 7546 4816 4096 161 45 513

Ставрополь-

ский

6545 5912 4160 57,2 162 1532

Ростовская 10096 8564 6144 90,5 239 2089

Экологическое неблагополучие почв сельскохозяйственных угодий

России показано в табл. 3.

3. Качественная характеристика сельскохозяйственных угодий и пашни

Удельный вес к общей

площади, %

Показатели Площадь с/х

угодий,

млн.га

В том числе

пашни

с/х угодий в т.ч. паш-

ни

Общая площадь 209,9 129,1 100 100

Кислые 72,9 55,5 34,7 43,0

Засоленные 15,0 3,6 7,2 2,8

Переувлажненные 16,1 5,7 7,7 4,4

Заболоченные 9,6 2,3 4,6 1,8

Каменистые 12,2 4,2 5,8 3,2

Подверженные водной эро-

зии

38,5 26,3 18,4 20,4

Подверженные ветровой

эрозии

12,0 7,9 5,7 6,1

Лес – земельный массив, занятый деревьями разной величины и пред-

назначенный для производства древесины, защитных целей, регулирова-

ния водного режима и др. К лесным площадям относятся лесные культуры,

полезащитные, водорегулирующие, садо- и виноградозащитные, приов-

ражные и прибалочные лесополосы, прирусловые лесополосы по берегам

рек, защитные лесные насаждения вокруг прудов, водоемов, и лесопарко-

вые насаждения. С лесом связаны редины, гари, погибшие насаждения,

прогалины и т.д. Все они считаются самостоятельными земельными

угодьями. К рединам относятся земельные участки с редким стоянием де-

ревьев, не имеющие надежного возобновления; к гарям и погибшим насаж-

дениям – участки, поврежденные пожарами, подтоплением, вредителями и

грибковыми болезнями до степени прекращения роста

деревьев.

Кустарник – земельный участок, занятый многолетними низкорослы-

ми растениями с древесными стеблями без ясно выраженного ствола. Ветв-

ление начинается почти у поверхности почвы. К кустарникам не относятся

участки с порослью молодого леса.

Болото – участок с избыточным постоянным увлажнением и болотной

растительностью (осока, тростник, камыш, багульник и др.). В

более узком

понимании болота отождествляются с торфяниками при слое торфа не менее

30 см. Они подразделяются на низинные, переходные и верховые. Типичны-

ми почвами болот как земельных угодий, являются торфяники, торфяно-

глеевые, перегнойно-глеевые. Лугово-болотные почвы относятся чаще

всего к заболоченным сенокосам.

Земельным кодексом Российской Федерации (2001 г.) определены

обязанности собственников земельных участков, землевладельцев, зем-

лепользователей и арендаторов. Они осуществляют:

 рациональную организацию территории;

 восстановление и повышение плодородия почв, а также других полез-

ных свойств земли;

 защиту земель от

водной и ветровой эрозии, селей, подтопления, забо-

лачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения

отходами производства, химическими и радиоактивными веществами,

от других процессов разрушения;

 защиту от заражения сельскохозяйственных угодий и других земель

карантинными вредителями и болезнями растений, зарастания сорня-

ками, кустарником и мелколесьем, других процессов ухудшения куль-

турно-технического состояния

земель.

Каждая категория земельного фонда состоит из земельных угодий,

которые разделяются на сельскохозяйственные (пашня, многолетние наса-

ждения, сенокосы, пастбища и залежи) и не сельскохозяйственные (лес,

кустарники, дороги, постройки, овраги, болото, пески и т.д.). Земельный

кодекс Российской Федерации определяет обязанности собственников

земельных участков, землепользователей и арендаторов по охране и

рациональному использованию

земельных угодий.

2. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ И ЕГО АСПЕКТЫ

2.1. ПОНЯТИЕ О ПЛОДОРОДИИ ПОЧВ

Почвы представляют собой сложную особую биогенную оболочку зем-

ного шара, покрывающую сушу материков. Горные породы, подвергаясь воз-

действию многих поколений живых организмов, испытывая длительное

влияние атмосферы и гидросферы, преображаются в почвенный покров.

Почвы имеют особый органоминеральный состав. В процессе почвообразо-

вания происходит накопление гумуса и других сложных органических со-

единений. Почвы

обогащаются также биогенными вторичными алюмосили-

катными и силикатными минералами, биофильными элементами и, таким об-

разом, приобретают специфическое свойство – плодородие. Как следствие

плодородия, почвенный покров обладает способностью обеспечивать рост и

продуктивность растений, т.е. производить урожай. Это свойство почвы слу-

жит основным условием продуктивности фитоценозов и сельского хозяйства

со всеми его

отраслями.

В почвах происходят различные явления очень интенсивного разруше-

ния сложных химических соединений как органической, так и минеральной

природы. Результатом всех биологических превращений органических ве-

ществ растительных, животных остатков и почвенного гумуса является их

минерализация, т.е. переход в почвенные растворы простых химических со-

единений, солей, кислот. Минерализация сопровождается выделением угле

кислого газа и воды. Разрушаются также силикатные и алюмосиликатные

минералы, которые достались почве в наследство от материнской породы. В

биосфере вряд ли можно найти еще место, где биогеохимические процессы

разрушения веществ разной природы проходят столь интенсивно.

Соотношение химических элементов в живом веществе и горных поро-

дах различно. В почвах постоянно

аккумулируются, одновременно закреп-

ляются и переходят в подвижное состояние химические элементы, обеспечи-

вающие жизнь. Важнейшая особенность почвы, основа ее плодородия – из-

бирательное накопление необходимых элементов в почвенных слоях, кото-

рое возможно только при участии живых организмов и, главным образом,

растений. Их корни ищут эти элементы глубоко в породах, перехватывают

каждую частицу

вещества, необходимого для жизни. Нежные корневые во-

лоски смогут выбрать нужный химический элемент, они его поглотят, усво-

ят. В этом заключается важнейшая закономерность биологического погло-

щения, здесь начинается великолепный процесс биологической аккумуляции

химических элементов жизни.

Растения, накапливая в своем теле элементы-биофилы, затем передают

их почвенному гумусу и другим соединениям, тем самым постоянно улучшая

среду своего обитания. Почвы с гумосферой закрепляют нужные для жизни

химические элементы и

становятся начальным звеном последующего усвое-

ния и миграции этих элементов по цепям питания многих групп организмов.

Но, в конце концов, они снова приходят в почву.

Разнообразие жизни на планете Земля зависит от широкой неоднород-

ности биоклиматических условий. Приток солнечной энергии на земной по-

верхности изменяется от 5 °С в полярных областях

до 14 000 °С в тропиках,

если этот приток солнечной энергии выразить в среднегодовой сумме темпе-

ратур выше +10 °С, как это чаще всего делают географы-агробиологи. Коли-

чество выпадающих осадков также меняется в пределах от 5 мм, например в

некоторых частях Сахары, до 14 000 мм в предгорьях Гималаев. Такая неод-

нородность биоклиматических условий

в сочетании с геоморфологическим

разнообразием поверхности Земли определяет сложное переплетение жиз-

ненных процессов и явлений физического, химического и иного преобразо-

вания литосферы. Они формируют широкое разнообразие почв, часто резко

контрастных по своему строению и качествам. Но все почвы объединяет об-

щее свойство – плодородие.

Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность

конкретных

растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые

системы воздухом и теплом. Питание, вода, воздух, тепло – главнейшие сла-

гаемые плодородия почв. Здесь необходимо подчеркнуть следующее. Под

почвенным питанием понимается обеспечение растений минеральными фор-

мами P, K, Ca, Mg, Na и практически всеми другими химическими элемента-

ми, имеющимися в природе. Однако основная масса живого вещества плане-

ты построена из химических элементов, имеющих атмосферное происхожде-

ние. Ведущие компоненты атмосферы: N

, CO

, H

O – это газы. Именно из

них строятся органические вещества живых организмов, в которых по массе

господствуют C, O, H, N. Академик В.И. Вернадский подчеркивал, что

«...почти все вещества организмов создаются из газов. Еще ярче эта связь

выражена в факте, что все земные газы (исключая вулканические эманации)

так или иначе связаны с организмами и процессами

жизни».

Кислород – продукт фотосинтеза растений. Весь кислород атмосферы

происходит из молекул воды. Вода также предоставляет живым организмам

водород. Кислород и углерод живого вещества происходят из углекислоты.

при, в общем-то, незначительном содержании в атмосфере (0,03 %) –

фундамент всей жизни планеты. «Без угольной кислоты не было бы жизни»,

– пишет В.И. Вернадский. Далее отмечает: «Зеленая растительность перера-

батывает и поглощает главным образом углекислоту, происходящую от ды-

хания почвы. Дыхание почвы есть биохимический процесс, связанный с вы-

делением углекислоты бактериями

, почвенной микрофауной и грибами».

Первоисточник H

O – соленые воды Океана. Однако вся пресная вода,

без которой немыслима жизнь, имеет атмосферное происхождение. Это не

что иное, как конденсированная из газообразного состояния атмосферная

влага. Среднее ее содержание в атмосфере около 3 %.

Наконец, азот, как компонент живых организмов, имеет атмосферное

происхождение, хотя и усваивается в большинстве своем из минеральных со-

единений

почвы. В минеральных породах литосферы азота не было. Орга-

низмы, фиксирующие азот из атмосферы, обогащают им почву.

Таким образом, атмосферу можно представить как относительно

инертное азотное вместилище, в котором энергично циркулируют O

, CO

O. Циркуляция этих газов – часть, причем господствующая по массе био-

логического круговорота веществ и энергии, охватывающего всю нашу пла-

нету Земля и обеспечивающего биосфере стабильное состояние многие и

многие тысячелетия.

Почва считается плодородной, если растения на ней не страдают от

холода и перегрева, а корневые системы получают в нужном количестве

элементы

питания, воду, не испытывают недостатка в кислороде воздуха.

Недостаток или избыток одного из слагаемых компонентов плодородия ог-

раничивает возможности получения урожая и часто приводит к гибели

растений.

Плодородие почвы – интегрирующая системная способность почвен-

ных процессов и свойств с заложенным в нем результатом длительного пе-

риода почвообразования, это многопараметрные свойства, включающие как

количественные, так и качественные характеристики, отражающие особенно-

сти функционирования конкретной почвы, ее внутреннюю структуру и

внешние связи.

В многогранном понятии плодородия каждая его составляющая важна

и незаменима. А поэтому не следует искать главное. Выделим лишь крайне

разносторонние функции живого и мертвого органического вещества и про-

дуктов метаболизма, трансформации органических соединений, их минера-

лизации и новообразования, где вещественно и энергетически преобладает

фотосинтез. В этой сложнейшей цепи круговорота и

превращения материи

выделяется группа специфических органических соединений почвы – ее гу-

мус. Специфических потому, что они присущи в природе только почвам. От

возникновения гумуса, цикла его существования и исчезновения (минерали-

зации) зависит разностороннее явление – плодородие почвы.

2.2. ВИДЫ И ФОРМЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ

Возникновение плодородия связано с естественным почвообразовани-

ем, поэтому каждой почве присуще природное, или естественное плодоро-

дие. Если почва распахивается либо используется под кормовые угодья, она

включается в трудовой процесс. Ее природное плодородие начинает прояв-

ляться в продуктивности сельскохозяйственных угодий. Этот вид плодоро-

дия часто называют эффективным, в котором объединены естественное и

искусственное плодородие.

Искусственное плодородие создается человеком, его разносторонним

воздействием на природу почвы. Однако человек по-разному влияет на поч-

ву. Известно много примеров, когда благодаря его деятельности и культур-

ной растительности, естественные малопродуктивные ландшафты пустынь,

болот, солончаков, солонцов были преобразованы в плодородные пахотные

земли. В цветущие сады превратились болота Колхиды,

плодородными стали

земли Фландрии, Голодной степи, оазисы Хорезма и Сахары, высокие уро-

жаи риса получают в дельте Кубани и т.д. Все это иллюстрирует положи-

тельное влияние человека на естественные свойства почв, искусственное

плодородие проявляется по отношению к природному в высоком эффектив-

ном плодородии. Но часто земледелец по незнанию или из

-за нерадивого хо-

зяйствования, пренебрежительного отношения к почве снижает естественный

уровень плодородия, что приводит к деградации почвенного покрова. Наибо-

лее распространенные формы нарушения естественного плодородия – эрозия

и дефляция почв, засоление и осолонцевание, химическое загрязнение, ма-

шинная деградация и т.д.

Плодородие почв проявляется в двух формах. Во-первых, плодородие

почвы выражается в продуктивности (урожайности) произрастающих на

ней растений, в количестве синтезируемой фитомассы. Плодородная почва

должна давать высокий урожай сельскохозяйственных растений. Примером

могут служить черноземы Кубани, обладающие превосходными естествен-

ными свойствами для культурной растительности и по праву считающиеся

плодороднейшими почвами

мира.

Однако высокая урожайность растений может быть достигнута за счет

увеличения искусственного плодородия. Нечерноземные почвы Прибалтий-

ских стран Западной Европы – рекордсмены мира по урожайности зерновых

культур. Поэтому плодородие разных почв, их бонитет сравнивается по мно-

голетней урожайности культурных растений, но обязательно – при равных

экономических затратах на получение урожая.

Во-вторых, плодородие

почвы выражается в богатстве элементами

питания, гумусом, в растительно-экологических свойствах и их количест-

венно-качественных особенностях. В данном случае плодородие определяет-

ся содержанием в почвах азота, фосфора, калия и других биогенных элемен-

тов, необходимых для питания растений и поддержания их различных фи-

зиологических функций. Большое значение имеют также свойства

почвы, ее

характеристики, создающие определенные экологические условия, среду для

жизнедеятельности растений. К ним относят реакцию среды (рН), физиче-

ские свойства, содержание солей, гранулометрический состав, каменистость,

солонцеватость, увлажненность и др.

Для плодородия почвы важны оптимальное содержание элементов пи-

тания и свойства, которые способствуют нормальному усвоению этих эле-

ментов. Например, на сильнокислых

и сильнощелочных почвах задерживает-

ся поступление многих веществ в растения. На почвах, содержащих известь,

некоторые растения страдают от хлороза. Железо здесь переходит в недос-

тупные для корней формы. А для улучшения кислых почв, наоборот, вносят

известь.

Гранулометрический состав – существенный показатель плодородия

почвы. От содержания в почве различных по крупности механических эле

ментов зависят многие химические, физико-химические, водно-физические и

физические свойства. Изучение влияния гранулометрического состава на

урожайность сельскохозяйственных растений позволило установить опреде-