Деградация почв: причины, следствия, пути снижения и ликвидации
Покупка
Тематика:
Почвоведение
Автор:
Гогмачадзе Гулади Джемалович
Предисл. и общ.ред:
Хомяков Д. М.
Год издания: 2011
Кол-во страниц: 272
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-211-05960-3
Артикул: 425263.02.99
В работе приведены обобщения результатов собственных исследований, а также других научных учреждений по деградации пахотных земель России. Под руководством автора разработаны и представлены в книге:
- методология оценки агроэкологических и ландшафтно-мелиоративных факторов деградации агроландшафтов Нечерноземной зоны России для определения основных направлений восстановления плодородия почв и повышения продуктивности агроценозов;
- характеристики деградационных процессов и основных агроэкологических и ландшафтно-мелиоративных факторов деградации сельскохозяйственных угодий;
- различные комплексы последовательных мероприятий по возделыванию сельскохозяйственных культур, направленных на восстановление продуктивности деградированных пахотных и природных кормовых угодий.
Представленные данные и проведенный анализ могут быть использованы органами государственного и регионального управления, информационноконсультационными центрами АПК, а также научными работниками, студентами и аспирантами классических и сельскохозяйственных университетов, академий и иных высших учебных заведений.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 06.03.02: Почвоведение
- 35.03.03: Агрохимия и агропочвоведение
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
УДК 6315 : 50206 ББК 40.3 ББК Г58 Рекомендовано к опубликованию Ученым советом Всероссийского научно-исследовательского института информатизации агрономии и экологии «ВНИИ Агроэкоинформ» Допущено учебно-методической комиссией факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 013000 (020701) и направлению 510700 (020700) «Почвоведение» Р е ц е н з е н т ы: доктор биологических наук, профессор М.А. Мазиров, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.С. Матюк Под общей редакцией профессора Д.М. Хомякова Гогмачадзе Г.Д. Деградация почв: причины, следствия, пути снижения и ликвидации / Предисл. и общ. ред. Д.М. Хомякова. — М.: Издательство Московского университета, 2011. — 272 с. ISBN 978-5-211-05960-3 В работе приведены обобщения результатов собственных исследований, а также других научных учреждений по деградации пахотных земель России. Под руководством автора разработаны и представлены в книге: – методология оценки агроэкологических и ландшафтно-мелиоративных факторов деградации агроландшафтов Нечерноземной зоны России для определения основных направлений восстановления плодородия почв и повышения продуктивности агроценозов; – характеристики деградационных процессов и основных агроэкологических и ландшафтно-мелиоративных факторов деградации сельскохозяйственных угодий; – различные комплексы последовательных мероприятий по возделыванию сельскохозяйственных культур, направленных на восстановление продуктивности деградированных пахотных и природных кормовых угодий. Представленные данные и проведенный анализ могут быть использованы органами государственного и регионального управления, информационноконсультационными центрами АПК, а также научными работниками, студентами и аспирантами классических и сельскохозяйственных университетов, академий и иных высших учебных заведений. УДК 6315 : 50206 ББК 40.3 ISBN 978-5-211-05960-3 Г58 © Д.М. Хомяков, предисловие, 2011 © Г.Д. Гогмачадзе, 2011 © Издательство Московского университета, 2011
UDC 6315: 50206 BBK 40.3 ББК G58 Recommended to publication by the Academic council of the All-Russia scientific research institute for informatization of agronomics and ecology «VNII AgroEcoInform» Admitted by the Training-methodical commission of Soil Science Faculty of Lomonosov Moscow State University as a training handbook for students of the higher educational institutions studying on 013000 (020701) specialty and 510700 (020700) trend «Soil science» R e v i e we r s: Dr. Sci. Biol., professor M.A. Mazirov, Dr. Sci. Agricult., professor N.S. Matiuk Under the general edition of professor D.M. Khomiakov Gogmachadze G.D. Soil degradation: causes, effects, ways of decrease and elimination / Preface and general ed. of D.M. Khomiakov. — М.: Moscow University Press, 2011. — 272 p. ISBN 978-5-211-05960-3 Results of own researches are presented, numerous investigations of other scientific institutions on degradation of arable lands of Russia are generalized in the work and: – methodology of estimation of agroecological and landscape-meliorative factors of degradation of agrolandscapes of Non-chernozem zone of Russia for definition of the basic directions of reclaiming of their soil fertility and efficiency; – characteristics of degradation processes and the main agroecological and landscape-meliorative factors of degradation of agricultural lands is developed; – package of measures for crop cultivation directed on reclaiming of efficiency of degradation arable and natural forage meadowlands is worked out. The generalized complex information can be used by agricultural consulting centers, experts of regional government and also by the faculty, students, masters and post-graduate students of universities, academies and agricultural high schools. UDC 6315: 50206 BBK 40.3 ISBN 978-5-211-05960-3 G58 © D.M. Homiakov, preface, 2011 © G.D. Gogmachadze, 2011 © Moscow University Press, 2011
ПРЕДИСЛОВИЕ В 1892 г. начала свою деятельность Особая экспедиция Лесного департамента по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства в степях России. Одним из базовых объектов исследований являлась Каменная степь (современный Таловской район Воронежской области). Побуждающим мотивом начала деятельности экспедиции явилась грандиозная засуха 1891– 1893 гг., обрекшая на голод 35 млн жителей 28 губерний России. Руководитель работ, основатель российской науки о почвах В.В. Докучаев считал, что эта беда «нагрянула не вчера, и она есть закономерное и неумолимое следствие неразумного земледелия в степях и лесостепях России». Поэтому бороться надо в первую очередь с причинами, порождающими засуху. Главными задачами экспедиции были поиск и обоснование «на избранных участках возможно правильного соотношения между водою, лесом, лугами и другими хозяйственными угодьями в целях подъема степной культуры». Именно в экологическом равновесии виделась возможность реального оздоровления «земледельческого организма» России. Рациональное природопользование в сельском хозяйстве всегда начинается с рациональной организации территории. Особенно актуально это для земледелия засушливых районов. Эти задачи до сих пор в России не решены. Сейчас черноземы составляют свыше 55% от общей площади пашни, реально задействованной в агрикультуре, в том числе выщелоченные — 15% и обыкновенные — 15%; от площади сельскохозяйственных угодий — 43, 11 и 11% соответственно. В структуре пашни примерно 15% приходилось на серые и бурые лесные, 11% — на каштановые почвы. Традиционно всегда интенсивно распахивались преимущественно наиболее плодородные почвы лесостепной, степной и сухостепной зон. Существует высокая вероятность того, что в условиях глобальных изменений природной среды и климата, а также возникновения особенностей проявления динамики региональных гидротермических факторов и экстремальных явлений погоды уже в ближайшем будущем серьезно возрастет значимость достаточно обеспеченных
влагой таежной и лесной зон европейской части страны. Вклад Нечерноземной зоны в общий объем и стабилизацию производства всех отраслей АПК по годам будет постоянно увеличиваться. Исторически не учитывалось и не учитывается сейчас, что на производство продукции земледелия существует ряд ограничений природного и антропогенного характера, а именно появление и проявление деградации почв и ландшафтов в результате их нерационального использования. Среди лимитирующих факторов особое место занимает водная эрозия почвы, распространенная практически во всех природных зонах, поскольку около 40% пашни страны расположено на склонах более 1°. Зерновое производство — индикатор культуры земледелия и развития сельского хозяйства. Посевы зерновых всегда занимали и занимают в России более половины посевных площадей, для их выращивания используются доступные современные технологии, предусматривающие достаточно высокую степень механизации и возможный в данный период уровень применения средств химизации земледелия. В настоящее время свыше 75% (до 2000 г. — 90% и более) площадей и валового сбора зерновых приходится на категорию хозяйств «сельскохозяйственные организации». Основной объем зерна производят на больших площадях наиболее крупные из них, лучше обеспеченные материально-техническими и финансовыми ресурсами, имеющие высокий уровень товарности (60–70%). В 20 регионах страны сосредоточено свыше 75% общих посевов зерновых и зернобобовых культур. Урожаи и валовой сбор зерна позволяют интегрально оценить плодородие почв агроландшафтов, их состояние, реализацию биоклиматического потенциала территории, технологические и экологические аспекты современного российского агропроизводства (табл. I). Таблица I Производство зерна в России с 1955 по 2010 г. (в хозяйствах всех категорий) 6 Предисловие Годы Посевная площадь, млн га Урожай, ц/га Валовой сбор, млн т 1 2 3 4 1955 76,1 7,2 54,7 1956 74,7 8,9 66,4 1957 72,7 7,5 54,9 1958 72,5 10,1 72,9 1959 69,1 9,4 64,9 1960 71,4 10,2 72,6
Предисловие 7 1 2 3 4 В среднем за 1956–1960 72,1 9,2 66,3 1961 74,5 9,4 70,3 1962 79,2 10,5 83,1 1963 79,4 7,9 62,8 1964 81,6 10,2 83,2 1965 77,6 8,5 66,2 В среднем за 1961–1965 78,5 9,3 73,1 1966 76,1 12,6 95,6 1967 74,9 11,3 84,8 1968 74,3 14,0 103,8 1969 73,5 11,4 83,9 1970 72,7 14,8 107,4 В среднем за 1966–1970 74,3 12,8 95,1 1971 71,8 13,8 98,8 1972 73,1 11,8 85,9 1973 76,6 15,8 121,4 1974 76,5 13,7 105,1 1975 77,0 9,4 72,4 В среднем за 1971–1975 75,0 12,9 96,7 1976 77,2 15,4 118,9 1977 78,4 13,0 101,6 1978 77,0 16,5 127,4 1979 75,7 11,2 84,8 1980 75,5 12,9 97,2 В среднем за 1976–1980 76,8 13,8 106,0 1981 74,1 10,0 73,8 1982 71,9 13,6 98,0 1983 70,7 14,8 104,3 1984 69,7 12,2 85,1 1985 68,1 14,5 98,5 В среднем за 1981–1985 70,9 13,0 92,0 1986 67,5 15,9 107,5 1987 66,7 14,8 98,6 1988 66,0 14,2 93,7 1989 64,9 16,1 104,8 1990 63,1 18,5 116,7 Продолжение табл. I
Примечания. Приведенные в таблице данные округлены до десятых. Пашня — сельскохозяйственное угодье, систематически обрабатываемое и используемое под посевы сельскохозяйственных культур, включая посевы многолетних трав, а также чистые пары. Посевные площади — часть пашни, занятая под посевы сельскохозяйственных культур. Валовой сбор сельскохозяйственных культур включает в себя объем собранной продукции как с основных, так и с повторных и междурядных посевов в сельскохозяйственных организациях, крестьянских (фермерских) хозяйствах, у индивидуальных предпринимателей и в хозяйствах населения. 8 Предисловие 1 2 3 4 В среднем за 1986–1990 65,6 15,9 104,3 1991 61,8 14,4 89,1 1992 61,9 17,2 106,8 1993 60,9 16,3 99,1 1994 56,3 14,4 81,3 1995 54,7 11,6 63,4 В среднем за 1991–1995 59,1 14,8 87,9 1996 53,4 12,9 69,3 1997 53,6 16,5 88,5 1998 50,7 9,4 47,8 1999 46,6 11,7 54,7 2000 45,6 14,3 65,4 В среднем за 1996–2000 50,0 13,0 65,1 2001 47,2 18,1 85,2 2002 47,5 18,3 86,6 2003 42,2 15,9 67,2 2004 43,7 17,8 78,0 2005 43,6 17,8 77,8 В среднем за 2001–2005 44,8 17,6 79,0 2006 43,2 18,1 78,2 2007 44,3 18,4 81,5 2008 46,7 23,2 108,2 2009 47,6 20,4 97,1 2010 43,6 14,0 60,9 В среднем за 2006–2009 45,5 20,0 91,2 В среднем за 2006–2010 45,1 18,9 85,2 Окончание табл. I
Средний урожай зерновых за период 1970–2000 гг. составил 13,9 ц/га зерна (вес после доработки). Остаточное среднее квадратичное отклонение относительно 30-летнего тренда (параболы второго порядка с максимумом в период 1985–1990 гг.) имеет численное значение в 2,3 ц/га. Остаточный коэффициент вариации — 2,3/13,9 = 0,165 (16,5%). Таким образом, наиболее вероятные значения урожая при условии сохранения тенденций (агроэкологической и технологической ситуации, характерной для расчетного периода), оцененных и усредненных при вычислении тренда, колеблются в пределах 11,6–16,2 ц/га при тенденции к снижению. В это время с 75,0 до 50,0 млн га (на 33,3%) сократилась площадь посевов зерновых культур. Можно предположить, что в той или иной мере происходил отбор наиболее плодородных и пригодных к сельскохозяйственному использованию земель по критериям экономической эффективности, лучшей логистики и, хочется надеяться, экологической безопасности. С 2001 по 2010 г. урожаи двух лет — 2003 г. и последнего — попадали в найденный интервал, а посевы зерновых уменьшились еще на 5 млн га и составляли в среднем примерно 45,0 млн га с незначительными колебаниями по годам. Урожай зерновых за период 2001–2005 гг. составил 17,6 ц/га, за период 2006–2010 гг. оценивается максимально в 18,9 ц/га, а в среднем за последние 10 лет — 18,3 ц/га. По состоянию на 01.01.2002 г. общая площадь пашни с учетом земель личного пользования — 123,9 млн га (по данным Росстата, в АПК за хозяйствами всех категорий числилось только 118,4 млн га). Из них более 41 млн га приходилось на эрозионно опасные, включая более 24 млн га уже эродированных. Около 42 млн га составляли дефляционно опасные земли, в том числе дефлированные, потерявшие значительную часть плодородного слоя, — 11 млн га. Свыше 3,5 млн га были подвержены одновременно водной и ветровой эрозии; до 6 млн га относятся к категории переувлажненных Предисловие 9 Урожай получен делением величины валового сбора зерновых, включая озимые, кукурузу на зерно и зернобобовые, в весе после доработки, на общую площадь посевов культур данной группы. Серым цветом выделены годы (24 из 56), когда сильные засухи охватывали 7–10 и более основных зерновых районов европейской территории России и Сибири (1954, 1955, 1963, 1965, 1972, 1975, 1979, 1981, 1984, 1998, 1999, 2002, 2010); 5–6 регионов или отдельные районы (1957, 1967, 1982, 1985, 1992, 2003); Северный Кавказ (1969); Западную Сибирь (1974, 1977, 1991) и др. Они, как правило, сопровождались снижением урожаев и валового сбора зерна в стране.
земель, свыше 2 млн га — заболоченных, свыше 4 млн га — засоленных, до 10 млн га — содержащих солонцеватые и солонцовые комплексы, 3,7 млн га — каменистых. В Орловской, Брянской, Калужской, Тульской и других областях более 5,0 млн га сельскохозяйственных угодий остаются загрязненными радионуклидами и требуют специальных технологий ведения агропроизводства. Из имевшихся ранее мелиорируемых 11,3 (6,2 и 5,1) млн га cельскохозяйственных угодий на 01.01.2010 г. оставалось еще примерно 9,0 (4,4 и 4,6) млн га орошаемых и осушаемых земель соответственно. Меньше половины находилось в удовлетворительном состоянии. Сейчас таких земель примерно 5,0 млн га, остальные или выведены из оборота, или переведены в немелиорированные угодья. На части из них образовались т.н. «пирогенные ландшафты», особенно после пожаров 2010 г. Площадь орошаемой пашни в хорошем состоянии не превышает 2,0 млн га, а осушенной — 0,5 млн га. К началу реформы и смене хозяйственного механизма российский АПК подошел с истощенными почвами, устаревшими технологиями, отсутствием стимулов к эффективной работе, нерешенными социальными вопросами. Деградация земель сельскохозяйственного назначения, в том числе и пахотных, продолжается до настоящего времени, но не получила комплексной и объективной оценки. Скорость прироста эродированных земель за последние 40 лет составила в среднем не менее 1 млн га в год. Объективную и комплексную оценку современного состояния и использования почвенных и земельных ресурсов в агропроизводстве в масштабах страны невозможно провести в силу отсутствия информации и прекращения исследований по данному вопросу. Смытые почвы отличаются уменьшением мощности верхнего плодородного слоя и запасов гумуса. В среднем урожаи сельскохозяйственных культур снижаются на слабосмытых почвах на 10– 20%, на среднесмытых — на 30–40, на сильносмытых — на 50– 80% по сравнению с полнопрофильными ненарушенными почвами; на дефлированных почвах разной степени деградации — от 7 до 60%, на засоленных и солонцовых почвах в зависимости от содержания легкорастворимых солей, появляющихся, в частности, и вследствие неправильного орошения (вторичное засоление), — на 20–90%. Причем меняется и существенно ограничивается набор возможных для возделывания культур. Для России в силу ее географического расположения характерно чередование лет с отклонениями продуктивности посевов и валовых 10 Предисловие