Деградационные процессы почв и земельных угодий Рязанской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Деградационные процессы почв и земельных угодий Рязанской области

Виноградов Д.В.*, Гусев В.И.*, Кузнецов Н.П.**, Степура Е.Е.**, Синиговец М.Е.***

*РГАТУ (Рязань)

**РГУ им. С.А. Есенина (Рязань)

***«ВНИИ Агроэкоинформ»

В статье дан краткий анализ деградационных процессов почв и земельных угодий в Рязанской области. Предложена система мер по повышению плодородия почв и созданию бездефицитного баланса гумуса, снижению деградационных процессов в регионе.

Ключевые слова: ПОЧВА, ПЛОДОРОДИЕ, ГУМУС, ЭКОЛОГИЯ, ДЕГРАДАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, РЯЗАНСКАЯ ОБЛАСТЬ

По данным государственного учета земель, земельный фонд Рязанской области на 1 января 2012 года составил 3960,5 тыс. га. Все земли в области подразделяются на семь категорий: 1) земли сельскохозяйственного назначения; 2) земли населенных пунктов; 3) земли промышленности, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информации, космического обеспечения, энергетики, обороны и иного специального назначения; 4) земли особо охраняемых природных территорий; 5) земли лесного фонда; 6) земли водного фонда; 7) земли запаса.

Земельные угодья делятся на сельскохозяйственные (пашня, многолетние насаждения, залежь, сенокосы и пастбища) и несельскохозяйственные (земли под водными объектами и болотами; под лесами и древесно-кустарниковой растительностью; под дорогами; земли застройки; нарушенные земли; земли в стадии мелиоративного строительства и восстановления плодородия; прочие земли, к которым относятся овраги, пески, полигоны отходов, свалки, территории консервации). Сельхозугодья в области занимают 2323,3 тыс. га, в т.ч. 1468,1 тыс. га - пашня.

Почвенный покров области разнообразен и по преобладанию основных типов и подтипов почв делится на три зоны. В северной и восточной частях области преобладают дерново-подзолистые почвы: общая площадь их - около 1200 тыс. га (30,3% территории области). В западной и центральной частях области преобладают серые лесные (светло-серые, серые и темно-серые) почвы с общей площадью 934,9 тыс. га (23,6% ее территории). Черноземы (оподзоленные, выщелоченные и типичные) распространены в южной части и представляют ландшафтные зоны лесостепи и луговой степи. Они занимают 992,7 тыс. га, или 25,1% территории области. Кроме черноземов, в этой зоне незначительную долю составляют лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы.

Пойменные, или аллювиальные почвы, распространены во всех зонах области и занимают около 12% территории региона [1, 2].

Наряду с перечисленными выше почвами, на территории области имеются болотные, болотно-подзолистые, болотно-тофяные и овражно-балочные почвы.

В результате хозяйственной деятельности человека почва часто теряет свое плодородие, деградирует или даже полностью разрушается и уничтожается. Деградация - это совокупность процессов изменения функций почв и земель, комплекса их свойств, режимов и плодородия, обусловленная количеством природных и антропогенных факторов. Основными антропогенными факторами, влияющими на деградационные процессы почв, являются: 1) сельскохозяйственные факторы (чрезмерная распашка естественных угодий, уничтожение лесов, избыточное возделывание пропашных и монокультур, неумеренная химизация, перевыпас скота и др.); 2) индустриальные факторы (техногенная нагрузка, кислотные осадки, избыточная застройка и др.); 3) урбанизационные факторы (отчуждение земель под городские нужды, вывод земель из сельскохозяйственного использования и др.).

Можно отметить три основные категории деградации почв: а) физическая и механическая; б) химическая и физико-химическая; в) биологическая и биохимическая. Категория физической и механической деградации включает в себя процессы механического удаления почвенного материала, нарушения сложения почв, их уплотнения, ухудшения комплекса их физических и водно-физических свойств и режимов. Категория химической и физико-химической деградации включает процессы негативных изменений почвенного поглощающего комплекса, кислотно-щелочных свойств почв, содержания химических макро- и микроэлементов и др. Категория биологической и биохимической деградации включает негативные количественные и качественные изменения свойств почвенных организмов.

Все эти три категории деградации почв взаимно влияют друг на друга и проявляются совместно.

Природно-климатические и геоморфологические условия Рязанской области способствуют интенсивному развитию водно-эрозионных процессов на ее территории. Сельскохозяйственные угодья с уклонами до 20 занимают площадь 1848 тыс. га, а более 2-30 - 657,4 тыс. га. По данным Рязанского филиала института «Центргипрозем», водной эрозии подвержены 712,4 тыс. га сельхозугодий, в том числе 615,2 тыс. га пашни. Больше всего в области смыто черноземов и серых лесных почв (соответственно, около 39% и 36,6% от общего количества этих почв), намного меньше - (около 4,5% от общего количества) дерново-подзолистых почв.

Водная эрозия наносит большой вред сельскохозяйственному производству области. Вследствие смыва безвозвратно теряются самые плодородные слои почвы, вымывается огромное количество элементов питания растений, резко ухудшаются водно-физические свойства почв, снижаются в 2-5 раз урожаи сельскохозяйственных культур. В результате роста оврагов и образования промоин ежегодно из сельскохозяйственного оборота выбывает большое количество угодий. Овражная сеть дробит пашню на участки, что затрудняет их использование.

Ветровая эрозия на территории области не имеет большого распространения. Всего ветровой эрозии подвержено более 20 тыс. га сельхозугодий, в том числе 18,4 тыс. га пашни.

Промышленная эрозия почв (разрушение почвенного покрова в результате промышленной деятельности человека) происходит при добыче полезных ископаемых (гравия, песка), строительстве и др. На 1.01.2012 площадь всех нарушенных земель в Рязанской области составляла более 6,0 тыс. га, в том числе нарушенных при разработке полезных ископаемых - более 2 тыс. га, при торфоразработках - 3,5 тыс. га, при строительстве - 0,9 тыс. га. Нарушенные в результате промышленной эрозии земли подлежат рекультивации - восстановлению и оптимизации нарушенных человеком ландшафтов.

Переувлажнение, заболачивание и подтопление почв во всех районах области имеют большое распространение. Переувлажненные почвы по степени переувлажненности подразделяются на кратковременно переувлажненные, слабо переувлажненные, средне и сильнопереувлажненные (заболоченные) почвы. К кратковременно переувлажненным почвам относятся почвы со слабыми признаками оглеения - слабоглеевые. Более 370 тыс. га почв используемых в сельскохозяйственном производстве региона требуют проведения агромелиоративных мероприятий.

К слабопереувлажненным почвам относятся глееватые почвы, к среднепереувлажненным - глеевые, к сильнопереувлажненным - болотные почвы (иловато-глеевые, торфяно-глеевые, торфяные и др.). Всего переувлажненных почв на территории области 618 тыс. га. К настоящему времени 159 тыс. га этих земель осушено. Однако состояние осушенных земель на основной площади неудовлетворительное, что связано с плохим проведением самих мелиоративных работ, неудовлетворительной эксплуатацией осушительных систем и неправильным использованием земель.

Переувлажнение, заболачивание и подтопление почв и земель значительно ухудшают широкий комплекс их свойств, в том числе агрономически важных.

Подтоплением земель называется подъем грунтовых вод до 1,5-1 м (и менее) от поверхности и поступление их в пределы почвенного профиля.

Подтопление связано со строительством различных гидротехнических сооружений и, особенно, с подпором грунтовых вод водохранилищами. Гидротехническое строительство на реках и речках равнинных территорий приводит к затоплению значительных площадей земель, что, в свою очередь, приводит к подтоплению и деградации земель на огромных площадях окружающих территорий.

В настоящее время в регионе наблюдается повсеместная дегумификация почв. Причины снижения содержания гумуса в почве могут быть разные, но главные из них вызваны сменой естественного биоценоза агроценозом, т.е. распашкой целинных земель, отрицательным балансом питательных элементов из-за недостаточного внесения минеральных и органических удобрений, малым удельным весом в структуре посевных площадей многолетних трав, особенно бобовых, отсутствием сидератов и использованием органических отходов (соломы, биогумуса, дефеката и др.), эрозией почв. В силу этих причин за последние 35-45 лет в почвах Рязанской области наблюдается процесс убывания гумуса. Это показывают результаты статистической обработки материалов почвенных исследований за 1955-1965, 1975-1980, 1981-1995 гг. По этим данным, ежегодная убыль гумуса по всем видам почв области составила от 0,16 до 0,5 т/га (для дерново-подзолистых почв - 0,16 т/га, серых лесных - 0,22-0,36 т/га, черноземов - 0,39-0,50 т/га).

Система мер по повышению плодородия почв и созданию бездефицитного баланса гумуса предусматривает ежегодное внесение органических и минеральных удобрений, известковых материалов, использование в севооборотах многолетних трав, соблюдение почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Как известно, рациональное применение удобрений повышает урожаи сельскохозяйственных культур не менее чем на 50%. Однако несоблюдение технологии их применения, сроков внесения и способов хранения может привести к ухудшению экологической обстановки. В этих условиях экономическая и агрономическая эффективность удобрений уже не компенсирует экологических издержек, связанных с чрезмерным поступлением агрохимикатов в агроландшафты. В настоящее время отмечено повсеместное загрязнение почв области стойкими пестицидами [1, 3].

Еще одна из проблем современных деградационных процессов в Рязанской области - загрязнение почв тяжелыми металлами и другими продуктами техногенеза. Загрязнение имеет разные источники: отходы металлообрабатывающей промышленности, продукты сгорания топлива, выхлопные газы автомобилей, промышленные выбросы.

К тяжелым металлам относят Pb, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Cd, Hg, Sn и некоторые другие. Такие элементы, как Hg, Pb, Co, As, являются «критической группой веществ - индикаторов стресса окружающей среды» [2, 4].

Распределение тяжелых металлов по поверхности почвы зависит от особенностей источников загрязнения, метеорологических особенностей района, геохимических факторов и ландшафтной обстановки в целом. Металлы имеют тенденцию закрепляться в отдельных звеньях биологического круговорота, аккумулироваться в биомассе микроорганизмов и растений и по трофическим цепям попадать в организм животных и человека, отрицательно воздействуя на их жизнедеятельность. В той или иной степени они влияют на экологическую обстановку, подавляя развитие и биологическую активность почвы.

Свинец, особенно ядовитым соединением которого является тетраэтилсвинец, обладает высокой способностью к аккумуляции в растениях. Вблизи шоссейных дорог растения содержат свинца в 5-10 раз больше фонового значения. Доза свинца, равная 100 мг/кг сухой массы корма, считается летальной для животных.

Повышение концентрации кадмия в организме человека повышает кровяное давление, приводит к ломкости костей, онкологическим заболеваниям. Кадмий усваивается дождевыми червями, улитками и мокрицами в 10-15 раз активнее, чем свинец и цинк. Он токсичен для сельскохозяйственных растений.

Защита почв от загрязнения тяжелыми металлами базируется на совершенствовании производства, создании замкнутых технологических процессов безотходного производства. Удобен, но не всегда эффективен способ закрепления металлов изменением химизма почвы при внесении извести, органических и минеральных удобрений. В результате сжигания газа, нефтепродуктов, битумов в биосферу поступают канцерогенные углеводороды. Основным и самым опасным из них загрязнителем атмосферы и почвы является 3,4-бензопирен (БП). Источниками поступления БП в окружающую среду являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство.

Почвы крупных городов содержат БП в 100 и 1000 раз больше его фонового значения. Обычно он концентрируется в слое 0-50 см. Этот углеводород обнаружен во многих высших растениях. Его разложению способствуют солнечный свет, низшие организмы, растения. Техногенное загрязнение атмосферы соединениями хлора, серы, азота приводит к выпадению кислотных дождей, адсорбции почвой газов и изменению реакции почв в кислую сторону.

Загрязнение территорий радиоактивными продуктами деления характеризуется плотностью загрязнения, т.е. содержанием радионуклида в пахотном слое почвы на площади 1 км2 (100 га). Неравномерное выпадение радионуклидов на земную поверхность, обусловленное особенностями воздушных течений, осадков, складывающихся в атмосфере, образовало различную плотность загрязнения почвы.

В результате Чернобыльской аварии территория Рязанской области также подверглась радиоактивному загрязнению. Фоновая плотность загрязнения почв сельскохозяйственных угодий до аварии составляла в среднем на территории Рязанской области: цезием-137 - 0,04-0,08ku/км2, стронцием - 90-0,02-0,05 ku/км2.

После аварии плотность загрязнения почв сельскохозяйственных угодий увеличилась в 10-15 раз; на отдельных участках пашни плотность загрязнения достигла 3 ku/км2, на почвах естественных кормовых угодий - до 5 ku/км2 и несколько выше.

След радиоактивного облака прошел по территории Рязанской области с юга-запада на северо-восток. Основная масса радиоактивных продуктов выпала на территории Михайловского, Ухоловского, Кораблинского, Ряжского, Милославского и Новодеревенского районов.

По результатам радиологического обследования, проведенного в 1991-1993 гг., общая площадь сельскохозяйственных угодий, загрязненных цезием-137, по области составляет 498,3 тыс. га, в том числе с плотностью загрязнения более 1 ku/км2: пашни - 365,8 тыс. га, сенокосов и пастбищ - 121,7 тыс.га, из них на площади 10,8 тыс. га плотность загрязнения превышает 5 ku/км2.

Наиболее загрязненным является Михайловский район, в котором загрязнены 70,7 тыс. га пашни, или 61% от общей площади пашни района, и 20 тыс. га кормовых угодий, что составляет 85% площадей сенокосов и пастбищ.

Следующим по площади загрязнений идет Ухоловский район, где цезием-137 загрязнены 47,6 тыс. га пашни, что составляет 73% от общей площади пашни района, и 10,1 тыс. га, или 99%, сенокосов и пастбищ.

В Милославском районе загрязнены 35,5 тыс. га (36%) пашни и 13,9 тыс. га (87%) кормовых угодий. В Ряжском районе загрязнение цезием-137 составило: 39,0 тыс. га (66%) пашни и 11,7 тыс. га (89%) сенокосов и пастбищ.

В Новодеревенском районе загрязнено 35,9 тыс. га (36%) пашни и 13,9 тыс. га (87%) кормовых угодий. Немного меньшее загрязнение в Кораблинском (26,9 тыс. га, или 40%, пашни и 12,6 тыс. га, или 76%, кормовых угодий) и Скопинском районах (27,7 тыс. га, или 24,2%, пашни и 1,4 тыс. га, или 5,4%, сенокосов и пастбищ). В Сараевском районе 20,9 тыс. га (15,6%) пашни и 27,2 тыс. га (88,6%) сенокосов и пастбищ загрязнены цезием-137. В остальных районах области (Пронский, Старожиловский, Копинский и др.) загрязнено не более 10 тыс. га пашни.

На территории Рязанской области вследствие аварии на ЧАЭС 320 населенных пунктов находятся в границах зон радиоактивного загрязнения. В них проживает 8% численности населения региона. В целом годовая эффективная доза радиации в них не превышает установленного предела, но нельзя не учитывать загрязнение почв сельхозугодий области цезием-137 местами до 5 ku/км2.

В связи с этим сельскохозяйственное производство Рязанской области должно быть направлено на соблюдение определенных технологий ведения растениеводства и животноводства, соответствующих установленным нормам, внедрение мероприятий по снижению содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции, проведение мелиоративных, культуртехнических, противоэрозионных мероприятий, препятствующих миграции радионуклидов на незагрязненные угодья, в водоемы, на территорию населенных пунктов, решать задачи получения продуктов питания.

Таким образом, современные деградационные процессы почв и земельных угодий Рязанской области имеют ряд проблем, которые необходимо незамедлительно решать. Необходим комплекс мер по разработке и внедрению принципиально новых форм удобрений и средств защиты растений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, направленных на повышение продуктивности использования пашни и снижения трудовых и энергетических затрат. Только рациональное использование удобрений и средств химизации повышает урожаи сельскохозяйственных культур не менее чем 50%. Нужно понимать, что несоблюдение технологии их применения, сроков внесения и способов хранения может привести к ухудшению экологической обстановки. Отметим, что система земледелия должна состоять из комплекса агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, направленных на экологическую защиту земель, повышение плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур, получение продукции, отвечающей требованиям ГОСТ, в т.ч. токсикологической чистоте и качеству.

деградационный почва земельный рязанский

Список использованных источников

1. Виноградов Д.В., Балабко П.Н. Продуктивность масличных культур на серой лесной почве при техногенном загрязнении ТМ. - Плодородие, 2010. - №3. - С. 46-48.

2. Сальников С.В., Дагаргулия К.И., Кузнецов Н.П. Экология почв и земельных ресурсов Рязанской области. Монография / Под редакцией Г.Д. Гогмачадзе. - Рязань, - 2007. - 156 с.

3. Виноградов Д.В. Бышов Н.В., Стародубцев В.В., Вертелецкий И.А Агроэкологическая оценка возделывания масличных культур в зоне техногенного загрязнения агроландшафта // Почвы Азербайджана: генезис, география, мелиорация, рациональное использование и экология: матер. междун. науч. конф. - Баку-Габала: НАН Азербайджана, 2012. - С. 855-859.

4. Гафуров Р.М. Научно-экспериментальное обоснование приемов защиты растений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур в таежно-лесной и степной зонах России / Под редакцией В.Н. Шептухова. - М.: МГИУ. - 2002. - 316 с.

Размещено на Allbest.ru