Основные направления рационального использования, охраны и улучшения почвенных ресурсов в Кабардино-Балкарской республике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основные направления рационального использования, охраны и улучшения почвенных ресурсов в Кабардино-Балкарской республике

Бжеумыхов В.С., Шекихачев Ю.А.

Аннотация

деградационный сберегающий земледелие

В статье проведен анализ деградационных процессов при использовании земель сельскохозяйственного назначения Кабардино-Балкарской республики и намечены основные мероприятия по сохранению и улучшению этих земель. Изложены основные принципы концепции сберегающего земледелия, неуклонное следование которым в локально адаптированных производственных системах совместно с использованием высококачественных семян и комплексных удобрений, управлением процессом применения средств защиты растений и водным режимом будет способствовать повышению эффективности сельскохозяйственного производства.

Ключевые слова: ДЕГРАДАЦИЯ, ПЛОДОРОДИЕ, ЭРОЗИЯ, ОБРАБОТКА ПОЧВЫ, СИСТЕМА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Почва - это поверхностный слой земли, незаменимое достояние и источник богатства человеческого общества, обладающее плодородием, и от того, насколько рационально будет использовано это богатство, зависит благосостояние человеческого общества.

Главная проблема использования мирового земельного фонда на пути достижения этого благосостояния - деградация сельскохозяйственных земель. Под деградацией понимают истощение почвенного плодородия, эрозию почв, их загрязнение, снижение биологической продуктивности естественных пастбищных угодий, засоление и заболачивание орошаемых площадей, отчуждение земель для нужд жилищного, промышленного и транспортного строительства.

По мнению ряда экспертов, около 2 млрд. га почв, что приблизительно составляет 15% от поверхности суши Земли, деградировано в результате деятельности человека.

В России насчитывается более 385 млн. га земель сельскохозяйственного назначения, в том числе около 196 млн. га сельскохозяйственных угодий. Из них примерно 130 млн. га - деградированных. Сегодня деградация развивается со скоростью 1,5-2 млн. га в год. Если считать в зерновом эквиваленте, то это потери 3,2-3,9 млн. т продукции. Сейчас в стране воздействию водной и ветровой эрозии, периодических засух, суховеев и пыльных бурь подвержены 65% пашни, 28% сенокосов и 50% пастбищ.

Ежегодно в России становится примерно на 0,5 млн. га больше эродированных земель. Только от этого вида деградации ущерб может достигать 18-25 млрд. руб. в год. В первую очередь, речь идет о возможных потерях урожая. Кроме того, с эрозией ежегодно вымывается 30-50 % объема минеральных удобрений, смывается до 1,5 млрд. т плодородного слоя почвы. Эти процессы истощают почву, снижают ее плодородие, повышая риски ведения агробизнеса, причем в большей степени деградируют не залежные земли, а находящиеся в обороте.

В Кабардино-Балкарской республике деградационные процессы приобрели угрожающий характер. Из обследованных 534,8 тыс. га сельхозугодий 236 тыс. га являются эрозионно-опасными, 61,7 тыс. га подвержены водной и ветровой эрозии, 68,8 тыс. га заболочены, 58,2 тыс. га засолены [1].

Актуальность поднятой проблемы связана, прежде всего, с имеющей место устойчивой тенденцией к ухудшению качества почв пашни, в частности, снижению содержания в ней питательных веществ [2]. Это обусловлено значительным сокращением количества вносимых в почвы минеральных и органических удобрений, нарушением севооборотов, невыполнением почвозащитных, агрохимических, мелиоративных мероприятий и, наконец, элементарным нарушением агротехнических требований.

Основные причины деградации почв можно разделить на две составляющие: организационную и технологическую [3].

К организационной причине относится процесс разрушения сложившегося уклада сельскохозяйственной экономики: ликвидация колхозов и совхозов и образование на их месте фермерских хозяйств, введение многоукладности в экономике сельского хозяйства. В такой малоземельной республике, каковой является Кабардино-Балкария, желающих взять землю для сельскохозяйственного производства оказалось много. Однако, имея в аренде порядка 10-15 га пашни, или даже около 100 га, невозможно использовать современную технику, внедрять инновационные технологии, вносить достаточное количество органических и минеральных удобрений, средства зашиты растений, позволяющие получать высокие урожаи возделываемых культур с низкой себестоимостью, и сохранить при этом плодородие почвы.

К причине технологического характера относится повсеместное нарушение технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

Отмечается устойчивая тенденция дегумификации почв пашни, интенсивно снижается содержание питательных веществ, происходит закисление почв, что связано с заметным сокращением количества вносимых в почву минеральных и органических удобрений, нарушением севооборотов, невыполнением почвозащитных, агрохимических и мелиоративных мероприятий. Ежегодная убыль гумуса в среднем составляет по почвам республики 0,62 т/га. Снижение гумусового горизонта почвы на 1 см может привести к падению урожайности зерновых на 1 ц/га, при этом полностью компенсировать потери гумуса трудно из-за недостаточного использования органических удобрений [4].

Один из самых простых инструментов повышения плодородия почв - решение проблемы сжигания пожнивных остатков, что не только приводит к пожарам, но и сокращает количество гумуса в почве. Немногие сельхозпроизводители запахивают пожнивные остатки, обрабатывают их азотными удобрениями или специальными биологическими препаратами, ускоряющими процесс разложения.

К технологическим причинам также можно отнести всю систему обработки почвы, которая с некоторыми изменениями внедряется более двух столетий.

Основной целью обработки почв по классической системе земледелия является создание культурной пашни, обеспечивающей наиболее благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений. При этом решаются определенные задачи.

1. Придание пахотному слою почвы наилучшего строения (изменение структуры и сложения почвы) для регулирования водного, воздушного, теплового и питательного режимов почвы.

2. Создание условий для накопления и сохранения достаточного количества влаги в корнеобитаемом слое.

Для решения первых двух задач система обработки предусматривает одно-, двухкратное дискование стерни перед вспашкой, вспашку и, как минимум, две сплошные культивации. При этом разрыхляется верхний слой почвы на глубину 25-30 см и утрамбовывается подпахотный горизонт. Весной чаще всего проводят предпосевную обработку с использованием тяжелых энергонасыщенных тракторов. В результате влага не впитывается в почву, а, если имеется небольшой уклон, то талые или дождевые воды стекают к краю поля, смывая верхний рыхлый слой почвы. Многократная обработка разрушает почвенные агрегаты, уменьшает количество почвенных пор, вследствие чего снижается инфильтрация и увеличивается водосток.

В случае, когда почва не обрабатывается, стерня, оставленная на поверхности, задерживает, накапливает снег зимой и при этом не смывается верхний слой почвы. Вследствие частых оттепелей и неровностей на вспаханном поле снег быстрее тает и испаряется, так как бесструктурная мерзлая почва не может впитать в себя влагу. На ровном же стерневом поле снег тает медленнее, и вода проходит вглубь почвы по порам, оставленным корнями растении. В этом случае происходит большее накопление влаги. Влага в порах, замерзая, разрыхляет почву. Корни растений, оставленные в почве, являются, по сути, биологическим плугом, разрыхляющим почвы. Таким образом, решаются и первая, и вторая задачи обработки почвы.

3. Регулирование процессов разложения органического вещества почвы. Как известно, самым активным слоем почвы, где происходит накопление и разрушение органического вещества, является верхний слой до 10-15 см. Особенно много анаэробных микроорганизмов, разрушающих растительные остатки, находится в пограничной зоне соприкосновения почвы и растительных остатков. Обработка почвы перемещает этот слой почвы на дно борозды и прикрывает его слоем почвы из нижних горизонтов, то есть меняются местами аэробные и анаэробные микроорганизмы, что вводит их в стрессовое состояние, и они перестают «работать».

4. Обеспечение заделки удобрений на заданную глубину. Ежегодный рост цен на минеральные удобрения не дает сегодня сельскому труженику возможности вносить эти удобрения в достаточном количестве, используя разбрасыватели удобрений. Следует вносить небольшие нормы удобрений вместе с семенами в виде 1-2 подкормок по листу в критические периоды их потребления. Также следует уделить больше внимания «разведению» почвенных микроорганизмов, обеспечивая их достаточным количеством «корма» в виде растительных остатков. «Работающие» микроорганизмы своими выделениями разрушают почвенные минералы, переводя питательные вещества из недоступных в доступные. По мере накопления органического вещества в почве исключается необходимость использования химических солей в виде удобрения.

5. Подготовка почвы для заделки семян культурных растений. Для того, чтобы заделать семена на необходимую глубину (максимум до 10-12 см), почву пашут на глубину до 25-30 см, создавая при этом непроницаемую для влаги и корневой системы культурных растений плужную подошву. С этой задачей лучше справляются не разрушенные почвообрабатывающими орудиями почвенные поры, оставленные предшествующей культурой, и холодная, с частыми оттепелями зимняя погода.

6. Создание условий для мощного развития корней культурных растений в толще пахотного слоя и распространения корневой системы на большую глубину. Как известно, корневая система культурных растений проходит в глубину до нескольких метров, проделывая в почве всевозможные поры, по которым корневая система последующих культур без особого труда проникает вглубь почвы. По этим порам корни получают необходимую влагу и воздух. Микроорганизмы этими корневыми остатками обогащают почву питательными веществами.

7. Очищение пахотного слоя от сорняков, сельскохозяйственных вредителей и зачатков болезней. В первую очередь, это достигается соблюдением севооборотов, влияющих на управление сорняками, популяциями насекомых, потенциалом болезней, активностью почвы и доступностью питательных веществ из почвы. Оборот же пласта способствует бурному размножению сорняков. Это происходит вследствие того, что при пахоте до 80% семян сорняков, попавших на землю, дают всходы в первый же год. С ними эффективно можно бороться глифосатом. Многие семена сорняков не доходят до земли, оставаясь в стерне, и, имея ограниченный доступ к почвенной влаге, питательным веществам, не дают всходов, а семена, находящиеся не в почве, поедаются хищниками и подвергаются физиологическому старению.

Таким образом, причинами постоянного произрастания сорняков являются механическая обработка почвы и нарушение правил севооборотов.

Деградационые процессы были запущены с момента изобретения железного плуга, способного оборачивать пласт почвы. При деградации земель эрозия почв является основным фактором, влияющим на экологические функции почвенного покрова: способность почв служить буфером и фильтром для загрязнителей, роль в круговороте воды и азота, сохранение мест обитания и поддержание биоразнообразия.

Довольно эффективным является поиск агротехнологических идей и подходов в области наработок в альтернативных системах земледелия (от биодинамических моделей до систем землепользования без обработки почвы) - No-Till и Zero-Till, в вариантах от аргентинского до австралийского. Площади их внедрения в мире значительные, а урожаи достаточно высоки и рентабельны. Биодинамические модели в одной только Австралии внедрены на миллионе га, а система прямого посева в мире применяется более чем на 150 млн. га. Представляет интерес изучение наработок отечественных учёных в «дохимическую» эпоху, т.е. до середины 60-х годов ХХ столетия.

В настоящее время необходимы система земледелия и технология выращивания сельскохозяйственных культур, которые:

- обеспечат достаточный уровень рентабельности растениеводства, а также стимул и свободу действий фермерам;

- обеспечат восстановление и повышение почвенного плодородия;

- гарантируют будущим поколениям почвы с более высоким уровнем плодородия.

Проблема рационального использования, охраны и улучшения почвенных ресурсов, особенно в благоприятных для развития сельского хозяйства регионах, к каким относится Кабардино-Балкарская республика, является проблемой первостепенной важности для нынешнего и грядущих поколений.

Многовековое земледельческое использование почвенных ресурсов сопровождалось рядом отрицательных явлений: сплошная распашка земли, истребление лесов, нарушение дернины естественной травянистой растительности и другие проявления нерациональной антропогенной деятельности, что повлекло за собой развитие эрозионных процессов (водной и ветровой эрозии), сокращение гумусового слоя, разрушение структуры почвы, ухудшение ее физических свойств и водного режима, солонцеватость, кислотность, то есть снижение плодородия почв и, как следствие этих явлений, медленный рост урожайности сельскохозяйственных культур [5, 6].

Процесс дегумификации пахотного горизонта усилился в последнее десятилетие в связи с нарушением севооборотов, увеличением доли пропашных культур, недостаточным поступлением органики в почвы.

На смену тучным и среднегумусовым черноземам, содержащим в верхнем горизонте 8-10 % гумуса, пришли менее гумусированные почвы с содержанием 3-4 % гумуса, уменьшается сумма поглощенных оснований, заметно увеличивается кислотность, в пахотном слое наблюдается тенденция к снижению глинистых частиц.

Как видно из вышеизложенного, после многовекового постоянного износа фундаментальных почвенных ресурсов, выразившегося в потере плодородия, необходимо перейти в производстве продукции растениеводства к биологической системе земледелия как важнейшей технологической инновации.

Биологическая система земледелия предусматривает накопление растительных остатков (т.е. органического вещества) в виде соломы, навоза, сидератов на поверхности почвы, что способствовует заметному снижению эрозионных процессов, лучшему физическому состоянию почв, водному балансу, со временем сократит засоренность полей сорной растительностью, снизит заболеваемость сельскохозяйственных культур, изменит численность вредных насекомых, а также приведет к сокращению энергозатрат.

Рациональное использование почв сельскохозяйственных угодий требует такого производственного процесса, который бы учитывал природные условия и в котором бы использовались достаточные знания и доступные технологии для оптимизации производства с одновременной заботой об окружающей среде и улучшением производственной базы для будущих поколений. Следовательно, основными принципами концепции сберегающего земледелия являются:

- минимальное повреждение почвы;

- постоянный растительный покров на поверхности почвы;

- разнообразие культур в форме сбалансированных и разнообразных севооборотов.

Применение этих принципов в локально адаптированных производственных системах (производство кормов, однолетних и многолетних культур и пастбища) совместно с использованием высококачественных семян и комплексных удобрений, управлением процессом применения СЗР и водным режимом, будет способствовать:

- сокращению использования удобрений, орошения и пестицидов в среднесрочной и долгосрочной перспективе, что повысит продуктивность и эффективность производства;

- сокращению CO₂-эмиссии за счет применения меньшего количества ГСМ и секвестрации атмосферного углерода в почве (в виде почвенного органического вещества) и снижению эмиссии газов N₂O и CH₄ за счет сокращения использования минерального азота и улучшения почвенного дренажа;

- сокращению выноса почвы с полей и эрозии за счет улучшения почвенной агрегационной стабильности и водной инфильтрации и наличия защитного покрова на поверхности почвы из растений и/или растительных остатков;

- уменьшению повреждений инфраструктуры за пределами полей и загрязнения водоемов за счет сокращения объема стоков с полей и выноса почвенных седиментов;

- поддержанию биоразнообразия как на полях, так и за их пределами, за счет отсутствия деструктивной механической обработки почвы, появления защитного покрова и меньшего оттока загрязнителей с полей;

- поддержанию разнообразия сельского ландшафта за счет расширения перечня возделываемых культур, их видового разнообразия и внедрения покровных культур;

- поддержке сельскохозяйственного производства в менее благополучных сельских территориях за счет применения экономически и экологически эффективных методов производства.

Список использованных источников

1. Бжеумыхов В.С. Совершенствование приемов обработки почвы под зерновые культуры на черноземах выщелоченных в Центральном Предкавказье // Известия ТСХА, - 2006, вып. 3. - С. 36-40.

2. Земледелие с основами почвоведения и агрохимии / Под ред. С.А. Воробьева. - М.: Колос. - 1981. - 493 с.

3. Орлова Л.В. Вернуть почве плодородие // Ресурсосберегающее земледелие. - 2015, № 1. - С. 26-29.

4. Региональный доклад: «О состоянии и использовании земель в Кабардино-Балкарской республике в 2013 году». - Нальчик: Управление Росреестра по Кабардино-Балкарской Республике. - 2014. - 50 с.

5. Апажев А.К., Шекихачев Ю.А., Фиапшев А.Г. Анализ факторов, влияющих на возникновение и развитие эрозионных процессов на склоновых землях / Инновационная наука.- 2016.- № 3-3.- С. 21-23.

6. Шекихачев Ю.А., Пазова Т.Х., Шекихачева Л.З. Моделирование процесса водной эрозии на склоновых землях Кабардино-Балкарской республики / Наука и Мир.- 2014.- Т. 1.- № 2 (6).- С. 193-194.

Размещено на Allbest.ru