Файл: Учебное пособие по дисциплине Методы и механизмы воспроизводства плодородия почв для направлений подготовки 35. 04. 03 Агрохимия и агропочвоведение.pdf

13 13 необходимость расширенного воспроизводства почвенного плодородия в отли- чие от простого и неполного воспроизводства. Эти категории не имеют какой- либо определенности и мало чего добавляют к многочисленным рекомендаци- ям по повышению почвенного плодородия. Основные принципы регулирования плодородия почв эколого-экономические. Товаропроизводителю нужно знать экономическую эффективность достижения определенного уровня окультурен- ности почвы и поддержания его в равновесном состоянии, а также оценивать деградацию почвы и агроландшафта (Кирюшин, 2010).
При окультуривании почв, например дерново-подзолистых, необходимы затраты на создание пахотного слоя определенной мощности, гумусированно- сти, структурности и т. д. С повышением этих требований резко возрастает стоимость производства. Поддержание достигнутых высоких параметров также затратно, поскольку почвенные процессы, свойственные данному гидротерми- ческому режиму, стремятся вернуть почву в исходное состояние. Поэтому из- вестные рекомендации по созданию агроземов с высоким содержанием гумуса в таежно-лесной зоне чаще всего несостоятельны. То же относится к рекомен- дациям по поддержанию положительного баланса гумуса в черноземах, по- скольку в них невозможно обеспечить такое высокое поступление в почву ор- ганических остатков, какое поступает в целинных степях (20 т/га и более сухой массы в год).
Другими словами, задаваемый уровень плодородия почвы должен основы- ваться на знании почвенных процессов и условий их протекания в различных почвах. Наиболее высокий эколого-экономический эффект достигается, когда направленность производственных и природных процессов совпадают. Напри- мер, гораздо эффективнее проводить мелиорацию территорий, на которых идут природные процессы рассолонцевания и рассоления, чем в условиях прогрес- сирующего развития этих процессов.
Соревнование с природой часто приводит к деградации почв. В соответ- ствии с принципами экологического императива в природопользовании товаро- производитель должен обеспечивать экологическое равновесие агроландшаф- тов. Чем сложнее почвенно-ландшафтные условия, тем выше плата за устойчи- вость почвы и агроландшафта. Еще выше должна быть плата за проявления де- градации почв. Она должна быть равна затратам на их восстановление.
Таким образом, главный путь повышения плодородия почв - освоение наукоемких интенсивных и точных агротехнологий в адаптивно-ландшафтных системах земледелия. При этом основным вектором адаптивной интенсифика- ции является биологизация, направленная на обогащение почвы органическим веществом и создание условий для повышения биогенности почвы.
Непременным и повсеместным условием ведения земледелия должно стать поддержание в почве такого количества лабильного органического вещества, при котором предотвращается процесс выпахивания почвы (ухудшения струк- турного состояния и обеспеченности элементами питания, почвоутомления), являющийся начальной фазой ее деградации.

14 14
1.5. Охрана почв и пути ее реализации
Уровни и виды охраны почв
Исключительная роль почвы в развитии жизни на Земле, в обеспечении человека необходимой продукцией и другими средствами существования, в выполнении ею важнейших экологических функций определяет необходимость охраны почв. Эта задача обусловливается также ограниченностью почвенных ресурсов, возобновление которых невозможно или сопряжено с большими за- тратами.
Основные потери продуктивности земель и их плодородия связаны с эро- зией, вторичным засолением орошаемых почв, затоплением и подтоплением при создании водохранилищ, нарушениями растительности и почв в связи с разработкой ископаемых, отчуждением земель под строительство населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог и т. д., а также в связи с загрязне- нием различными вредными веществами. Снижение почвенного плодородия связано также с переуплотнением почв тяжелыми машинами и орудиями, поте- рей гумуса и утратой почвами структуры.
В связи с этим необходима система почвосохраняющих мероприятий, ко- торая предполагает различные уровни и виды охраны почв.
В первом уровне слабо контролируются потери почв при добыче, разведке и транспортировке полезных ископаемых. Добыча нефти, газа, каменного угля, железной руды и других ископаемых в России привело к нарушению состояния территорий. Наиболее уязвимыми к антропогенному воздействию оказались - тундра, лесотундра, северная тайга, оленьи пастбища.
Во втором уровне необходимо считать, что противоэрозионные мероприя- тия должны быть комплексными и в полной мере учитывать специфику ланд- шафтных условий. Следует к тому же ясно представлять главные задачи меро- приятий по защите почв от эрозии:
 уменьшение силы воздействия факторов эрозии почв и предотвращение их действия;
 максимальная защита растительностью и другими противоэрозионными по- крытиями поверхности почв от эродирующих агентов и сокращение времени взаимодействия с ними;
 увеличение противоэрозионной стойкости почв;
 своевременное и полное восстановление эродированных земель.
К третьему уровню относится предотвращение негативных структурно- функциональных изменений освоенных почв. К сожалению, в работах по охране земель явно недооценивается важность профилактики их негативных изменений. Она должна представлять собой систему опережающей защиты почв от деградации.
Важными компонентами этой системы являются: регулирование пищевого, водного, теплового и газового режима почв, поддержание на должном уровне их биохимической активности и сохранение полноценной почвенной биоты,

15 15 оптимизация физического состояния почв и предотвращение их обесструктури- вания и уплотнения.
Четвертый уровень предусматривает временное исключение деградиро- ванных земель и их восстановление. Обязательным звеном действенной охраны земель является своевременное восстановление деградированных освоенных почв. Оно должно проходить в несколько этапов:
1) точное диагностирование патологии почв;
2) снятие дальнейшего действия факторов, вызвавших их деградацию;
3) временное исключение деградированных земель из активного хозяй- ственного использования;
4) очищение почв от загрязнений;
5) биологизация почв и восстановление устойчивости их плодородия с по- следующим включением в сельскохозяйственное использование при условии строгого контроля за их состоянием и др.
Пятый уровень - сохранение и восстановление естественных почв. В него входят:
1) резервирование целинных почв;
2) полное соблюдение требований охраны почв особо охраняемых терри- торий;
3) исключение части освоенных редких и эталонных почв из хозяйственно- го использования и восстановление их естественного состояния;
4) соблюдение особого режима использования и охраны высокобонитет- ных и «опытных» почв;
5) организация новых комплексных и почвенных (а также агропочвенных) заказников, заповедников и памятников природы.

16 16 плодородия к исходному первоначальному состоянию означает простое вос-
производство. Создание почвенного плодородия выше исходного уровня – это
расширенное воспроизводство плодородия.
Простое воспроизводство применимо для почв с оптимальным уровнем плодородия. Расширенное воспроизводство реализуется для почв с низким естественным уровнем плодородия, не способным обеспечить достаточную эф- фективность факторов интенсификации земледелия. Расширенное воспроиз- водство плодородия дерново-подзолистых почв - обязательное условие расши- ренного воспроизводства продукции земледелия вообще. Управление плодоро- дием почвы в современном земледелии должно осуществляться на основе соот- ветствующих моделей. Модель плодородия почвы представляет собой сочета- ние экспериментально установленных показателей плодородия, находящихся в тесной корреляции с величиной урожая. Модель плодородия разрабатывается для конкретных почвенно-климатических и производственных условий выра- щивания сельскохозяйственных культур. Воспроизводство плодородия почвы в современном земледелии осуществляют двумя способами: вещественным и технологическим. Первый предполагает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов и т.д., второй – севооборота, промежуточных культур, различных приемов обработки почвы и способов посева и др. эти пути направлены на до- стижение единой цели, хотя механизм действия их различен. Вещественные факторы воспроизводства оказывают наиболее сильное и многообразное воз- действие на плодородие почвы. Технологическое воздействие не в состоянии компенсировать материальные потери почвенного плодородия; его эффект ос- нован на мобилизации вещественных ресурсов почвы и краткосрочен. В итоге это приводит к снижению постоянных источников почвенного плодородия, хо- тя и обеспечивает кратковременный успех в повышении урожаев сельскохозяй- ственных культур. Естественная основа теории воспроизводства плодородия почвы закон возврата – частное проявление всеобщего закона сохранения ве- щества и энергии. Воспроизводство плодородия почвы начинают с определения оптимальных параметров модели плодородия. Модели плодородия строго диф- ференцированы в зависимости от природных условий хозяйства, специализации земледелия, экономического уровня производства.
Воспроизводство плодородия почвы в интенсивном земледелии осуществ- ляют двумя путями: вещественным и технологическим. Вещественный включа- ет применение удобрений, мелиорантов, пестицидов, благоприятное в агроно- мическом отношении чередование культур (севооборот); технологический свя- зан с улучшением свойств почвы путем механической обработки, приемов осушительной мелиорации и др. Сочетание основных конкретных путей вос- производства почвенного плодородия характеризует содержание зональных си- стем земледелия и антропогенные условия развития культурного почвообразо- вательного процесса.

17 17
2.2. Этапы воспроизводства почв
От начала зарождения земледелие прошло несколько этапов развития зна- ний о воспроизводстве плодородия почв.
При первобытно-общинном строе плодородие почвы восстанавливалось исключительно за счет природных ресурсов, когда очень долго господствовали примитивные системы земледелия – огневая, подсечно-огневая, переложная, залежная, требующие больших земельных ресурсов.
В период феодально-крепостных отношений земледелие сделало шаг впе- ред. Уже известно было положительное влияние на урожай чередования куль- тур в сочетании с паром и унавоживанием почвы. Человек пытался восстанав- ливать плодородие сам, вносил навоз, а основными орудиями обработки почвы оставались соха, косуля, деревянная борона.
С зарождением капитализма связано заметное развитие земледельческой культуры. Быстрыми темпами совершенствовались орудия обработки почвы, появились сеялки, молотилки. Расширился набор полевых культур. Все больше хозяйств переходит на плодосменную систему земледелия (плодосменный се- вооборот: 50% занимают зерновые культуры, 25% – пропашные, 25% – травы).
В 18 веке в Европе появился такой севооборот: 1. клевер, 2. озимая пшеница, 3. турнепс, 4. ячмень + клевер. Это позволило удвоить урожайность. Стала хоро- шо развиваться наука, в том числе и сельскохозяйственная.
В настоящее время земледелие, как важнейшая агрономическая наука, в комплексе с почвоведением и агрохимией изучают общие приемы рациональ- ного использования пахотных земель для возделывания сельскохозяйственных культур, научно обосновывают использование и воспроизводство плодородия почв для получения высоких и устойчивых урожаев.
Современному этапу развития земледелия свойственны глубокие противо- речия. По прогнозам к 2025 году население Земли достигнет 8,5 млрд. При та- ких темпах роста населения проблема голода не будет снята даже с учетом то- го, что за последние 20 лет мировой годовой сбор зерна увеличился на 50%, а средняя урожайность зерновых возросла с 18 до 25 ц/га.
Существует проблема экологичности земледелия (распашка, злоупотреб- ление элементами химизации). Стремление к максимальному экономическому эффекту за счет интенсификации производства привело к тяжелым экономиче- ским последствиям. Происходит деградация почвенного покрова, усиливается загрязнение окружающей среды. Одновременно увеличиваются затраты ресур- сов и энергии на получение каждой дополнительной единицы урожая. Серьез- ной проблемой становится качество сельскохозяйственной продукции.
Почва – основное и незаменимое средство сельскохозяйственного произ- водства.
Возникновение почвы происходит в результате двух последовательно про- текающих процессов – выветривания и почвообразования. Выветривание как бы подготавливает в горной породе условия для развития на ней почвы, а поч- вообразованием завершается формирование почвы на продуктах выветривания горных пород.