Состояние с эрозией почв в России
Безуглов В.Г., Гогмачадзе Г.Д., Синиговец М.Е.
«ВНИИ Агроэкоинформ»
Аннотация
В статье приводятся данные по масштабам распространения почв, подверженных различным видам эрозии (водной, ветровой), рассматриваются факторы, способствующие эрозии почв, действие эрозии для разных типов почв, данные о потере элементов плодородия почв в результате эрозии, ущерб, причиняемый процессами эрозии, а также почвозащитные мероприятия.
Ключевые слова: ВОДНАЯ И ВЕТРОВАЯ ЭРОЗИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭРОЗИОННЫХ ПОЧВ, ПРИЧИНЫЭРОЗИИ, УЩЕРБ ОТ ЭРОЗИИ, ПОЧВОЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
____________________________________________________________
Эрозионные процессы в Российской Федерации остаются одним из главных источников потерь ресурсов плодородия почвы и урожая, ухудшения окружающей среды.
Эрозия почв является наиболее масштабным и вредоносным видом деградации почв. Это связано с ее широким распространением, с глубиной и необратимостью изменений почвенного покрова. Кроме того, эрозия почв – один из наиболее мощных современных рельефообразующих процессов, перемещающих огромные массы вещества в пределах хозяйственно освоенных земель, существенный источник загрязнения окружающей среды химическими компонентами почвы и привнесенными в нее загрязнителями, одна из первопричин заиления малых рек и деградации агроландшафтов.
Экологическая опасность современной эрозии заключается в том, что на большинстве земель нарушается экологический баланс, вследствие чего падает естественное плодородие почв, идет их деградация.
Исследованиями ученых отмечено, что от эрозии каждый день безвозвратно теряется более 3 млн. га, а в каждую минуту на земном шаре выходит из сельскохозяйственного оборота 44 гектара земель, пригодных для сельского хозяйства. Если для расчетов использовать приведенные темпы потерь почвы за один год, то через 120-150 лет не останется собственно почвенных частиц, останутся лишь камни, гравий и песчаные частицы /1/.
|
В настоящее время в Российской Федерации водной эрозии подвержены 17,8% площади сельскохозяйственных угодий, в том числе пашни – 12,1%, ветровой эрозии – 8,4% и 5,3%, соответственно /2, 3/.
В таблице 1 представлены виды эрозии почв и ее последствия /4/.
Таблица 1. Последствия эрозии почв
Водная эрозия: селевые потоки, плоскостная, овражная, бороздчатая или струйная эрозия | Ветровая эрозия (дефляция): пылевые бури, повседневная ветровая эрозия |
Последствия | |
Размыв и унос плодородного слоя | Унос плодородного слоя пылевыми бурями |
Образование оврагов | Запыление атмосферы |
Занос культурных земель мелкоземом | Заносы дорог |
Снижение плодородия | Нарушение движения транспорта |
Потеря пахотных земель | Повреждение посевов |
Снижение урожайности | Воздействие на человека |
Снижение продуктивности почв происходит из-за уменьшения содержания гумуса. Только за последние 20 лет запасы его сократились на 25-30%. Почвы почти 90% пахотных земель имеют очень низкое и среднее содержание гумуса, а ежегодные потери в целом по Российской Федерации составляют 81,4 млн. т /5/.
Наряду с потерей гумуса и элементов питания эрозия приводит к физической деградации почвы – разрушению ее структуры. Вначале эти процессы сопровождаются почти незаметной потерей питательных веществ, повреждением сельскохозяйственных растений, выносом и гибелью семян /6/. При более сильном развитии эрозии к поверхности почвы приближаются и вовлекаются в пахотный горизонт нижележащие, менее плодородные, обычно имеющие менее благоприятные водно-физические свойства почвенные горизонты.
|
Распашка земель способствует интенсивной минерализации органического вещества почвы, развитию процессов ветровой и водной эрозии, что в конечном итоге приводит к утрачиванию гумусового слоя.
С количественной стороны процесс эрозии почв характеризуют интенсивностью смыва (или сдувания), выражаемой в тоннах/гектар/год, либо мощностью утраченного слоя почвы в единицу времени (миллиметр/год). Ориентировочная оценка интенсивности эрозии может определяться по шкале, представленной в таблице 2 /7/.
Таблица 2. Потери почвы
Сила эрозии | Потери почвы | |
т/га/год | мм/год | |
Эрозия слабая или отсутствует | < 10 | < 0,6 |
Умеренная | 10-50 | 0,6 – 3,3 |
Сильная | 50 – 200 | 3,3 – 13,3 |
Очень сильная | > 200 | > 13,3 |
Причины возникновения эрозии и дефляции почв практически одни и те же, поэтому их нельзя рассматривать изолированно друг от друга. Основные факторы приводятся в таблице 3.
В разрушении почв на долю водной эрозии приходится 56%, ветровой эрозии – 28%, химической деградации – 12% и физической деградации – 4% /8/.
На современном этапе развития сельского хозяйства одной из острейших проблем земледелия в Российской Федерации является деградация почвенного покрова вследствие водной эрозии.
|
В результате эрозии снижается содержание гумуса, повышается плотность почвы, снижается порозность и т.д. С ухудшением агрофизических свойств еще более возрастает подверженность эрозии, которая может привести к полной потере гумусового горизонта.
Водопрочность почвенных агрегатов – главный фактор, определяющий противоэрозионную устойчивость почвы. Снижение интенсивности механического воздействия и возделывание многолетних трав благоприятно влияют на сопротивление размыву почвы.
Решающее влияние на интенсивность эрозионных процессов, по данным С.Г. Манишкина, оказывают температурный режим в холодный сезон и свойства подстилающих слоев почвы /9/.
Общепризнана роль органического вещества, в частности, гуминовых соединений, некоторых катионов (кальция, алюминия, железа) в процессе структурообразования водопрочных агрегатов. По данным ученых /10/, пониженное (< 2%) содержание органического вещества в почве способствует формированию мелких фракций водопрочных макроагрегатов, а более высокое – и крупных (> 3 мм) фракций агрегатов.
Таблица 3. Основные факторы, влияющие на развитие эрозии и дефляции почв
Метеорологические условия | Рельеф территории | Почвы и почвообразующие породы | Растительность | Способы хозяйственного использования территории |
1. Годовое количество осадков и их распределение по месяцам. 2. Запас воды в снеге к моменту снеготаяния 3. Продолжительность периода снеготаяния 4. Периоды и число дней со стокообразующими дождями различной интенсивности 5. Преобладающее направление ветров по периодам года 6. Продолжительность и скорости дефляционноопасных ветров 7. Эрозионно- и дефляционно-опасные периоды 8. Температура воздуха и почвы в эрозионно- и дефляционно-опасные периоды 9. Относительная влажность воздуха в указанные периоды 10. Влажность почвы в указанные периоды | 1. Формы склонов 2. Крутизна склонов 3. Длина склонов (линий стока) 4. Экспозиция склонов 5. Горизонтальная расчлененность территории 6. Вертикальная расчлененность территории 7. Площади оврагов 8. Характеристика оврагов | 1. Типы почв на сельхозугодьях 2. Почвообразующие породы 3. Агрофизические свойства и гранулометрический состав почв 4. Химические свойства почв 5. Эродированность и дефлированность почв 6. Виды и площади деградированных почв 7. Виды проявления эрозии и дефляции почв | 1. Соотношение угодий в ландшафте 2. Структура посевов 3. Состояние растительного покрова естественных кормовых угодий 4. Площади защитных насаждений | 1. Виды севооборотов и структура посевов 2. Размещение севооборотов по рельефу 3. Размеры отдельно обрабатываемых участков 4. Способ организации территории агроландшафтов 5. Технологии возделывания сельскохозяйственных культур (системы обработки почвы) 6. Виды и количество применяемых удобрений, гербицидов 7. Виды и площади применяемых почвозащитных мероприятий |
Для статистической характеристики современного эрозионного состояния земель все земли должны быть разделены на земли, подверженные и не подверженные эрозии, а последние, в свою очередь, на: а) не эрозионноопасные; и б) эрозионноопасные.
Основным критерием степени эродированности почв большинство исследователей считает величину отсутствующей части почвенного профиля по сравнению с «эталоном», т.е. неэродированным аналогом. При этом к выбору «эталона» исследователи подходят неоднозначно /11, 12, 13, 14/. Действующая в настоящее время «Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных карт землепользования» /15/ рекомендует определять эродированность, исходя из обобщенных для каждого природного региона или провинции «эталонных» значений мощности гумусовых горизонтов почв, не нарушенных эрозией, без точного указания местоположения «эталона» в рельефе.
Диагностика почв по степени эродированности осуществляется по уровню потери гумуса или отчуждения верхнего гумусового горизонта в соответствии с методиками, разработанными для различных типов и подтипов почв. Например, мощные и среднемощные черноземы относятся к слабосмытым, если в результате эрозии утеряно до одной трети горизонта А, к среднесмытым – при утере более половины этого горизонта, к сильносмытым – если полностью смыт горизонт А и, частично, переходный горизонт В /16/.
Дерново-подзолистые и светло-серые лесные почвы относятся к слабосмытым, если вспашкой затронута самая верхняя часть горизонта А2В1 и запас гумуса в слое 0-30 см снижен на 20-25% относительно запаса к несмытой почве. Такие почвы приурочены к пологим склонам (уклон не более 3%).
Для большинства пахотных почв категории слабо эродированных соответствует снос верхних слоев мощностью от 5 до 15-20 см, средне эродированных – от 15-20 до 60 см, а категории сильно эродированных – более 50-60 см /17/.
По степени снижения противоэрозионной устойчивости черноземы образуют следующий ряд: черноземы типичные – выщелоченные – оподзоленные – обыкновенные – карбонатные – южные.
По данным А.Н. Каштанова, М.Н. Заславского /18/, одним из основных результатов эрозии является потеря гумуса, содержание и запасы которого с увеличением смытости почв значительно сокращаются (табл. 4).
По данным Г.А. Черемисинова /19/, содержание гумуса в пахотном слое почв одной степени эродированности увеличивается от подзолистых почв к типичным черноземам (с севера – севера-запада к югу – юго-востоку), затем уменьшается в направлении обычных черноземов, темно-каштановых и светло-каштановых почв. В пределах каждого почвенного типа содержание гумуса в пахотном слое уменьшается в среднесмытых почвах на треть, в сильносмытых – наполовину (табл. 5).
Таблица 4. Запасы гумуса в слое почвы 0-50 см разной степени смытости (тыс. га)
Почва | Степень смытости | |||
несмытые | слабая | средняя | сильная | |
Темно-серая | 153,7 | 134,9 | 88,8 | 65,4 |
Чернозем обыкновенный | 249,0 | 225,0 | 117,0 | 83,0 |
Чернозем южный | 246,6 | 196,9 | 168,3 | 123,3 |
Каштановая | 220,0 | 178,0 | 125,0 | 55,0 |
Бурая лесная | 144,0 | 117,0 | - | 69,0 |
Таблица 5. Содержание гумуса в пахотном слое основных почв разной степени смытости (%)
Почва | Степень смытости | |||
несмытые | слабая | средняя | сильная | |
Дерново-подзолистая | 1,64 | 1,05 | 0,85 | 0,68 |
Серая лесная | 2,74 | 2,14 | 1,86 | 1,41 |
Чернозем выщелоченный | 4,72 | 4,02 | 3,38 | 2,47 |
Чернозем типичный | 6,06 | 5,84 | 4,58 | 3,28 |
Чернозем обыкновенный | 4,34 | 3,90 | 3,27 | 3,23 |
Темно-каштановая | 3,05 | 2,74 | 2,16 | 1,53 |
Светло-каштановая | 1,96 | 1,84 | 1,60 | 1,12 |
Вообще необходимо отметить, что уменьшение содержания гумуса в почве в связи с эрозией является интегральным показателем уровня снижения плодородия почв.
Дерново-подзолистые суглинистые почвы, подверженные водной эрозии, под влиянием смыва части пахотного слоя и вовлечения иллювиального горизонта, имеют низкое содержание гумуса и общего азота, повышенные кислотность и емкость поглощения, заметно большее количество слабо доступных для растений соединений фосфора и калия (табл. 6) /20/.
Исследованиями Ильиной Т.А. /21/ подтверждено, что по мере возрастания степени смытости почвы величина плотности сложения ее пахотного слоя напрямую связана с уменьшением содержания гумуса.
Эродированные (смытые) почвы по содержанию гумуса подразделяются на: слабоэродированные – до 70% гумуса, среднеэродированные – 70-50%, сильноэродированные – 50% и менее от наличия его в неэродированных (несмытых) почвах. Почвы с содержанием гумуса до 70% условно относятся к неэродированным.
Если обобщить литературные источники, предельно допустимая величина эрозии в нашей стране составляет для дерново-подзолистых почв 0,87 мм, черноземов – 0,28, каштановых почв – 0,36 и сероземов – 0,27 мм в год, или от 3,36 до 12,18 т на 1 га. Она же, рассчитанная по количеству поступающего в почву органического вещества в виде пожнивных (поукосных) остатков, корней, вносимых органических удобрений, составляет для дерново-подзолистых почв 0,2-0,3 мм в год, для каштановых почв – 0,2-0,3 мм, для черноземов – 0,1-0,5 мм в год (по данным Н.Ф. Ганжары /22/).
Таблица 6. Агрохимические показатели пахотного слоя (0-20 см) дерновоподзолистых эродированных почв
Показатель | Степень смытости | ||
слабая | средняя | сильная | |
Гумус, % | 1,5-1,8 | 1,2-1,3 | 0,8-1,1 |
Общий азот, % | 0,06-0,07 | 0,045-0,05 | 0,03-0,035 |
Р2О5, мг/кг | 20-50 | 30-60 | 100-50* |
К2О, мг/кг | 80-100 | 80-100 | 100-150 |
рН солевое | 4-5 | 4-5 | 4-5 |
Гидролитическая кислотность, м-экв./100 г | 2-3 | 2-3 | 3-4 |
Сумма поглощенных оснований, м-экв./100 г | 7-9 | 7-9 | 7-12 |
* Большая часть недоступна растениям
На основе объединения оценок интенсивности смыва и доли деградирующих (эрозионно-опасных) земель выделены пять категорий эрозионной опасности: неопасные, слабо опасные, умеренно опасные, опасные и весьма опасные (табл. 7).
Таблица 7. Группировка земель по степени экологической опасности /17/
Степень экологической опасности | Интенсивность смыва, т/га в год | Потенциальная деградация почв (доля эрозионно-опасных земель, % от площади пашни) |
Зона земледельческой эрозии | ||
1. Весьма опасные | > 20 | > 70 |
2. Опасные | 5-20 | 40-70 |
3. Умеренно опасные | 3-5 | 20-40 |
4. Слабо опасные | 1-3 | 5-20 |
5. Неопасные | < 1 | < 5 |
Наиболее интенсивное развитие водной эрозии наблюдается в лесной и лесостепной зонах. В Европейской части России, в общем, интенсивность смыва почвы на пашне увеличивается с севера на юг и юго-запад для однотипных по рельефу местностей /17/. Проявление водной эрозии ослабевает к югу, но усиливаются процессы ветровой эрозии, или дефляции.
Ветровая эрозия (дефляция) может происходить во все сезоны года при скорости ветра более 5 м/сек., но наиболее вероятно ее проявление весной, когда почва разрыхлена, подсушена, распылена и не покрыта растительностью и пожнивными остатками.
Важным фактором ветровой эрозии является размер почвенных частиц. Дефляция начинается с перемещения частиц почвы диаметром 0,1-0,5 мм. Поэтому очень важно, чтобы почвообрабатывающие и посевные машины не распыляли почву /23/.
Что касается обработки почвы, то вспашка, поднимая на поверхность уплотненные и влажные слои почвы, повышает противодефляционную устойчивость почвы.
Влажность и температура воздуха оказывают косвенное влияние на дефляцию. Согласно исследованиям Г.Н. Лысака /24/, выдувание начинается при влажности почвы меньше 12%.
В отечественной литературе распространена оценка противоэрозионной устойчивости по величине скорости ветра, при которой начинается перенос почвы. Эта скорость называется пороговой. С утяжелением гранулометрического состава почв пороговая скорость возрастает. Так, на высоте 0-15 см она составляет для темно-каштановой супесчаной почвы 3-4 м/сек., для темно-каштановой легкосуглинистой – 5 м/сек., а для чернозема карбонатного тяжелосуглинистого – 5,5-7 м/сек.
Наибольшей дефляции подвергаются почвы легкого гранулометрического состава. Влажную и комковатую почву дефляция разрушает меньше /16/.
Районы сильного развития дефляции приходятся, в основном, на зоны достаточного и избыточного увлажнения, и, напротив, слабодефлированные и недефляционноопасные земли при прочих равных условиях располагаются как в зоне достаточного, так и недостаточного увлажнения.
Диагностика почв по степени эродированности ветром еще более затруднительна, чем диагностика их по степени смытости. Принято относить к слабоэродированным почвы, у которых мощность горизонта А (для маломощных почв А + В) уменьшена в результате дефляции не более, чем на 5 см. У среднедефлированных почв это уменьшение составляет 5-10 см, у сильнодефлированных – более 10 см.
По потере гумусового горизонта от ветровой эрозии различают почвы /25/:
· слабодефлированные – уменьшение гумусового слоя до 20%;
· среднедефлированные – уменьшение гумусового слоя на 21-40%;
· сильнодефлированные – уменьшение гумусового слоя на 41-60%.
Согласно методике Е.И. Шиятого /26/, почва ветроустойчива, если показатели эродируемости почвы не превышают 50 г, умеренно ветроустойчива, если они располагаются между 50 и 120 г, а неветроустойчива – при эродируемости поверхности поля свыше 120 г.
Освоение целинных земель в 50-е годы ХХ века повлекло развитие дефляционных процессов, что привело к образованию обширного ареала дефляции в Сибири. В пашню вовлекались маломощные малогумусные легкие почвы, формирующиеся на эрозионно-опасных склонах. В настоящее время остро поставлен вопрос сохранения и защиты почвенного покрова.
Непосредственное влияние растительного покрова на дефляцию проявляется в снижении скорости ветра в приземном слое воздуха и в армировании (пронизывании) почвы корнями.
Д.Е. Ванин /27/ подразделяет все культуры по почвозащитной эффективности на 3 группы: хорошо, средне и слабо защищающие почву. К первой группе он относит многолетние травы, ко второй – зерновые густопокровные культуры и однолетние травы. Группа культур, слабо защищающих почву от эрозии, включает все пропашные, а также густопокровные культуры поздних сроков сева: просо, гречиху, суданскую траву и другие, то есть предшественники обладают неодинаковым почвозащитным эффектом.
Для обеспечения ветроустойчивости поверхности почвы и устранения эрозионных процессов необходимо все почвозащитные агротехнические мероприятия направить на накопление и сохранение запасов почвенной влаги. Это будет способствовать не только повышению урожайности культур, но и большему накоплению пожнивных и корневых остатков растений, которые, в свою очередь, улучшают агрофизические и агрохимические свойства почвы и обеспечивают лучшую защиту полей от ветровой эрозии.
В результате эрозии интенсивно подвергаются деградации наиболее плодородные почвы России – черноземы. В связи с ростом оврагов ежегодно выбывает из использования до 25-30 тыс. га черноземных почв, а темпы роста эродированных черноземных почв за последние 15-20 лет достигли 250-300 тыс. га в год. И это при том, что площадь земель с черноземными почвами составляет немногим более 120 млн. га, или лишь 7% всего земельного фонда. Но на этой площади расположено почти 60% всей пашни и производится около 80% земледельческой продукции /28/.
Эрозия наносит большой ущерб сельскому хозяйству. Только овраги ежедневно выводят из строя 100-120 га земли. Однако овраги – крайняя степень проявления эрозии. Более широко распространена поверхностная эрозия, которая незаметно, но постоянно снижает плодородие почвы. В результате эрозии недобирается пятая часть продукции растениеводства.
Многолетними наблюдениями было установлено, что на землях, подвергшихся эрозионным процессам, теряется в среднем 15% урожая зернобобовых культур, 32% - пшеницы, 45% - картофеля, 25% - кормовых трав /29/.
Ущерб, наносимый эрозией, заключается не только в смыве почвы, переносе эродированного материала, но и в значительных потерях питательных элементов почвы, особенно кальция и фосфатов, то есть элементов, которые преимущественно определяют окультуренность и плодородие почвы /30/.
По обобщенным данным Росземпроекта, в результате только водной эрозии ежегодно из пахотного слоя вымываются почти 1,5 млрд. т плодородного слоя, что равносильно потере 18-20 млн. т питательных веществ. В районах распространения ветровой эрозии ежегодно с 1 га выносится от 60 до 140 т почвенного материала.
Сельскохозяйственные культуры проявляют разную чувствительность к эродированности почв (табл. 8). Это, прежде всего, связано с оценкой уровня их требовательности к условиям почвенного плодородия.
Таблица 8. Урожайность сельскохозяйственных культур на почвах разной степени эро-
дированности, % к урожайности на несмытой почве /31/
Культура | Степень эродированности почвы | ||
слабая | средняя | сильная | |
Озимая пшеница | 85-90 | 50-60 | 30-35 |
Озимая рожь | 85-90 | 55-60 | 35-40 |
Яровая пшеница | 70-80 | 40-50 | 15-20 |
Ячмень | 80-85 | 45-55 | 30-40 |
Овес | 80-85 | 55-60 | 30-45 |
Кукуруза | 80-85 | 60-70 | 15-25 |
Горох | 85-95 | 60-70 | 50-60 |
Сахарная свекла, картофель | 80-90 | 30-40 | 10-15 |
Подсолнечник | 70-80 | 40-50 | 20-30 |
Многолетние травы | 90-95 | 85-90 | 60-75 |
В среднем урожайность сельскохозяйственных культур снижается на слабосмытых почвах на 10-20%, на среднесмытых – на 30-40%, на сильносмытых – на 50-60% по сравнению с урожайностью на полнопрофильных почвах. На дефлированных почвах различной степени деградации величина снижения урожайности на 10-25% меньше.
Обобщив многолетние исследования некоторых научных учреждений страны, Д.Е. Ванин приводит следующие данные о влиянии степени эродированности почв на урожайность культур: высокотребовательные к условиям произрастания сахарная свекла, овощи, бахчевые, подсолнечник, картофель, табак, махорка, конопля, кориандр, озимая и яровая пшеница, просо, кукуруза снижают урожайность на слабо-, средне- и сильносмытых почвах, соответственно, на 10-30, 30-70 и 35-90%; среднетребовательные – ячмень, гречиха, сорго, зернобобовые, однолетние травы – соответственно, на 5-15, 22-55 и 40-70% и малотребовательные – овес, озимая рожь, многолетние травы – на 5-10, 15-40 и 25-55% /32/.
Выведены поправочные коэффициенты, отражающие снижение урожайности зерновых и технических культур на смытых почвах европейской части РФ (табл. 9).
Таблица 9. Коэффициент уровня урожайности на смытых почвах /33/
Почва | Поправочные коэффициенты на почвах | |||
несмытые | слабосмытые | среднесмытые | сильносмытые | |
Дерново-подзолистая | 1,0 | 0,7 | 0,5 | 0,4 |
Серая лесная | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,4 |
Черноземы: | ||||
выщелоченный | 1,0 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
обыкновенный | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,3 |
Темно-серая лесная | 1,0 | 0,7 | 0,5 | 0,3 |
Темно-серая удобряемая | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 |
Эрозия является главной причиной потерь гумуса почв. За последние 15-20 лет его содержание в пахотных почвах снизилось по России, в среднем, на 20%.
Процессы эрозии не только ухудшают свойства конкретных почв, но и усложняют структуру почвенного покрова в целом и усиливают его контрастность /34/. Последнее связано не только со смывом и выдуванием, но и с аккумуляцией почв. Площадь ареалов при переходе от несмытых почв к слабосмытым уменьшается в 2-3 раза, а к среднесмытым – в 4-7 раз. Это свидетельствует о деградации почвенного покрова, усилении его фрагментарности и повышении трудностей обработки почвы.
Экологические последствия сельскохозяйственной эрозии почв определяются не только свойствами эрозионных процессов и почвы, но и социально-экономическими условиями и технологией использования земель. Так, например, опасность загрязнения возрастает не только с ростом распаханности территории, но и с изменением структуры посевов, не только с ростом норм внесения удобрений, но и с неупорядоченностью их применения, нарушением технологии хранения и транспортировки /35/.
Однако от эрозии страдает не только сельское хозяйство. Почва, смываемая с полей, заиливает водоемы, реки и каналы, повышает мутность воды, что затрудняет работу гидроэлектростанций, систем водоснабжения и водного транспорта. Известно, что при стоке воды и смыве почвы с пашни отчуждается от 10% до 30% вносимых удобрений и пестицидов.
Особое значение имеет эрозия почв в миграции радионуклидов. Радиоактивные изотопы прочно сорбируются почвой и перемещаются вместе с ней, в результате чего при смыве и дефляции почв происходит территориальное перераспределение радионуклидов и образование новых очагов радиоактивности в местах аккумуляции смытой или сдутой почвы /36/.
Значительный вклад в разработку оценки последствий эрозии почв и эффективности противоэрозионных мероприятий внес Ю.И. Майоров /37/. Им решены многие методологические, теоретические и методические вопросы следующих проблем: экономического плодородия почв, оценки ущерба от эрозии почв и эффективности противоэрозионных мероприятий.
Для оценки потерь от водной эрозии почв Ю.И. Майоровым предложены две формы экономического ущерба: компенсируемая и некомпенсируемая. Вопрос об исчислении первой формы ущерба в настоящее время может быть поставлен методологически, так как до сих пор остаются до конца нерешенными вопросы восстановления естественного плодородия смытых почв как в научном, так и в практическом аспектах. В современных условиях практическую значимость приобретает вторая форма ущерба от эрозии почв – некомпенсируемая, которая исчисляется потерей прибыли (чистого дохода) и стоимости валовой продукции.
Исследованиями И.А. Трунова, А.В. Зубкова /38/ определена оценка экономического ущерба сельскохозяйственному производству от водной эрозии на типичных и выщелоченных черноземах разной степени эродированности (табл. 10).
Таблица 10. Влияние эродированности почвы на экономическую продуктивность
Производства зерна
Показатели | Эродируемость почвы | |||
нет | слабая | средняя | сильная | |
Урожайность, т/га | 2,32 | 2,09 | 1,74 | 1,39 |
Стоимость продукции, руб. с 1 га | 1422,2 | 1281,2 | 1066,6 | 852,1 |
Себестоимость 1 т зерна, руб. | ||||
Условный чистый доход (руб.) в расчете: | ||||
на 1 т | ||||
на 1 га | 640,3 | 526,7 | 356,7 | 209,9 |
Уровень рентабельности, % | 81,9 | 69,8 | 50,2 | 32,7 |
По мере увеличения эродированности почвы экономическая эффективность производства зерна снижается, т.е. уменьшаются стоимость валовой продукции, уровень чистого дохода и рентабельность.
Огромный ущерб народному хозяйству приносит и дефляция (ветровая эрозия) почв. В результате сдувающего действия ветра уменьшаются мощность гумусового горизонта и плодородие почвы. При выдувании сантиметрового слоя чернозема теряется 45 кг азота, 18 кг фосфора и 180 кг калия с каждого гектара. Согласно исследованиям А.Н. Орла с соавторами /39/, в Воронежской области ежегодные потери гумуса от эрозии варьируют в пределах 90-1000 кг/га и более. Общая сумма ущерба от эрозии и дефляции почв в России составляет примерно 10 – 11 млрд. руб. в год /34/.
Эрозия и дефляция могут проявляться совместно при различном чередовании процессов: сток талых вод – смыв почвы, иссушение – выдувание почвы, ливневые осадки и сток – смыв почвы. Экспертно среднегодовые потери почвы при совместном проявлении эрозии и дефляции можно оценить примерно в 15 т/га /40/, а потери гумуса и питательных элементов – по содержанию их в оподзоленных и выщелоченных черноземах средних по плодородию почв.
Среди ученых устоялось мнение, что человеческий фактор по своему воздействию на почву значительно превалирует над природными факторами. В частности, систематическое несоответствие технологий возделывания сельскохозяйственных культур особенностям природных комплексов (ландшафтов) привело к сильному развитию эрозионных процессов, следствием чего стали продолжающийся рост оврагов и смытость почв, ухудшение экологической обстановки.
По данным государственного учета, в составе сельскохозяйственных угодий Российской Федерации эрозионные и дефлированные почвы занимают 50726,9 млн. га, или 28,5% от обследованной площади /3/.
Особенно значительны площади эродированных сельскохозяйственных угодий в Центральном, Южном, Приволжском и Сибирском федеральном округах, удельный вес их варьирует от 19,1 до 39,9%. Каждый третий – пятый гектар этих земель нуждается в защите от эрозионных процессов. В ряде субъектов вышеуказанных округов удельный вес таких земель намного выше: в Республике Дагестан – 2045,6 тыс. га (64,4%), Омской области – 1322,7 тыс. га (53,2%), Красноярском крае – 717,5 тыс. га (67,6%), Республике Башкортостан – 3914,8 тыс. га (58,4%), Краснодарском крае – 2907,5 тыс. га (74,3%), Алтайском крае – 5412,9 тыс. га (51%).
Комплексное изучение процессов водной и ветровой эрозии почв с использованием серии карт (топографических, геоморфологических, геологических, почвенных и др.) с разномасштабными и разновременными агро- и космическими фото- и сканерными многозональными снимками показало зональность характера и степени проявления эрозии и дефляции почв. Это же подтверждается и данными государственного учета.
Во всех регионах России, кроме Сибирского федерального округа, преобладают процессы водной эрозии. В этих округах из общей площади эродированных сельскохозяйственных угодий более 30 млн. га, или 77%, разрушено в результате водной эрозии. В Северо-Западном федеральном округе практически все площади сельскохозяйственных угодий подвержены воздействию водной эрозии.
К регионам сильного повреждения почвенного покрова дефляцией относится Сибирский федеральный округ, удельный вес дефлированной почвы составляет 65%.
В Южном федеральном округе почвы подвержены обоим видам эрозионных процессов, с незначительным преобладанием водной эрозии (51%).
Реально на сельскохозяйственных угодьях выделяются почвы слабоэродированные с определенными включениями среднеэродированных и неэродированных и среднеэродированные с комплексами сильно- и очень сильноэродированных. Сильноэродированные почвы пространственно распространены, как правило, небольшими площадями.
Средне- и сильноэродированные почвы занимают 50,7 млн. га (26,1%) площади сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. Такие почвы очень неблагополучны в эрозионном отношении, поскольку удельный вес слабоэродированных почв высок: по федеральным округам колеблется от 41,2 до 67,6%. Интенсивная эксплуатация этих почв без соблюдения противоэрозионных мероприятий может перевести их в разряд среднеэродированных, и территория по эродированности почвенного покрова перейдет в более высокую градацию.
В настоящее время более 70% эродированной территории сельскохозяйственных угодий и пашни России представлены слабосмытыми и слабодефлированными почвами. Это субъекты Сибирского, Приволжского, Южного и Центрального федеральных округов.
Регионов с почвенным покровом, практически не тронутым эрозией и дефляцией, мало.
Наибольший ущерб эрозия наносит пашне. На долю эродированной пашни приходится 34147,6 тыс. га, что составляет 67,3% от всей площади эродированных сельскохозяйственных угодий. Большая часть пашни (23294,8 тыс. га, или 68,2%) подвержена водной, а меньшая (10853,0 тыс. га, или 31,8%) ветровой эрозии.
По отношению к общей площади пашни (115266,8 тыс. га) эродированная составляет 29,6%, в том числе от водной эрозии – 20,2% и ветровой – 9,4%.
В регионах шести округов (Центрального, Северо-западного, Южного, Приволжского, Уральского и Дальневосточного) преобладает водная эрозия пашни, при этом из общей площади 23294,8 тыс. га, подверженной водной эрозии, на долю Приволжского федерального округа приходится 11969,3 тыс. га, или 51,4%. Сопоставимые цифры по водной и ветровой эрозии пашни отмечены в Южном федеральном округе (4164,8 тыс. га и 3561,1 тыс. га, соответственно). В Сибирском федеральном округе преобладает ветровая эрозия пашни, которая составляет 5685 тыс. га против 2884,4 тыс. га подверженной водной эрозии, и такая же ситуация прослеживается практически в абсолютном большинстве регионов, входящих в состав округа. Площадь пашни, подверженной дефляции (5685 тыс. га) в этом округе составляет 52,4% от всей дефляционной пашни в стране.
В отдельных регионах удельный вес эродированной пашни имеет значительно более высокие значения, чем в целом по стране и другим регионам. К ним относятся Республики Башкортостан (60,2%) и Удмуртия (73,2%), Алтайский (69,4%) и Краснодарский (77,2%) края.
Проведенный анализ показал, что во всех регионах Российской Федерации интенсивность процессов эрозии сохраняется на высоком уровне.
Эрозия почв – один из основных сдерживающих факторов повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Эродированная пашня – это не просто изуродованная земля, это миллионы тонн недополученной продукции, так как урожаи здесь ниже на 10-30%, затраты на получение 1 ккал энергии в 3-5 раз больше. Поэтому очень важно уже сейчас защитить, ослабить прессинг интенсификации на этот вид угодий, дающий нам до 80% жизненно важных средств существования.
Научными учреждениями страны разработан широкий набор противоэрозионных приемов и рекомендаций, однако эрозия продолжает интенсивно разрушать наиболее плодородные земли.
В сложившейся ситуации особую актуальность приобретают законодательно-правовые и организационные меры по борьбе с эрозией и деградацией почв.
В России приняты правительственные постановления по борьбе с эрозией. Однако нет закона об ответственности за ущерб, причиняемый эрозией сельскохоз