Комплекса

Что нужно человеку для его существования? Количество калорий, до­статочное для поддержания жизни одного человека, можно получить с пло­щади 0,12 га. Для полноценного питания мясом, фруктами и овощами на одного человека необходимо уже около 0,6 га площади. Суточный рацион на душу населения должен быть в пределах 2 900-3 300 ккал. Однако этот показатель существенно отличается по регионам: в мире он составляет око­ло 2 620 ккал, в развитых странах — 3 330 ккал, в развивающихся — 2 200 ккал, в Южной и Юго-Восточной Азии — 2 100 ккал.

Еще нужно 0,4 га для производства разного рода волокон (ткани, бума­ги, изделий из дерева и т.д.) и 0,2 га для создания инфраструктуры (жилье, дороги, аэропорты и т.д.). Кроме того, весьма необходимы рекреационные земли. Минимальная площадь нетронутых участков, обусловливающая нор­мальное функционирование биосферы Земли, должна составлять 1/3 от об­щей ее площади. Таким образом, в настоящее время для создания нормаль­ных условий жизни одному человеку необходимо от 0,7 до 1,2 га площади продуктивных земель.

В настоящее время на нашей планете на долю земельных ресурсов при­ходится около 149 млн км² (29,2 % от общей поверхности Земли) террито­рии. По другим оценкам, площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн км², или 86,5 % площади суши. Под пашней и многолетними на­саждениями в составе сельскохозяйственных угодий занято около 15 млн км² (10 % суши), под сенокосами и пастбищами— 37,4 млн км² (25 %). Общая площадь пахотно-пригодных земель оценивается по разному: от 25 до 32 млн км². Площадь пахотных земель России составляет 12,9 млн га.

И эти ресурсы должны обеспечить население Земли продовольствием. К тому же часть земельных ресурсов малопродуктивна и даже непригодна для сельскохозяйственного использования (рис. 5.5 - 5.6).

В целом фонд черноземных почв России занимает около 120 млн га, что составляет лишь около 7 % общей площади. Однако на ней размещается более половины всех пахотных земель, которые производят около 80 % всей земледельческой продукции. Кроме этого, практически все сельскохозяй­ственные угодья России расположены в районах рискованного земледелия и большие территории находятся в зоне многолетней мерзлоты (рис. 5.7).

По данным министерства сельского хозяйства США около 50 млн акров пахотных земель малопригодны для выращивания сельскохозяйственных культур, а около 40 млн акров вообще не годятся для этой цели. Приблизи­тельно 55 млн акров пашни отнесено к малоплодородным землям. Умерен­ной эрозии почв подвергается 40 % территории, all % — более сильной.

За период с 1950 по 1970 г. пахотная площадь во всем мире уменьши­лась на 25%, к 2000 г. она сократилась примерно еще на 15%. Скорость деградации почвы за последние 50 лет возросла в сравнении со среднеисто-рической в 30 раз.

На основе обеспечения продовольствием, а также — материалами и энер­гией (а в последнее время — возможности поглощения биосферой стоков) были определены пределы роста земного населения. В настоящее время средняя плотность населения мира составляет свыше 36 человек на 1 км². Наивысшая плотность населения в Монако —16 тыс. человек на 1 км², за­тем следует Сингапур (более 4 тыс.), Мальта (1200), Бахрейн, Бангладеш

шенные многолетней мерзлоты

(свыше 600), Япония, Нидерланды, Бельгия (свыше 300 человек на 1 км²). Население мира в 1998 г. составляло 5,6 млрд человек (в 2000 г. — 6 млрд человек), а площадь сельскохозяйственных угодий — 4690 млн га. В насто­ящее время наблюдается существенное уменьшение обрабатываемых уго­дий на душу населения. Например, в 1975 г. в мире на 100 человек приходи­лось 36 га обрабатываемых угодий, в 1985 г. — 31 га, в 1991 г. — 27 га (в США — 65, 64 и 63 га соответственно).

Россия находится на 5-м месте среди стран, обладающих эффективной территорией (км²/чел.): Бразилия— 8,05, США — 8, Австралия— 7,684, Китай 5,95, Россия — 5,51, Канада — 3,64, Индия — 2,9, Казахстан — 2,62, Судан — 2,49, Аргентина — 2,45. Следовательно, площадь эффективной тер­ритории России в 1,5 раза меньше, чем в США, и всего лишь в 2 раза боль­ше, чем в Казахстане.

Сельскохозяйственный комплекс оказывает существенное влияние на современную биосферу. Достаточно сказать, что за время существования земледелия человечество потеряло около 2 млрд га плодородных почв, превра­тив их в пустынные, сильно эродированные, переувлажненные и деградиро-

ванные земли. Это больше площади современной пашни мира, составляю­щей около 1,5 млрд га (10 % площади суши): в среднем по земному шару на одного жителя приходится пашен 0,36 га, в России — 0,88 га, в США — 1,4 га. В настоящее время ежегодно теряется около 6-7 млн га плодородных почв. При функционировании сельскохозяйственного комплекса почвы под­вергаются постоянному механическому (при обработке), химическому (под действием удобрений, ядохимикатов и тяжелых металлов и т.д.), биологи­ческому (взаимодействие почвы с микроорганизмами, высшими растения­ми и животным миром), атмосферному (поступление газов, выпадение осад­ков и полив, температурный режим и т.д.) воздействию. С ростом интенси­фикации сельского хозяйства происходит существенное увеличение посту­пающей в почву энергии. Так, затраты энергии составляют (ГДж/га в год): в примитивном натуральном хозяйстве — 2, в хозяйствах развивающихся стран — 12-15, в высокоинтенсивном земледелии развитых стран — 15-20. При достижении затрат энергии свыше 15 ГДж/га в год начинаются вред­ные для биосферы последствия.

Неблагоприятные процессы возникают по принципу «спускового крюч­ка» (энергетических изменений, запускающих цепную реакцию и потому на­чинающих действовать иногда с уровня, в 10⁶ раз более низкого, чем при­родный фон). При этом необходимо учитывать, что вложенная, в земледе­лие энергия резко меняет структуру почвенного слоя (т.е. поверхности Зем­ли) и сильно воздействует на обмен (круговорот) веществ. Только при еже­годной вспашке полей (при расходе на 1 га пашни 38,4 ГДж механической энергии) на поверхности планеты происходит взрыхление б тыс. км³ почвы. В результате усиливается обмен веществ в почвенном покрове, а также воз­действие воздуха, влаги и тепла.

Серьезную угрозу биосфере наносит техногенное опустынивание, под которым понимают истощение наземных экосистем в результате деятель­ности человека. Оно выражается в уменьшении биомассы, ее продуктивно­сти и видового разнообразия. Опустыниванию подвержены в первую оче­редь аридные (с сухим климатом) территории. Площадь таких земель в мире оценивают в 48,8 млн км² (около 43 % жизнепригодной суши). Под угрозой опустынивания находится еще около 19 % суши.

Кроме того, из активно функционирующей биосферы в настоящее вре­мя также выведено около 2 млрд га почв (вследствие расположения на них промышленных и жилых зданий, дорог, складов, портов, трубопроводов, свалок и т.д.). Таким, образом, 30-40 % общей площади почв суши полнос­тью разрушено или подвергнуто сильнейшей деградации. Причем процесс разрушения почвенного покрова нашей планеты продолжается, ибо только

в результате изъятия под поселения и другие объекты в мире ежегодно раз­рушается до 8 и более гектаров почв (включая и агрономически ценные).

Выделяются три группы процессов, влияющих на геохимическую струк­туру сельскохозяйственных территорий: агрогенные технологии, техноло­гии, не связанные с агротехникой, и природные процессы.

В первую группу входят процессы обработки почвы, внесение удобре­ний, содержащих Р, К, N, известкование, использование песков и глин, осу­шение или обводнение территорий и, наконец, внесение фунгицидов, герби­цидов и инсектофунгицидов. В результате территория может быть загрязне­на при использовании в качестве удобрений животноводческих или быто­вых отходов, золы, шлаков, фосфогипса, пород вскрыши и загрязненных вод (для орошения). Агрогенные геохимические аномалии возникают глав­ным образом в результате использования в качестве удобрений компоста из бытового мусора и осадка городских сточных вод (табл. 5.10).

Таблица 5.10

Концентрации химических элементов в компосте из бытового мусора и осадке городских сточных вод, в мг/кг

 

 

 

 

Элемент	Компост	Осадок	ПДК (в сухом веществе)
Города	Страны
промыш­ленные	малые	США	Австрия	Нидерланды	Швейцария
РЬ	158-646	192-236
Не	2-8	1-2	0,8	_
Cd	2-7	34-47	_
Sb	5-70	-	_	-	-	_	-
в	50-61	44-76		-	-	_	-
Bi	6-10	2.5	-	-	-	_	-
Со	3-11	2-15	4,8	-		_
Sr	73-351	145-184	42,4	-	-	.-	-
Zn	1144-1997	259-1818	117,3

Как следует из приведенных данных, нормы содержаний химических элементов, принятых в зарубежных странах, практически не превышаются. Однако приведенные содержания намного выше фона, и их влияние на здо­ровье населения может быть существенным. Сравнение содержаний ток­сичных элементов в почвах, удобренных осадками сточных вод крупных городов, с почвами контрольных участков показывает возрастание в них кон­центраций практически всех элементов: Hg —- в 3-250 раз, РЬ — в 1,7-2,5 раза, As — в 2-15 раз, Ag — в 8,3-30 раз. Содержание остальных элементов возросло не более чем в 4 раза. Использование осадка сточных вод малых городов приводит к возрастанию концентраций лишь Hg (в 13 раз), а кон­центрации РЬ даже уменьшаются, что может быть следствием увеличения подвижности химических элементов при внесении удобрений.

Золы электростанций, используемые благодаря высокому содержанию в них Са в качестве мелиорантов, обычно не содержат высоких концентраций тяжелых металлов. Шлаки черной металлургии, используемые в том же ка­честве, повышают содержание в почвах Сг, V, Мп в пределах 5-155 раз.

Фосфогипс представляет опасность из-за высоких концентраций Sr и S (кларк концентрации > 100), а также REE (кларк концентрации 10-20). При внесении 60 т/га фосфогипса содержание Sr может превысить ПДК (600 мг/кг).

В целом по России в 1992 г. загрязненная пестицидами почва была обна­ружена на площади 29,8 тыс. га (5,8% обследованной) и осенью — на пло­щади 32 тыс.га (9,3% обследованной). Наиболее загрязненными пестицида­ми (прежде всего ДДТ) оказались почвы садов и лесов (37-52% обследован­ной площади). Почвы под овощными культурами загрязнены остаточным содержанием ДДТ, 2,4-Д и трефлана на площади 17,7%; почвы под зерно­выми — ДДТ, ГХЦТ, 2,4-Д, пропазина, трефлана и ТХАН на площади 11,3%. К регионам со значительным загрязнением почвы пестицидами следует от­нести Московскую и Иркутскую области, к регионам со средним загрязне­нием почвы — Центрально-Черноземный район, Северный Кавказ, Курган­скую область и Приморский край (табл. 5.11-5.12).

Современная агротехнология далека от совершенства. Известно, что Y, REE, As, Cd вносятся в почву на три порядка больше, чем они поглощаются растениями. Все же для большинства элементов увеличение их содержаний в почвах еще незначительно. Однако для Sr это увеличение составляет 115%,

Таблица 5.11 Загрязнение проб почв пестицидами в отдельных регионах России

 

 

Регион	Доля проб почв, загрязненных выше ПДК. %	Пестицид
Иркутская область	-90	2,4 Д
Волгоградская область	>90	Трефлан
Новосибирская область	Отдельные зоны — до 20-192 ПДК	Сумма ДДТ
Московская область	-10	Сумма ДДТ
Центрально-Черноземный район	-15	Сумма ДДТ
Краснодарский край		Сумма ДДТ
	Трефлан
Ростовская область		Сумма ДДТ
	Трефлан

Таблица 5.12

Ориентировочно допустимые концентрации пестицидов в почве, мг/кг

Пестицид	одк	Пестицид	одк
Амбуш	0,6	Мезоранил	0,9
Амибен	0,05	Ордрам	0,9
Антио	0,2	Нексион	0,2
Арезин	0,7	Пирамин	0,7
Бенлат	0,1	Пликтран	0,1
БМК	0,1	Рамрод	0,2
Бронокот	0,5	Реглон	0.2
Вензар	1,0	Синбар	0,4
Тетрал	0,1	Солан	0,6
ДДВФ	0,03	Сутан	0,6
Каптан	1,0	Теноран	0,4
Карагард	0,4	Тиллам	0,6

Примечание: Лимитирующий показатель— транслокационный.

Таблица 5.13

Концентрация химических элементов в фосфорных удобрениях (г/т)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходное сырье	Удобре­ние	Мар­ка	F	Мп	As	Sr	Y	Cd	Се	Pb
Апатитовый концентрат	Аммофос	С	5507,4		14'		91,1	0,2		2,0
S		81,6	-	9,81	10,2	_		0,84
Кс	8,3	0,3	8,2	1,6	3,1	1,5	4,3	0,12
Нитроам-мофос	С		101,8	15,9	87,24	74,17	0,24		8,65
S		42,7	4,6	33,70	12,37	0,16	75,2	13,1
Кс	3,7	ОД	9,3	0,3	2,6	1,8	3,4	0,5
Концентрат микрозерни­стых фосфо­ритов	Аммофос	С			34,0	160,0	84,5	0,9	14,0
S	370,4	575,4	_	90,5	12,0	0,5	5,8	14,9
Кс	15,6	1,4	20,0	0,5	2,9	9,2	0,2	1,2
Кальций фосфат кормовой	С		915,6	15,0		135,0	0,5	88,4	12,5
S		196,9	27,2	274,2	65,8	_	5.0	23,0
Кс	5,1	0,9	9,3	3,2	4,7	3,8	1,5	1,6
Концентрат ракушечных фосфоритов	Двойной суперфос­фат	С	8216,1	768,1	26,2		281,4	0,5		21,0
S	1656,3	24,68	33,0		20,3	-		16,0
Кс	12,4	0,8	15,4	5,2	9,7	3,8	9,4	1,0

для Се — 135, для F — 145 %. Наибольший вред приносит излишнее внесе­ние минеральных удобрений: с ними в почвах накапливаются токсичные и канцерогенные соединения азота, а также образуются избыточные концент­рации фосфора и содержащихся в этих удобрениях Sr, REE, F, U, иногда Pb, As, Cd, VnZn(Ta6n. 5.13).

При внесении удобрений в пойменные угодья существенно растет по­движность практически всех элементов. В результате применения ядохими­катов (например, в США до 400 т/га) резко возрастает содержание ртути, концентрация которой увеличивается на 200-550% по сравнению с природ­ным фоном. Под влиянием минеральных удобрений в кислых почвах ухуд­шаются физико-химические показатели (кислотность, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности ими, содержание подвижного алюминия). Для их поддержания на благоприятном уровне необходимо известкование почв из расчета 6-9 т/га СаСОз и систематическое внесение органических удобрений (10-12 т/га).

В 60-х гг. XX в. появились так называемые структурообразующие удоб­рения — вещества, вызывающие агрегирование почвенных частиц тяжелых глинистых, суглинистых, песчаных, супесчаных и других видов почв. В ка­честве структурообразующих удобрений используются гуминовые соедине­ния и различные производные целлюлозы. Производные целлюлозы (име­ется в виду обычные промышленные АЦ, АБЦ, Na-КМЦ и т.п., не содержа­щие тяжелых металлов) являются структурообразователями почвы и не вы­деляют при их разложении в почву токсических веществ.

В России в результате длительного кризиса возрастает площадь сельс­кохозяйственных угодий с низким и очень низким содержанием фосфора, калия или с повышенной кислотностью (табл. 5.14). Так, если в 1986-1990 гг. за год в среднем было внесено 3,8 т/га органических удобрений, то в 1998 г. — уже 0,7 т/га. За этот же период в нашей стране поставка минеральных удоб­рений уменьшилась со 100 до 12 кг на 1 га пашни.

Рассматривая проблему качества почв в мире, следует отметить, что продуктивность почв на больших площадях снижается из-за уменьшения содержания гумуса. Только за последние 20 лет запасы гумуса сократились на 25-30%, а ежегодные его потери только по России составляют 81,4 млн т. По данным агрохимического обследования, в Российской Федерации 16,5 млн га пахотных земель характеризуется очень низким содержанием гумуса, а 21 млн га — низким. Содержание гумуса в черноземах централь­ных областей России за последние 100 лет снизилось почти вдвое — с 14 до 7 %, а ежегодные потери гумуса из черноземов составляют в среднем 0,5-1 т/га. Около 43 % пахотных земель характеризуются низким содержанием

Площади сельскохозяйственных угодий Российской Федерации с неудовлетворительными агрохимическими показателями плодородия в 1994 г.

 

 

Экономический район	Повышенная кислотность поч-	Низкое и очень низкое содержание
вы (рН < 0,5)	фоос	юра	калия
тыс. га	%	тыс. га	%	тыс. га	%
Северный	602,5	33,2	284,2	15,7	462,6	25,5
Северо-Западный	558,5	47,1	643,1	20,2	815,4	25,6
Центральный	4276,9	46,6	3358,2	20,3	5122,0	31,0
Волго-Вятский	3118,8	33,6	1472,2	17,5	1366,2	16,3
Центрально-Черноземный	1864,8	15,9	1976,3	16,9	209,2	1,8
Поволжский	278,0	8,5	7150,3	26,6	1632,8	6,1
Северо-Кавказский	278,0	1,6	4869,0	278,0	762,0	4,2
Уральский	2781,2	11,2	10678,1	42,7	2199,7	8,8
Западно-Сибирский	2232,2	8,9	3286,4	13,1	1428,4	5,7
Восточно-Сибирский	661,9	5,4	4455,1	36,7	1245,6	10,3
Дальневосточный	1729,8	49,6	1977,2	56,7	411,7	11,8

гумуса, причем на преобладающей части территории России баланс гумуса отрицательный.

При антропогенных воздействиях уменьшение содержания гумуса по­степенное происходит во всех типах почв. Например, среднегодовые его по­тери только в почвах горной и предгорной зон Северного Кавказа составля-

Рнс. 5.8. Динамика содержания гумуса в почвах Северной Осетии: А'— в среднем на трех основных типах почв; Б — на каштановых почвах; В — на выщелоченных черноземах, подстилаемых галечником; Г — на карбонатных

почвах

ют 0,8-1,2 т/га. Уменьшение гумуса в почвах определяется и его расходом на урожай: так, на серых лесных и дерново-глеевых оподзоленных почвах Северной Осетии ежегодный расход гумуса при возделывании сельскохо­зяйственных культур составляет 1-1,2 т/га, на выщелоченных черноземах 1,5-1,6 т/га, а на орошаемых черноземах — 1,8-2 т/га (рис. 5.8).

В течение трех ротаций полевого севооборота ежегодные потери гумуса из неудобряемой почвы (пахотного горизонта) составляют: в каштановой почве — 980 кг/га (или 1,23 % от общего содержания), обыкновенном черно­земе — 1804 (0,82 %), выщелоченном черноземе — 1086 (0,65 %) и дерново-глеевой почве — 743 кг/га (0,27 %). В результате в почвах имеется, как пра­вило, отрицательный баланс — выносится больше, чем возвращается. Не­достаток питательных веществ в почве восполняется за счет накопленных ранее запасов гумуса.

На фоне ускоренной дегуминификации обостряется проблема переуп­лотнения почв под воздействием сельскохозяйственной техники и транспор­тных средств. Результаты исследований показали высокую плотность по­чвы в верхних горизонтах в пределах 1,46-1,56 г/см³. Следовательно, здесь сильно затруднено проникновение корневых волосков растений, поэтому в этих горизонтах корней мало и они проникают вглубь только по трещинам между призматическими структурными агрегатами, отсюда и низкое содер­жание гумуса. В почвах с глубины 20-25 см часто наблюдается сильное уп­лотнение, это так называемая «плужная подошва», которая также затрудня­ет проникновение корней растений вглубь. По прогнозным оценкам, только в результате переуплотнения к 2000 г. может быть утрачено до 10-15 % используемых пашен.

Кроме технологических процессов, на физические свойства почвы оказы­вает влияние и содержание гумусовых веществ. Например, более гумусиро-ванная дерново-подзолистая пахотная почва имеет и более прочную структу­ру не только в слое 0-20 см, но и в слое 20-40 см, а коэффициент корреляции между концентрацией гумуса и наличием водопрочных агрегатов составляет +0,65. В среднесуглинистых дерново-подзолистых почвах при повышении содержания гумуса от 1,6 до 3,1 % растет общая удельная поверхность на 15-18 м² и одновременно снижается плотность почвы на 0,07-0,1 г/см³.

Ко второй группе процессов относятся региональные, или локальные, выпадения из атмосферы загрязняющих веществ (связанных с промышлен­ной деятельностью) и загрязнение территорий в районах транспортных ма­гистралей. Природные процессы разлива загрязненных рек также могут на­нести существенный урон сельскохозяйственным территориям. При вспаш­ке территорий и уборке урожая происходит загрязнение микрокомпонентами (Mn, Ni, Cr, Co, V), содержащимися в выхлопах тракторов и комбайнов. В результате концентрация, например, Ni в почвах может увеличиться на 40%, aV- на 10%.

В Северной Осетии вертикальная дифференциация почв по большин­ству тяжелых металлов характеризуется увеличением их количества в верх­них слоях почвы от каштановых почв к дерново-глеевым, поэтому террито­рия лесолуговой зоны (предгорная полоса) более загрязнена ими, чем лесо­степная или степная. Причем содержание одних металлов (стронция и руби­дия) в пахотном слое не увеличивается (кроме дерново-глеевой, где идет увеличение их концентраций), других (железо, марганец, медь, никель, ти­тан, цирконий и т.д.), что является следствием как воздействия природных факторов, так и техногенного загрязнения почв выбросами.

В свою очередь сельскохозяйственные территории в результате смыва удоб­рений и ядохимикатов загрязняют водные системы. Так, в 1988 г. был зафик­сирован интенсивный смыв фосфорных удобрений с сельскохозяйственных территорий Южной Скандинавии, вызвавший бурное развитие сине-зеленых водорослей в Балтийском море и массовую гибель промысловых рыб.

Все это приводит к тому, что в водотоках сельскохозяйственных терри­торий формируются потоки рассеяния широкой группы элементов, включая токсичные. При этом наибольшую опасность представляют отходы свино­водческого комплекса (где зачастую для удаления навоза предусмотрен гид­росмыв), а также птицефабрики. Из 295 специализированных свиноводчес­ких хозяйств России промышленные очистные сооружения с применением аэротенков имеют только 52, а 119 используют животноводческие стоки в растениеводстве с помощью ирригационных систем и методов, на специа­лизированных гидромелиоративных полях. В результате вокруг этих пред­приятий происходит фильтрация жидкой фракции навоза в почву и грунто­вые воды.

С ирригацией связаны также и процессы засоления, заболачивания и обводнения почв, а с осушением— обезвоживания, иссушения торфяных почв и дефляция. В России сельским хозяйством в 1994 г. было забрано из водоемов и подземных источников 31,2 км³ (32,4 % от общего водозабора) пресной воды, из которой при транспортировке потеряно до 19 %. На оро­шение использовали примерно 1,4 км³ воды. Общее водоотведение состави­ло 10,7 км³: из них сброшено в водоемы 9,5 км³, остальное — на рельеф местности. Объем загрязненных сточных вод, поступивших в водоемы, со­ставил 3,2 км³. В результате сельскохозяйственной и промышленной дея­тельности в последнее время угрожающий характер приняло затопление ж подтопление (под которым понимается повышение уровня грунтовых вод) территорий.

В мире потери от затопления земель составляют ~ 100 тыс. км². В Рос­сии подтоплено около 9 млн га земель, в том числе 5 млн га сельскохозяй­ственных. Всего же в условиях избыточного увлажнения находятся 16,1 млн га сельскохозяйственных угодий (из них 10,3 млн га — кормовые угодья, 5,7 млн га— пашни). Общая площадь земель различного назначе­ния, подтопленных водохранилищами, составляет 866,1 тыс. га (522,1 тыс. га сельскохозяйственных угодий).

В зонах орошаемого земледелия в результате фильтрационных потерь из ирригационной сети, плохого состояния или отсутствия гидрографичес­кой сети, дренажей и водоотводных коллекторов нарушается водный баланс значительных площадей, что сказывается не только на мелиоративном со­стоянии орошаемых земель, но и на гидрологическом режиме прилегаю­щих территорий. По данным мелиоративного кадастра, площадь ирригаци-онно подтопленных земель только на уровне грунтовых вод выше 1,5 м составляет 296 тыс. га. Площади мелиорированных земель, находящихся в неудовлетворительном состоянии, в целом по России сократились на 105 тыс. га. В неудовлетворительном состоянии находится 771 тыс. га орошаемых земель, в том числе из-за недопустимой глубины уровня грунтовых вод — 325 тыс. га, засоления — 292 тыс. га, одновременного наличия недопусти­мой глубины уровня грунтовых вод и засоления почв — 154 тыс. га. Общая площадь засоленных земель составляет 38,4 млн га (19,9 % площади сельс­кохозяйственных угодий), в том числе 25,6 млн га почв солонцовых комп­лексов.

Крупный ущерб территориям наносится эрозионными процессами (рис. 5.9), которые могут быть вызваны водными и воздушными потоками (различают нормальную или геологическую и ускоренную — антропоген­ную эрозии). В результате этих процессов на нашей планете теряется при­мерно 26 млрд т почвы в год.

За последние 50 лет скорость эрозионных процессов возросла в 30 раз, при­чем особенно интенсивно этот процесс идет с начала 90-х гг. XX в. По оценкам экспертов ООН, наша страна находится в десятке мировых лидеров по темпам эрозии, й к 2020 г. ею может быть охвачено до 75 % сельхозугодий.

Об интенсивности антропогенного воздействия на водные ресурсы сви­детельствует, например, уменьшение стока малых рек Оренбуржья за по­следние 40 лет в 2 раза, в р. Урал — на 30 %, а также характер изменений весеннего стока. Так, в центральной зоне Оренбуржья за 5 предвоенных лет коэффициент весеннего стока был в среднем равен 0,52 (52 % снегозапасов перед таянием). В военные 1942-1945 годы при практически полном перехо­де на весеннюю пахоту и сокращении площади пашни коэффициент стока увеличился до 0,84, вызывая катастрофические наводнения. В послевоен-

ные годы восстановления народного (в том чис­ле и сельского) хозяйства коэффициент стока вновь уменьшился до 0,73. В период освоения целинных земель и постепенного перехода на пахотных землях (они занимают половину тер­ритории Оренбургской области) на осеннюю вспашку, величина весеннего стока уменьшилась почти в 2 раза (К = 0,38). В последующие 25 лет (1966-1999 гг.) коэффициент весеннего стока в среднем составил 0,26 (что в 2 раза ниже дово­енного и в 3 раза меньше, чем в послевоенные годы). В 1991-1997 гг., когда площадь осенней пашни уменьшилась более чем вдвое, коэффи­циент весеннего стока возрос до 0,59-0,65.

Водная эрозия уносит с полей несвязанные частицы почвы, азот, фосфор, кальций, калий и другие биологически важные химические элемен­ты. Ежегодно с пахотных земель России удаля­ется 0,56 млрд т наиболее плодородной части почв. Например, в Северной Осетии смыв по­чвы с зяби (в зависимости от условий рельефа и погоды) составляет 2-50 т/га. Отмечены фак­ты катастрофического смыва почвы до 350­500 т/га. При смыве 1 мм типичного предкав-казского чернозема теряется около 700 кг/га гу­муса, 35 кг/га азота и 25 кг/га фосфора. Смыву в большей степени подвержены склоновые зем­ли, занятые черными парами и пропашными культурами. Так, при Крутизне склона -10°

годовой смыв с чистого пара составляет 500 м³/га, с посева кукурузы на зеленую массу (до фазы появления 10 листьев) — 150 м³/га, ас посева кле­вера (по 2-му году) смыто почвы 0,04 и 0,19 м³/га.

Водная эрозия может быть не только плоскостной, но и овражной. Смыв почв под влиянием талых, дождевых и ливневых вод при уклонах более 3° быстро приводит к их струйчатым размывам с последующим образованием оврагов. Современный средний суммарный прирост длины овражной сети составляет 20 тыс. км, а сокращение пашни за счет разви­тия оврагов — 100-150 тыс. га, В России по масштабу овражности выде­ляется Дагестан (1,45 га/км²).

Ветровая эрозия (дефляция) вызвана выдуванием и развеиванием почв, навеванием на них мелкодисперсных пород или песков. Она распространена преимущественно на почвах легкого механического состава (песчаных и су­песчаных), а также на сильно иссушенных пылеватых почвах с разрушен­ной (в результате неправильного сельскохозяйственного использования) структурой. Ветровая эрозия незакрепленных почв может происходить в любое время года и при разной силе ветров, но наиболее опасна она весной (когда почва взрыхлена и на ней еще не развились сельскохозяйственные структуры) при силе ветра свыше 15 м/с. Особое влияние ветровая эрозия оказывает на почвы засушливых областей (в России это, например, регионы Дагестана или Ростовской области).

Площадь эрозионно опасных и подверженных эрозии сельскохозяйствен­ных угодий составляет 124 млн га (56 %), из них на долю пахотных земель, приходится 87,3 млн га. По данным государственного учета, общая пло­щадь оврагов составляет 2,6 млн га, кроме того, 26,2 млн га (20,4 %) пашни расположено на смытых почвах, 2,1 млн га (1,7 %) земель подвержено со­вместному воздействию водной и ветровой эрозии, 7,9 млн га (6,1 %) — деф­ляции, всего же дефляционно опасными землями считаются 44 млн га (32,2 %)-...Площади эродированных черноземов постоянно возрастают. За последние 10-15 лет они увеличивались в среднем на 250-300 тыс. га в год. На многих расчлененных территориях с черноземными почвами 50 % и бо­лее распаханных земель эродированы. Ежегодно около 25-30 тыс. га черно­земов теряется в результате образования оврагов.

Крайне нерационально используются также и кормовые угодья (бессис­темный выпас или перевыпас, несоблюдение мер ухода за пастбищами, уве­личение частоты скашивания). В 1994 г. в сельскохозяйственном обороте было задействовано 10,1 млн га сбитых пастбищ, что составило 16,7 % от их общей площади. Весьма высок вес пастбищ в земельном фонде республики Дагестан — 2 740,7 тыс. га (79,6 %). Постоянно расширяются площади опу­стынивания. Так, в Калмыкии опустыниванию подвержено 4,9 млн га, из которых 1,8 млн га находится в стадии очень сильного опустынивания. В Астраханской области площадь деградированных пастбищ составляет 1,3 млн га, из них 250 млн га подвижных песков. Сильно- и среднеразмытые земли занимают 48 % пастбищ.

Процессы опустынивания, ранее рассматривавшиеся как мелкорегиональ­ные в связи с проблемами деградации пастбищных земель только Калмы­кии (82,7 % ее территории подвержены этим процессам, а площадь откры­тых развеваемых песков составляет более 150 тыс. га) и равнинной части Дагестана, в настоящее время в разных степенях проявления уже отмеченына территории 17 субъектов Российской Федерации. Чрезвычайная ситуация сложилась на пастбищных землях Астраханской области, где чрезмерная нагрузка от домашних животных привела к дигрессии степных фитоценозов и развитию дефляционных процессов на площади 1,3 млн га, из которых 382,8 тыс. га перешли в развеваемые пески. Опустыниванием охвачены земли Ростовской области (до 50 % территории сальских степей), Алтайского края (~37 % территории кулундинских степей), до 15 % равнинных территорий Республики Тува. Эта проблема обострилась в Краснодарском и Ставрополь­ском краях, Волгоградской, Воронежской, Омской, Оренбургской, Саратов­ской областях, республиках Хакасия и Бурятия.

Деградацию оленьих пастбищ необходимо рассматривать как северный вариант опустынивания. Деградация земель в тундровой зоне происходит в результате перегрузок оленьих пастбищ, нарушения почвенного и раститель­ного покровов при проведении геологоразведочных работ. Деградация паст­бищных земель происходит и в тундровой зоне в результате их выгорания, нарушения почвенного и растительного покровов при широкомасштабном освоении месторождений полезных ископаемых, неконтролируемом проез­де автотранспорта, перегрузках оленьих пастбищ скотом и его ненормиро­ванном выпасе. Общая площадь деградированных оленьих пастбищ превы­шает 230,1 млн га (табл. 5.15), что составляет более 68 % их площади. В результате всех этих процессов прогрессируют, засоление земель, образова­ние подвижных песков и оврагов, истощение и загрязнение водных источ­ников.

Таблица 5.15

Площадь деградированных оленьих пастбищ (млн га)

 

 

Зона оленеводства	Распределение площадей по степени деградации	Итого деградированных пастбищ
слабая	средняя	сильная
Европейская	5,2	10,0	8,7.	23,9
3 ап адно-Сибирская	13,2	10,0	12,0	35,2
Средне-Сибирская	4,0	20,8	16,0	40,8
Восточно-Сибирская	6,5	15,7	5,0	27,2
Северо-В осточная	20,3	50,7	32,0	103,0
Итого	49,2	107,2	73,7	230,1

Засоление почв — процесс повышения содержания в почве легкораство­римых солей (карбоната натрия, хлоридов и сульфатов), обусловленное как исходной засоленностью почвообразующих пород, так и привносом солей грунтовыми или поверхностными водами. Почвы считаются засоленными при содержании токсичных для растений солей более 0,1 % по весу или бо­лее 0,25 % солей в плотном остатке (для безгипсовых почв). Засоление почв бывает первичное (остаточное), а также вторичное, вызванное, как правило, нерациональным орошением сельскохозяйственных территорий.

Районы древнего орошаемого земледелия имеют очень высокий про­цент засоленных почв. Так, в долине р. Инд засолено 10 млн га из 15 млн га всей площади ( — 67 %), в долине р. Нил — 1,2 млн га из 1,7 млн га (более 80 %), в Ираке засолено около 50 % орошаемой площади, а в США— свы­ше 27%. В почвах сельскохозяйственных угодий снижается содержание гу­муса и основных элементов минерального питания растений (около 90 % всего азота почвы, 80 серы и 60 % фосфора сосредоточено в гумусе), повы­шается кислотность, а также ухудшается общее культурно-техническое и агрофизическое состояние сельскохозяйственных земель. Установлено, что за период интенсивной эксплуатации в течение XX в. черноземные почвы потеряли более половины имевшихся в них запасов гумуса, утратили водо­проницаемое рыхлое строение и зернистую структуру, ослабили многие свои экологические функции.

Количество выносимых водно-растворимых веществ зависит от меха­нического и химического состава почв, их сельскохозяйственного использо­вания, объема выпадающих осадков, способов и норм орошения, видов и норм вносимых минеральных удобрений, а также применяемых ядохимика­тов. Так, из легких по механическому составу почв выносится примерно в 2 раза больше водно-растворимых солей, чем из суглинистых, а вынос с уго­дий, занятых пропашными культурами, в 2-2,5 раза превышает вынос с угодий, занятых кормовыми травами. Строительство дренажных систем спо­собствует улучшению промывного режима подзолистых почв и переносу различных химических веществ в нижележащие горизонты, что приводит к загрязнению грунтовых и даже более глубоко залегающих подземных вод.

В нашей стране к 1996 г. более 40 % площади пашни имели низкое со­держание гумуса (менее 4 %), 22 % фосфора и 9 % обменного калия. По су­ществу большинство черноземов России вышли за пределы порога своей устойчивости и оказались в критическом состоянии деградации и переходе на более низкий уровень состояния и плодородия. Кроме того, за последние 30 лет площадь сельскохозяйственных угодий России сократилась на 12,2 млн га, пашни — на 2,4 млн га, сенокосов — на 10,5 млн га. Причинами такого сокращения являются нарушение и деградация почвенного покрова, отвод земель под застройку городов, поселков и промышленных предприя­тий. Одна из главных причин столь удручающего положения — длительное господство одностороннего утилитарного взгляда на почву только как на объект сельскохозяйственной продукции и место для размещения различ­ных производств. К сожалению, взгляд на почву как на систему имеющую глобальные экологические функции, в силу ряда причин сильно запоздал во времени, в результате человечество оказалось не подготовленным к возник­шему кризису.