Статья: Сохранение почвенной безопасности сельскохозяйственных земель Амурской области как основа региональной продовольственной безопасности

Известно, что в каждом природном регионе (зоне) развитие эрозионных процессов, влияющих на качество земель, определяется специфическими факторами. Анализ природных условий региона позволил выделить совокупное действие физико-географических факторов, прежде всего определяющих потенциальную опасность проявления и развития водной эрозии в Амурской области (табл. 3).

Касаясь качественной характеристики факторов водной эрозии в условиях Приамурья, следует иметь в виду их интенсивность и большую силу воздействия на почву (глубокое и длительное промерзание, лавинный сток талых вод, большая длина склонов). Так, очень глубокое промерзание и медленное оттаивание почвы в период снеготаяния для стока талых вод, даже при минимальных (до 1°) уклонах земной поверхности резко снижают эффективность агротехнических и особенно лесомелиоративных приемов. Переохлаждение тормозит биологические процессы в почве, замедляет биохимический ход минерализации органических веществ и формирование почвенной структуры. И, как следствие, в начале вегетации в почве содержится крайне незначительное количество легкодоступных для растений минеральных и органических веществ. Наибольший сток весной наблюдается после дождливой осени, когда пахотный слой почвы уходит в зиму переувлажненным и прочно сцементированным морозами. В этом случае талые воды скатываются с поверхности пашни, как с бетонной подушки.

Таблица 3. Основные факторы, определяющие потенциальную опасность проявления водной эрозии почв в условиях Амурской области [6]

В условиях муссонной циркуляции и циклонической деятельности климата, возросших антропогенных нагрузок на почвенный покров за последние 50 лет заметно снизилось содержание гумуса в обрабатываемых почвах на 30-40 % от его исходного содержания [5]. В Амурской области таких земель 55% от общей площади, в Хабаровском крае и Приморском краях, соответственно, - 30% и 40%. Для сравнения: по российскому Дальнему Востоку этот показатель составляет 44%, а по России в целом - 54% [14, 15].

Согласно критериям для оценки экологического состояния почв по потере гумуса сельскохозяйственных угодий области, разработанным учеными области (удовлетворительная - не превышающая 0,25 т/га в год, напряженная - 0,26-0,30 т/га в год, критическая - превышающая 0,30-0,45 т/га в год) [16-19], основные пахотные земли Среднего Приамурья находятся в критическом состоянии по показателю потери гумуса, что приводит к снижению их потенциального плодородия и требует больших дополнительных затрат для остановки потери плодородия вплоть до выделения их из севооборота в ранг внесевооборотных пахотных участков с особой агротехникой возделывания.

Также снижение гумуса является результатом недостаточной работы хозяйств по использованию органических удобрений, а также то, что основную площадь пашни занимает монокультура - соя с площадным увеличением по сравнению с 1997 годом в 3 раза, а площади под посевами многолетних трав занимают всего 0,4% от площади пашни, и их сокращение составило 5,6 раза (табл. 4).

Таблица 4. Динамика посевных площадей под сельскохозяйственными культурами [11]

Потери гумуса в эродированных землях не только снижают плодородие почв, но и влияют на другие ее экологические функции. Так, содержание гумуса в почве определяет ее способность к накоплению и детоксикации соединений тяжелых металлов и пестицидов [20-22]. Накопление тяжелых металлов-загрязнителей зависит не только от содержания и структуры гумуса [23-26], но и от доз внесения органических удобрений, которые увеличивают буферную способность и поглощающую емкость почвы, восполняя запасы органического вещества [27].

Как известно, обеспечение уровня урожайности держится, в основном, на интенсификации производства при применении минеральных и органических удобрений. Удобрения являются важной составной частью системы земледелия, воздействующей на почву, изменяющей её химический состав и агрофизические свойства. До 1997 г. в области наблюдался наименьший уровень внесения минеральных удобрений: по отношению к органическим - меньше почти в 6 раз (табл. 5). Удельный вес площади, удобренной минеральными и органическими удобрениями, составлял не более 33,8% и 0,5%, соответственно, по всей посевной площади области.

Таблица 5. Внесение минеральных и органических удобрений под урожай сельскохозяйственных культур по годам [14]

В настоящее время такое резкое возрастание привносимых в почву минеральных удобрений при одновременном уменьшении органических ухудшает экологические функции почвы [20, 21, 23]. В результате многолетнего систематического применения средств химизации, особенно пестицидов, при возделывании сельскохозяйственных культур Амурской области происходит загрязнение почвы токсичными веществами. Эти вещества оказывают фитотоксичное воздействие на растения, снижают урожай культур, равно как и общее потенциальное плодородие почв, а накопление остаточных пестицидов в продукции растениеводства, наряду с загрязнением экосистем, сказывается отрицательными последствиями для населения и животных.

В настоящее время в Амурской области наибольшую пестицидную нагрузку несут самые плодородные лугово-черноземовидные почвы, на которых возделывают сою. К таким районам области относятся Ивановский, Константиновский, Тамбовский, Михайловский, где повышен риск создания неблагоприятной экологической ситуации.

Степень остроты экологической ситуации в этом случае, имеющая градации «удовлетворительная», «напряженная» и «критическая», будут определять соответствующие им дозы внесения минеральных удобрений в кг/га действующего вещества в год: менее 400, от 400 до 500 и более 500 кг/га. Исходя из этих параметров, в критической экологической ситуации оказываются земли Благовещенского, Михайловского, Шимановского, Белогорского, Ромненского, Тамбовского районов области. На поля этих районов вносятся минеральные удобрения в дозах, превышающих 400-500 кг/га, что, в свою очередь, грозит получением продукции, загрязненной нитратами, равно как и смыв последних в водоемы.

Результаты агрохимического обследования показали, что в земледелии Амурской области складывается отрицательный баланс питательных веществ, площадь сильнокислых почв с рН 4,5 и ниже составляет 20,6%, среднекислых - 47,9%, слабокислых - 31,5%. Кроме того, 66,5% почв имеют низкое и очень низкое содержание фосфора, азота и калия [6, 28].

Амурская область занимает первое место среди ранжированных по площади кислых почв регионов российского Дальнего Востока, которые выстраиваются в следующий ряд: Амурская область - 94%, Приморский край - 79%, Хабаровский край - 76%; Дальневосточный регион в целом - 83% (для сравнения: Российская Федерация - 32%). По степени кислотности почв сенокосов и пастбищ сильнокислые почвы в Амурской области составляют 24%, в Приморском и Хабаровском краях, соответственно, 50 и 87 %, тогда как во всей Российской Федерации - 8,4% [14, 15].

Вымывание фосфора и азота с полей - одна из основных экологических проблем сельского хозяйства [29, 30]. По группе почв с «очень низким» и «низким» содержанием фосфора для Дальнего Востока Амурская область (42 и 28 %) находится на втором месте после Приморского края - 51 и 28 %; Хабаровский край - 36 и 31 %. Состав групп почв по содержанию фосфатов еще более неблагоприятен. Площади почв для двух групп обеспеченности фосфором, нуждающихся в фосфоритовании («очень низкое» и «низкое»), составляют: по Дальнему Востоку в целом - 93%, Приморскому краю - 90%, Амурской области - 95%, Хабаровскому краю - 75% от общей площади пашни [14, 15].

Основной причиной увеличения площади кислых почв является неудовлетворительная работа по известкованию, а с 2008 года полное её отсутствие (табл. 6), и обработка почвы тяжелыми агрегатами, которая привела к разрушению структурной агрегатности почв и отчуждению кальция [5].

Таблица 6. Проведение работ по химической мелиорации в сельскохозяйственных организациях

Комплекс агрохимической мелиорации кислых, бедных фосфором почв области должен включать в себя комбинированное внесение: минеральных удобрений (азотных и калийных); повышенных доз фосфорных удобрений; известкование кислых почв; органических удобрений. Минеральные удобрения оптимизируют пищевой режим растений, улучшая их устойчивость к стрессовым факторам, фосфорные удобрения снижают подвижность тяжелых металлов за счет образования в почвенном растворе труднорастворимых фосфатов металлов, известкование также направлено на снижение подвижности тяжелых металлов в почве [27].

Результаты

Анализ экологического состояния сельскохозяйственных земель Амурской области как главного средства производства в сельском хозяйстве и основы размещения всех отраслей народного хозяйства, составляющих экономическую сущность системы обеспечения продовольственной безопасности области, вызывает особую тревогу в том, что, помимо природных факторов и интенсивного развития территории, развитию деградационных процессов способствует отсутствие специальных мероприятий по защите почв от деградации. Главной задачей используемых в настоящее время систем земледелия является получение максимального количества продукции, а борьба с деградацией отодвигается на второй план. Действующая ныне система земледелия не имеет достаточной почвозащитной направленности. Не осуществляется противоэрозионная организация территории, не выделяются смытые земли под почвозащитные (травопольные) севообороты, не проводится постоянное залужение. Противоэрозионные агротехнические и лугомелиоративные мероприятия выполняются в ограниченных объемах. Не создаются защитные лесные насаждения, а устройство простых и сложных гидротехнических сооружений у вершин оврагов без применения комплекса противоэрозионных мероприятий на водосборе приводит к неоправданным затратам труда и средств, а в ряде случаев - к усилению эрозионных процессов. Однако часто противоэрозионные мероприятия не задействуют в полной мере, так как для этого необходимы дополнительные трудозатраты и средства, либо применяют отдельные малоэффективные приемы, а не комплекс мероприятий [5].