А.В.Накаряков, В.М.Фуфачева.

Пермский университет.

Три кита плодородия и их влияние

на экологическую стабильность.

 

//Экологические основы стабильного развития Прикамья: Материалы научно-практической конференции / Перм. ун-т. -  Пермь 2000. С. 32-35. 

 

Почвы и их плодородие нуждаются в постоянной охране, эта истина теперь вошла в учебники, - "... за историю цивилизации было безвозвратно разрушено и потеряно больше продуктивных почв, чем сейчас распахивается во всем мире" (Почвоведение, с.321). Для России длительное время считалось, что "земли у нас много, хватит на все", но время убедило, что даже такая обширная страна не может затоплять и застраивать лучшие почвы до бесконечности.

 

Особое значение эти вопросы приобретают в связи с происходящей сменой земельных отношений. Централизованная система слежения за состоянием почв и их плодородия уже не действует. Опыта подобной работы в условиях многоукладного землепользования пока нет. Основные вопросы охраны почв и их плодородия разрабатывались для крупных землепользователей с централизованной системой управления. Активное участие механизаторов, обрабатывавших землю, или мобилизованных на уборку горожан, не предусматривалось. В условиях многоукладности все обстоятельства меняются. Землепользователь кровно заинтересован поддерживать почву в оптимальном состоянии, но нет опыта - как это делать в условиях мелкого землевладения, конкуренции с дешевой зарубежной продовольственной продукцией  и при отсутствии реальных средств на капитальные вложения.

 

Наибольшее экологическое значение имеют три стороны (три кита) плодородия почвы и связанные с ними действия человека: 1) наличие запасов минеральной пищи для растений - внесение удобрений; 2) запас продуктивной влаги - “орошение-осушение”; 3) физическое состояние почвы - обработка (вспашка, культивация, боронование). В этой триаде насыщение почв минеральными питательными элементами до оптимума является наиболее простой задачей, - рассчитать сколько требуется, произвести удобрения и насыпать. Для производства минеральных удобрений создана мощная разветвленная промышленность, которая сама оказывает сильное давление на экологическую ситуацию. Работы по осушению-орошению сельскохозяйственных земель существенно сложнее, они затронули громадные территории, а результаты оцениваются по-разному. Обработка почв, призванная оптимизировать их физическое состояние - главная статья производственных расходов земледельцев, а с учетом экологического давления всех видов промышленности, производящей технику значение этого фактора возрастает до первостепенного.

 

Запасы минеральной пищи в почвах области недостаточны для использования имеющихся климатических ресурсов продуктивности, т.е. они выступают ограничителями, особенно не хватает фосфора (почти на 100% площадей), более, чем на половине площадей не хватает калия и азота, особенно в отдаленных полях. С другой стороны удобрения из области вывозятся. Налицо парадоксальная ситуация. Европейские страны, где земли мало, вывозят от нас удобрения и топливо, а завозят продукты, в том числе овощи и ягоды (постоянно есть в наших магазинах). На наших удобрениях и нашем горючем конкуренты из Европейских стран окупают перевозки в оба конца через весь континент и получают прибыль, а наше производство отстает. Расходуются невозобновимые ресурсы.

 

Запасы продуктивной влаги в почве зависят от ее физического состояния и прежде всего от глубины обработки. Чем глубже почвы обрабатываются, тем больше запас продуктивной влаги. В почвах Пермской области ситуация крайне неблагоприятная, т.к. они в большинстве переуплотнены и содержат в подпахотном горизонте повышенное количество подвижного алюминия, который ингибирует рост корней. Поэтому в снабжении растений влагой участвует лишь пахотный горизонт и в годы с неблагоприятной ритмикой осадков урожай резко снижается (1989). Оптимальная насыщенность почв элементами минерального питания растений не добавляет влаги, но повышает к.п.д. имеющихся влагозапасов.

 

С состоянием воды в почве тесно связан вопрос о степени осушения. С этих позиций переосушение в принципе невозможно. Растения страдают не только от дефицита, но и от избытка воды. Без кислорода всасывающие корни и корневые волоски гибнут  в течение суток и на восстановление их необходимо несколько суток. Осушение увеличивает диапазон продуктивной влаги, но еще важнее, что при осушении глубже проникают корни, в те части почвы, где они до осушения гибли без кислорода. Устойчивость растений к засухе, таким образом, возрастает. Переосушение опасно только для торфяных почв, в которых торф слишком быстро  минерализуется, отчего обнажается минеральный грунт. 

 

Физическое состояние почв самый важный фактор плодородия, от него зависит - будет ли влага в почве и будет ли она доступна для растений и будут ли полезны запасы минеральных элементов питания, потому что без достаточного количества доступной влаги они не могут быть использованы.

 

Необходим поиск новых вариантов агротехнологии, соответствующих реальным условиям сегодняшнего дня. В условиях нехватки финансовых и материальных ресурсов, возможно, рациональнее отказаться от интенсивного использования части пашни и сосредоточить ресурсы на лучших землях, чтобы осуществлять на них технологию интенсивного окультуривания с целью создания агроземов.

 

Агрозем - это обрабатываемая почва, отвечающая тем требованиям которые предъявляют к ней культурные растения с высокой потенциальной продуктивностью. По внешним признакам такая почва должна иметь окультуренный горизонт не менее 60 см, насыщенный элементами минерального питания растений до оптимальной концентрации, обеспечивающий максимальный к.п.д. усвоения осадков за счет поддержания оптимального диапазона продуктивной влажности, легко сбрасывающий избыточную воду из продукционного горизонта но удерживающий от физического испарения продуктивную влагу.Такая почва обеспечивает максимальный урожай возделываемых растений, т.е. максимальную реализацию не зависящих от почвы факторов роста растений - тепла, света, осадков, при условии профессионального выполнения требований агротехнологии.

До недавнего времени личные земельные участки не изучались как объекты современного высокотехнологичного земледелия. Реформы и курс на многоукладность требуют изменений в этом деле. Обилие доступного по цене сортового семенного и посадочного материала необходимо подкрепить достаточно современным уровнем обеспечения условий роста высокопродуктиных сортов и гибридов. Сделать это можно только при условии окультуривания почвы до состояния агрозема.

 

Литература.

Почвоведение.Т.2.М.,Изд.МГУ. Ред. В.А.Ковда, Б.Г.Розанов.

 

 

 

Э. Баранова, 4 курс. Пермский университет

Научный руководитель А.В.Накаряков

 

Содержание соединений фосфора в почвах г. Перми и области как фактор экологии.

 

Фосфор - один из важнейших элементов жизни (ДНК,РНК, АТФ, НАД, ФАД и др.) и один из важнейших факторов экологии. В большинстве агроценозов Пермской области фосфора не хватает, а во многих водоемах его высокое содержание является причиной эвтрофикации. Связано это с тем, что фосфорных удобрений на поля вносится мало, но в поверхностный горизонт. В почве фосфор инертен и виде растворов практически не выносится из нее, но существенная доля удобрений смывается с эрозией в водотоки, аккумулируется в илах и таким образом повышает концентрацию фосфора в воде. Другой фактор активной миграции фосфатов, - смывные туалеты и стиральные порошки, - со сточными водами они поступают в водоемы и также увеличивают уровень их эвтрофикации. Третий фактор, имеющий локальное значение, - выбросы предприятий, стоки животноводческих комплексов и бытовые отходы. Почвы играют важную роль в миграции фосфора, а их изучение дает важную информацию о направлении и интенсивности этой миграции.

Для определения содержания биологически и экологически важных компонентов и в порядке мониторинга почв Перми и области в Пермском ГУ накоплен и продолжает пополнятся банк почвенных образцов, взятых в разные годы в разных местах городов и полей. Автор принимала участие в сборе и анализе этих образцов. В сообщении использованы данные по содержанию в почвах подвижного (большинство цифр), потенциально подвижного и валового фосфора.

Для Перми по этому поводу отобраны и проанализированы образцы из скверов, парков (Балатово), окрестностей заводов и ТЭЦ в Перми, Закамске, Осенцах, Краснокамске, Березниках (200 образцов). Для сравнения использованы также сведения из банка данных анализа почв Пермской области (4 тысячи образцов), выполненных по хоздоговорам с институтом “Пермгипрозем” в образцах, собранных специалистами этой организации в районах Пермской области за 1990-94 гг. Также использованы литературные данные и фондовые материалы института “Пермгипрозем” и агрохимслужбы.

В обзорных статьях отмечается, что из трех главных элементов питания, азота, фосфора и калия, дефицит фосфора - наибольший (Вологжанина и др.,1990). Просмотренные материалы по землепользованиям колхозов и совхозов соответствуют этому обобщению. В личных огородах дефицит фосфатов заметно уменьшается и иногда в первом дефиците по сравнению с оптимальным обеспечением оказывается калий. Возмножно, это связано с тем, что выращиваемые на огородах культуры (картофель, овощи) выносят калия больше, чем полевые культуры в производственных посевах крупных землепользователей.

В городских почвах содержание фосфора изменяется в очень широком диапазоне, в более широком, чем на полях и не только в верхнем горизонте, но и по профилю, в глубину.

В общей картине заметно выделяются образцы, взятые из разрезов в окрестностях завода минеральных удобрений в Осенцах и завода синтетических моющих средств в Закамске. По количеству и распределению в профиле здесь заметно техногенное, привносное обогащение всеми прослеженными формами фосфатов по подвижности (подвижной, потенциальноподвижной и валовой).