ПРОБЛЕМЫ АГРАРНОГО ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ И ДЕГРАДАЦИИ ЗЕМЕЛЬ В УСЛОВИЯХ СТЕПИ И ЛЕСОСТЕПИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ РОССИИ 

PROBLEMS OF AGRICULTURAL LAND USE AND LAND DEGRADATION IN THE CONDITIONS OF STEPPE AND FOREST STEPPE OF THE CENTRAL CHERNOZEM REGION OF RUSSIA 

О.В. Спесивый

O.V. Spesiviy 

ФГКВОУ ВО «ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (Россия, 394064, Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54 А) 

N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy (Russia, 394064, Voronezh, Staryh Bolshevikov Str., 54 А)

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

В статье рассмотрены особенности сельскохозяйственного землепользования в Центрально-Черноземном регионе России, дан анализ факторов деградации земель, приведены результаты геоинформационного моделирования почвенной эрозии, обоснованы нормы допустимых эрозионных потерь почвы.

The article considers the peculiarities of agricultural land use in the Central Chernozem region of Russia, analyzes the factors of land degradation, presents the results of geo-information modeling of soil erosion, substantiates the norms of permissible erosion losses of the soil. 

Центральное Черноземье представляет собой индустриально-аграрный экономический район с развитой машиностроительной, горнорудной, металлургической, химической и пищевой промышленностью, а также сельским хозяйством, специализирующийся на производстве зерна, технических культур и животноводческой продукции. Он включает Белгородскую, Воронежскую, Курскую, Липецкую и Тамбовскую области. Его общая площадь составляет 167,7 тыс. км2, население более 7,2 млн человек, плотность населения – 43 чел/км2.

Согласно схеме физико-географического районирования Ф.Н. Милькова территория ЦЧР разделена на 2 ландшафтные зоны (лесостепную и степную), 3 провинции (Лесостепная провинция Среднерусской возвышенности, Лесостепная провинция Окско-Донской низменности, Степная провинция Среднерусской возвышенности) и 13 районов [4].

Ландшафтные особенности обусловили формирования уникального почвенного покрова территории. Наиболее распространенным типом почв являются черноземы, которые занимают 84,3% территории. Они представлены подтипами выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных черноземов, а также лугоо-черноземными почвами. Также встречаются подзолистые, дерновые, серые, каштановые, лугово-каштановые и аллювиальные почвы, а также солонцы, солончаки и солоди [1].

Высокое плодородие черноземных почв предопределило активное их использование в сельском хозяйстве, о чем говорит структура земельного фонда региона. Сельскохозяйственные угодья занимают 78% территории, при этом распахано 64% от общей площади региона (см. табл. 1).

Таблица 1 Структура земельного фонда ЦЧР, тыс. га

Среди факторов, определяющих антропогенную эволюцию почвенного покрова, главное значение имели: смена естественной растительности на культурную; механическая обработка почв и связанная с ней интенсификация процессов минерализации органического вещества, деградации структуры, уплотнению подпахотного горизонта, нарушению естественного водного режима; химизация сельского хозяйства; орошение почв; внесение органических удобрений; почвенная эрозия. 

Активная эксплуатация земельных ресурсов привела к значительному снижению плодородия почв. Еще на рубеже XIX – XX вв. основная часть черноземных почв содержала 7-10% гумуса; на значительной площади содержание гумуса поднималось до 13%. Уже в начале XXI в. земель, содержащих 10-13% гумуса в ЦЧР практически не осталось. Значительно уменьшились площади, содержащие 7-10% гумуса, но резко возросло количество земель с содержанием гумуса 4-7% и появились почвы, содержащие всего 2-4% органического вещества. Так, среднее значение содержания гумуса на землях сельскохозяйственного назначения в Воронежской области составляет лишь 5,64% [6].

Длительная распашка земель и интенсивное сельскохозяйственное использование сопровождается не только дегумификацией почв, но и активизирует процессы переувлажнения, подкисления, засоления, физической и химической деградации почв. Но наиболее остро стоит проблема почвенной эрозии. Доля эродированной пашни в регионе закономерно возрастает с севера на юг с 7-10% на Окско-Донской низменности до 35-50% на юге и западе (Среднерусская возвышенность), при этом на крайнем юге и юго-востоке она превышает 50% [5].

Развитие почвенной эрозии в регионе имеет как природные (рельеф, гидрометеорологические условия), так и антропогенные факторы. Так, высокий процент пашни приходится на склоновые земли. Доля пашни на уклонах до 3°, от суммарной площади региона, составляет 37%, значительный процент – 62 на уклонах от 3 до 7° и свыше 7° около 0,7%. При этом наибольшие массивы земель, располагающиеся на наклонных поверхностях, находятся в южной части ЦЧР – в Курской, Белгородской и Воронежской областях [5].

Большое влияние на проявление эрозии оказывают и периодические многолетние колебания гидроклиматических условий. Так, анализ климата лесостепной зоны Воронежской области показал, что в последнем 70 летнем отрезке времени наблюдается общая тенденция - увеличения осадков с 450 до 630 мм. При этом их выпадение в период вегетации сместилось с 270 мм до 380 мм. В противовес этому, на склоновых землях увеличение количества осадков, определило увеличение стока талых вод [6].

Не менее важным является и противоэрозионная емкость почв, определяемая механическим составом почв и ее влагоемкостью. Значительными условиями, влияющими на сток, являются и агротехническое состояние поверхности склонов - вид и время обработки, тип культур и использования угодья. Количественная оценка этого влияния установлена целым рядом исследований.

Основной причиной проявления эрозии остается неправильное ведение сельского хозяйства, которое сводиться к следующему: отсутствие противоэрозионных мероприятий; непродуманное ведение севооборота; перегрузка природного комплекса, повышенным использованием пастбищ, сенокосов.

Водная эрозия губительно действует на почву, снижая ее плодородие. Так, если у несмытых обыкновенных черноземов мощность гумусового горизонта более 60 см, то у слабосмытых от 35 до 50 см. В среднесмытых черноземах мощность плодородного горизонта составляет 15-35 см. Действие эрозионных процессов определяет не только потерю плодородного слоя почвы. Оно обуславливает возникновение целого ряда негативных процессов. Так, смывом верхних горизонтов почвы к поверхности приближаются карбонатные породы, изменяя кислотный режим почвы в сторону подщелачивания, повышается степень насыщенности почв основаниями. Отмечается значительная убыль валовых и подвижных форм азота, фосфора, калия; разрушается структура и ухудшаются водно-физические свойства почвы, что приводит к резкому падению плодородия, снижению качества пашни [3].

В ходе исследования развития эрозионных процессов на территории Центрально-Черноземного региона нами было проведено геоинформационное моделирование интенсивности смыва почвы с пахотных склонов в условиях полевого севооборота по водосборным бассейнам. Полученные расчетные значения интенсивности поченной эрозии изменяются о 1,9 до 18,5 т/га в год (в среднем 8,6 т/га), наименьшие значения характерны для Окско-Донской низменности, занимающей северо-восточную часть региона, и закономерно увеличиваются к западу и югу (Среднерусская и Калачская возвышенности). Расчеты показывают, что при таких темпах эрозии в юго-восточных районах Центрального Черноземья гумусовый горизонт может быть смыт до минимально возможной для ведения сельского хозяйства мощности (20 см) менее чем за 300 лет. Данный показатель принято называть сроком службы почвы.

Борьба с почвенной эрозией предусматривает сравнение современного уровня интенсивности смыва и его снижением до допустимых, за счет противоэрозионной организации территории, почвозащитных севооборотов, применения специальной агротехники обработки земель и т.д. [7]. Вопрос определения нормативов почвенной допустимых эрозионных потери почвы (ДЭПП) является дискуссионным. Наиболее очевидным способом является отождествление скорости почвообразования и допустимых потерь (примерно от 0,5 до 2,0 т/га в год). Однако в силу нерешенности проблемы определения скорости почвообразования, трудности контроля столь малых величин, а также невозможности выполнения таких норм, этот подход в настоящее время не может быть использован.

Нами обоснована возможность установления значений ДЭПП на основе представлений о долговечности почвы, установив ее равной 1000 лет и минимально допустимую мощность гумусового горизонта в 0,2 м. Кроме этого, получаемое значение должно быть скорректировано в зависимости от качественного состояния (бонитета) почвы (см. табл. 2). Нами предлагается следующее выражение [2]:

где IД – допустимые эрозионные потери почвы, мм в год; IП – скорость почвообразования, мм в год; H – мощность гумусового горизонта А+АВ, м; БФ – фактический балл бонитета; БКМ – балл бонитета по критерию мощности гумусового горизонта; множитель для перевода в т/га в год – 10Р, где P – плотность почвы, т/м3.

Таблица 2 Значения ДЭПП, мм в год (в скобках – т/га в год)

Данные значения превышают скорости почвовосстановления и допускают постепенное снижение качества земель, а потому их следует считать временными, также возможен их пересмотр в сторону понижения при наличии экономически и научно обоснованных условий достижения таких норм. 

Рисунок 1. Соотношение фактических и допустимых эрозионных потерь почвы в ЦЧР 

Также нами было проанализировано соотношение допустимых норм и оценочной интенсивности эрозии (см. рис. 1). Участки с превышением фактических эрозионных потерь над допустимыми характерны для западной и южной частей региона, приуроченных к Среднерусской и Калачской возвышенностям.

Таким образом, основной проблемой аграрного землепользования в условиях Центрального Черноземья является деградация земель, в первую очередь в результате почвенной эрозии, которая имеет как природные, так и антропогенные факторы развития. Нами было проведено геоинформационное моделирование эрозионных процессов по водосборным бассейнам региона, получены расчетные значения интенсивности смыва почв, обоснованы допустимые эрозионные потери, которые возможно применить для целей рационального использования земельных ресурсов ЦЧР. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского Черноземья. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1993. 216 с.
  2. Спесивый О.В. Обоснование допустимых эрозионных потерь почвы для целей управления качеством земельных ресурсов // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2011. № 10. С. 77-84.
  3. Спесивый О.В., Крюкова Н.А. Модель управления качеством земельных ресурсов с применением геоинформационных технологий // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2010. № 12. С. 44-52.
  4. Физико-географическое районирование центральных черноземных областей / под ред. Ф.Н. Милькова. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1961. 261 с.
  5. Чеботарев П.М., Спесивый О.В. Оценка интенсивности деградации земель сельскохозяйственного назначения Воронежской области // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. URL: www.science-education.ru/103-6354.
  6. Чеботарев П.М., Спесивый О.В., Ахтырцев А.Б. Трансформация деградационных процессов на землях Воронежской области в последние десятилетия // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2011. № 1. С. 173-178.
  7. Щербинина С.В., Спесивый О.В. Роль бассейнового подхода для целей организации сельскохозяйственного природопользования и водоохранных мероприятий // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. 2015. № 4. С. 66-73.

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!