Попытки решать проблему повышения урожая только за счет внесения агрохимикатов опасны еще и потому, что они резко снижают численность и видовое разнообразие почвообитающих организмов, работающих на урожай, прежде всего полезных микробов и дождевых червей. В опытах установлено, что дождевые черви способствуют увеличению в почве гумуса, обменного кальция и калия. В результате может существенно увеличиваться урожай: озимой ржи — до 15 %, ячменя — до 25, клевера красного — до 45 %. И все это без разрушения почв и природной среды. Поэтому сейчас все большую актуальность приобретает разработка конкретных приемов увеличения численности и видового разнообразия дождевых червей на полях. Одним из приемов является сохранение среди пашни небольших участков с естественной растительностью — резерватов для этих и других полезных организмов.
Самостоятельным звеном рационального использования почвенного покрова является реализация принципов гармоничного землеустройства территории, чему до сих пор не уделяется должного внимания.
Защита и восстановление жизненной основы
Как реально защитить землю от опасности, которой подвергает ее с различных сторон человек? Эта задача до самого последнего времени воспринималась явно упрощенно, и когда речь заходила об охране почв, то в основном имелась в виду защита их от ветровой и водной эрозии, а также от химического загрязнения. Специальный анализ проблемы охраны почв показал, что это весьма многоплановая задача, в которой выделяется несколько уровней.
Первый уровень — защита почв от прямого их уничтожения и полной гибели. Укажем некоторые из путей, ограничивающих и предотвращающих прямое уничтожение почвы.
Кроме необходимости установления объективной цены на землю, должны строго действовать правовые ограничения на отведение новых земель под строительство промышленных, дорожных и других объектов, максимально ограничиваться или запрещаться открытые разработки полезных ископаемых, внедряться такие технологии застройки, которые наиболее экономно используют почвенное пространство.
Каждому строителю и архитектору нужно постоянно помнить, что почва — особое, четвертое, по образному выражению В.В. Докучаева, царство природы, незаменимый фундамент биосферы, насыщенный разнообразными необходимыми организмами. Ведь в 1 г почвы может содержаться несколько миллиардов микроорганизмов, поддерживающих благополучие биосферы.
Для восстановления пострадавших почв используют рекультивацию. Успешное проведение рекультивационных работ — один из важных способов реального сохранения почвенного покрова. К сожалению, планы по рекультивации в полном объеме не выполняются. В 80-х годах суммарная площадь всех типов нарушенных земель в стране, подлежащих рекультивации, составляла более 2 млн га, более 2/3 из них расположено в наиболее освоенных и благоприятных для сельского хозяйства районах.
Второй уровень охраны почвенного покрова — защита освоенных и используемых почв от качественной их деградации. От какой же деградации приходится прежде всего защищать землю? Уже многие столетия злейшим врагом земледельца является эрозия почв. Большая часть пахотных почв в той или иной мере поражена эрозией и нуждается в противоэрозионных и восстановительных мероприятиях. Но далеко не везде и не всегда понимаются необходимость таких мероприятий и выгода от их применения.
С.С. Сдобников (1989) приводит поучительные факты роста урожайности в хозяйствах, реализующих почвозащитные мероприятия. Например, в подмосковном совхозе «Каширский» благодаря противоэрозионной защите почв было приостановлено развитие оврагов, в 10–20 раз снижен сток воды с полей, существенно повысилась продуктивность угодий. Урожайность зерновых с 11 ц/га (в 1961–1965 гг.) возросла до 23,2 (1980–1982 гг.) и затем до 36 ц/га (1983–1987 гг.); сбор сена многолетних трав увеличился до 58,8 ц/га, кормовых корнеплодов — до 552 ц/га.
Борьба с эрозией — одна из первоочередных задач для земледельческих районов страны, особенно в местах с пересеченной местностью и в зонах неустойчивого увлажнения: лесостепной, степной, полупустынной и др.
Но для того чтобы добиться успеха в борьбе с водной и ветровой эрозией (дефляцией), необходимо знать основные ее закономерности и четко сформулировать принципиальные установки системы противоэрозионных мероприятий, помогающие ориентироваться в море разнообразных эрозиоведческих рекомендаций и выбирать из них наиболее действенные.
Первая заповедь не поразит нас своей новизной (но она тем не менее постоянно забывается): противоэрозионные мероприятия должны быть комплексными и в полной мере учитывать специфику местных условий. Вторая заповедь: ясно представлять главные задачи мероприятий по защите почв от эрозии. Эти задачи следующие: 1) уменьшение силы воздействия факторов эрозии почв и предотвращение их действия; 2) максимальная защита растительностью поверхности почв от эродирующих агентов и сокращение времени взаимодействия с ними; 3) увеличение противоэрозионной стойкости почв; 4) своевременное и полное восстановление эродированных земель.
Другой фактор качественной деградации почв, которому долгое время не уделялось должного внимания, — нерациональное осуществление водных мелиораций. Печальные примеры — орошение черноземов и осушение торфяных болотных почв.
Многочисленные исследования, проведенные в различных районах и обобщенные в монографии «Орошаемые черноземы» (1989) под редакцией Б.Г. Розанова, показали, что орошение неблагоприятно влияет на черноземы.
И.П. Карабецкий (1990) на основе исследований, проведенных в Молдове под руководством В.Г. Унгуряну, пишет, что химические и физические показатели плодородия орошаемых черноземов претерпевают чаще всего негативные изменения и ухудшаются по сравнению с богарными черноземами. Исследователь приходит к выводу, что при проведении всего комплекса современных агротехнических мероприятий можно добиться и без орошения высокого уровня эффективного плодородия черноземов и получать на них высокие урожаи зерновых (60–70 ц/га и более). Орошение же, причем строго дозированное, небольшими порциями, должно быть подстраховочным (дополнительным к естественному увлажнению) приемом регулирования водного режима черноземов и применяться далеко не во всех случаях.
Однако на практике в орошаемом земледелии сплошь и рядом применяется шаблонный подход. Орошение ведется, исходя из теоретических соображений, а не по фактическому дефициту влажности. Это приводит к переполивам, подъему грунтовых вод и к другим неблагоприятным побочным эффектам.
Много ударов приняла на себя почва и при проведении другого вида водных мелиораций — осушения заболоченных земель, где распространеннейшим злом явилась пересушка почв, особенно легкого механического состава, которые, в свете данных Ф.Р. Зайдельмана и других ученых, вообще во многих случаях не должны подвергаться коренным водным мелиорациям.
Ущерб, причиняемый водными мелиорациями, побуждает к строгому соблюдению требований охраны ландшафтов и почв при осуществлении водно-мелиоративных мероприятий. Эти требования включают: 1) по возможности отказ от спрямления русел рек при строительстве осушительных систем и регулировании речного стока; 2) недопустимость сплошного осушения заболоченных земель (так, весьма нежелательно осушение верховых болот, питающих истоки рек гумидной зоны); 3) необходимость максимального учета деформации просадочных лёссовых пород, в которых в основном размещаются оросительные системы, и т. д. (Экзарьян, 1989).
Завершая краткое рассмотрение деградации почв при проведении водных мелиораций и мер защиты от нее, отметим необходимость пересмотра стратегии дальнейшего развития орошения и осушения. Не отрицая в принципе целесообразности данного вида мелиораций при соблюдении, конечно, всех природо- и почвоохранительных требований, подчеркнем важность комплексности их осуществления с соответствующим выделением средств. Ведь еще недавно на водные мелиорации выделялось ежегодно более 90 % отчисляемых на мелиоративные мероприятия средств, а на остальные 35–40 видов мелиораций — лишь несколько процентов. И это при том, что весь земельный фонд нуждается только в 10 % водных мелиораций.
Важнейшим аспектом предотвращения качественной деградации почв оказывается защита их от химического, биологического и радиоактивного загрязнения. Последнее оказалось новой грозной опасностью для почв, поскольку многие попавшие в почву радиоактивные изотопы вследствие ее мощных сорбционных сил могут сохраняться в ней десятилетиями.
К особому уровню охраны относится предотвращение негативных структурно-функциональных изменений освоенных почв. К сожалению, в работах по охране земель явно недооценивается важность профилактики их негативных изменений. Эта профилактика должна представлять собой целую систему опережающей защиты почв от деградации. Важными компонентами этой системы являются: регулирование пищевого, воднотеплового и газового режимов почвы, поддержание на должном уровне ее биохимической активности и сохранение полноценной почвенной биоты, оптимизация физического состояния почв и предотвращение их обесструктирования, уплотнения и др.
Решение всего комплекса профилактических мер по предотвращению почвенных болезней одновременно позволяет успешно справляться и с задачей получения качественной сельскохозяйственной продукции. Решение же проблемы качества урожая — это один из действенных механизмов удовлетворения потребностей населения в здоровой пище. Подсчитано, что если бы удалось поднять белковость пшеницы на полях страны только на 1 %, то это позволило бы дополнительно прокормить 16 млн человек в год (Авдонин, 1982).
Качество овощей напрямую зависит от оптимизации пищевого режима почв. В работе В.А. Борисова (1990) по овощеводству в поймах Нечерноземья показано, что избыточное азотное питание овощных культур вызывает ухудшение структуры урожая, приводит к растрескиванию кочанов и корнеплодов, снижает содержание сухого вещества и сахаров, вызывает избыточное накопление небелкового и нитратного азота, способствует сильному развитию болезней овощей в период зимнего хранения. Применение калийных и органических удобрений (навоз, сидераты) существенно улучшало товарные и биохимические качества овощей, а также способствовало повышению их устойчивости к болезням при хранении.