Деградация почв сельскохозяйственных земель

Деградация земель: причины и последствия

Деградация земель – это процесс, в результате которого ухудшается качество почвы, происходящий из-за таких аспектов, как неправильное землепользование, сельское хозяйство и пастбище, городские или промышленные цели. Процесс связан с ухудшением физического, биологического и химического состояния покрова планеты.

Причины деградации земель

Формы деградации земель: снижение плодородия почвы, неблагоприятные изменения щелочности, кислотности или солености, экстремальное затопление, использование токсичных загрязнителей почвы, эрозия и ухудшение ее структурного состояния. Эти элементы ежегодно способствуют значительному снижению качества земли. Чрезмерная ее деградация, таким образом, приводит к немедленным и долгосрочным воздействиям, которые приводят к серьезным глобальным экологическим проблемам.

В то время как деградация почвы может происходить естественным путем, она сильно подвержена антропогенной деятельности. Кроме того, изменение климата в сочетании с деятельностью человека продолжает усугублять деградацию почвы.

Факторы, вызывающие деградацию земель

Причины деградации земель:

Физические факторы, которые изменяют естественный состав и структуру почвы. Дожди, поверхностный сток, наводнения, ветровая эрозия, обработка земли и массовые перемещения приводят к потере плодородного верхнего слоя, что ухудшает качество почвы.
Биологические факторы, которые непосредственно зависят от деятельности людей и растений, из-за чего снижается качество земли. Определенные вилы бактерий и грибков оказывают сильное влияние на микробную активность почвы через биохимические реакции. По этой причине снижается урожайность и продуктивная пригодность почвы. Человеческая деятельность, например, плохие методы ведения сельского хозяйства, может также истощать питательные вещества в земле, тем самым снижая ее плодородие. Биологические факторы влияют в основном на снижение ее микробной активности;
Химические факторы. По причине чрезмерной щелочности, кислотности или заболачивания воды происходит сокращение питательных веществ в почве. Из-за этого меняются ее химические свойства, которые определяют наличие питательных веществ. Вызвано накоплением соли и вымыванием питательных веществ, которые ухудшают качество почвы, вызывая нежелательные изменения в основных химических компонентах почвы. Эти химические факторы обычно приводят к необратимой потере почвенных питательных веществ и производительности, такой как упрочнение глинистых почв, богатых железом и алюминием, в жесткие лотки.

Все указанные выше физические факторы приводят к различным типам эрозии почвы (главным образом, водной и ветровой эрозии) и действиям по отслоению почвы, и их физические силы в конечном итоге изменяют состав и структуру почвы, изнашивая верхний слой почвы, а также органическое вещество. В долгосрочной перспективе физические силы и процессы выветривания приводят к снижению плодородия почвы и неблагоприятным изменениям в составе / структуре почвы.

Кроме того, деградация земель сельскохозяйственного назначения непосредственно связано с чрезмерным и неправильным использованием пестицидов и химических удобрений убивают организмы, которые способствуют связыванию почвы. Большинство методов ведения сельского хозяйства непосредственно касаются применения удобрений и пестицидов. Нередко это сопровождается их неправильным или чрезмерным применением. Результат – уничтожение полезных бактерий и других микроорганизмов, которые помогают в формировании почвы.

Причины деградации земель по вине человека

Другие причины деградации земель:

Вырубка лесов – из-за воздействия на почву минералов путем удаления деревьев и растительного покрова, которые поддерживают наличие слоев гумуса и подстилки на поверхности почвы;
Промышленная и горнодобывающая деятельность – за счет загрязнения, уничтожения растительного покрова и выпуска в почву множество токсичных химикатов, таких как ртуть, отравляя и делая земли непродуктивными для любых других целей;
Неправильная практика выращивания – разбивает почву на более мелкие частицы, которые увеличивают скорость эрозии;
Урбанизация – денудирует (сносит, переносит) растительный покров почвы, уплотняет почву во время строительства и изменяет схему дренажа, покрывает почву непроницаемым слоем бетона, который усиливает поверхностный сток, что приводит к большей эрозии верхнего слоя почвы;
Перевыпас – разрушает поверхностный растительный покров и частицы почвы, увеличивая темпы ее эрозии.

Сложные формы химических веществ удобрения также ответственны за денатурирование основных минералов почвы, вызывая потери питательных веществ из почвы. Следовательно, неправильное или чрезмерное использование удобрений увеличивает скорость деградации почвы, разрушая биологическую активность почвы и накапливая токсичность из-за неправильного использования удобрений.

Все это приводит в тому, что запускаются необратимые процессы деградации земель, снижение биоразнообразия стимулирует следующий виток деструктивных процессов.

Решение проблемы деградации земель

Снижение качества почвы является одной из основных причин деградации земель и считается причиной 84% постоянно уменьшающихся площадей. Год за годом огромные акры земли теряются из-за эрозии почвы и загрязнения. Около 40% сельскохозяйственных угодий в мире значительно ухудшается по качеству из-за эрозии и использования химических удобрений, которые препятствуют регенерации земли. Снижение качества почвы в результате чрезмерного применения сельскохозяйственных химических удобрений также приводит к загрязнению воды и земли.

Пути решения этой проблемы:

Сокращение вырубки леса;
Мелиорация земель;
Предотвращение их засоления;
Правильные механизмы обработки почвы являются одним из наиболее устойчивых способов избежать ухудшения ее качества.

Все эти меры требуют взвешенного и грамотного решения со стороны государственных властей разных государств. Они затронут не только сельское хозяйство, доля которого в развитых странах около 1%, но и строительный, промышленный комплекс, обеспечивающий в значительной степени благосостояние граждан. Поэтому такие решения не вызовут массового одобрения со стороны населения, особенно развитых стран. Но они необходимы, чтобы остановить деградацию земель в глобальном масштабе.

Источник

Деградация на миллиарды: в России истощены свыше 60% сельхозугодий

Ежегодно в России деградирует 1,5-2 млн га земель, что приводит к потерям до 3,9 млн т сельхозпродукции в зерновом эквиваленте. Ущерб только из-за почвенных эрозий может достигать 25 млрд руб. в год. Чаще всего причиной снижения плодородия почв становится их нерациональное использование

В России более 385 млн га земель сельхозназначения, в том числе около 196 млн га сельскохозяйственных угодий. Из них, по данным Департамента мелиорации Минсельхоза, примерно 130 млн га — деградированных. «Сегодня деградация развивается со скоростью 1,5-2 млн га в год, — говорит директор Всероссийского научно-исследовательского агролесомелиоративного института (ВНИАЛМИ) Константин Кулик. — Если считать в зерновом эквиваленте, то это потери 3,2-3,9 млн т продукции». Сейчас в стране воздействию водной и ветровой эрозии, периодических засух, суховеев и пыльных бурь подвержены 65% пашни, 28% сенокосов и 50% пастбищ, перечисляет он. Эти процессы истощают почву, снижают ее плодородие, повышая риски ведения агробизнеса, причем в большей степени деградируют не залежные земли, а находящиеся в обороте.

Упущенная целина

По информации Департамента мелиорации, истощение запасов питательных элементов и гумуса в той или иной степени характерно для всей пашни России. При этом основная часть проблемных земель расположена на плодородном юге. Более 56 млн га пашни — с низким содержанием гумуса, за последние 100 лет этот показатель снизился на 30-40%, обращает внимание Кулик, добавляя, что сейчас ежегодная убыль гумуса в среднем составляет 0,62 т/га. Если учесть, что его удельный вес около 1,25-1,4 г/см³, то можно предположить, что слой гумуса уменьшается примерно на 0,005 см, хотя это и условный пересчет, так как речь идет о концентрации. Снижение гумусового горизонта почвы на 1 см может привести к падению урожайности зерновых на 1 ц/га, при этом полностью компенсировать потери гумуса трудно из-за недостаточного использования органических удобрений.

«Важнейший вопрос — биологизация земледелия, — уверен директор департамента продаж в России и СНГ компании « ЕвроХим » Максим Серегин. — Один из самых простых инструментов — решение проблемы сжигания пожнивных остатков, что не только приводит к пожарам, но и сокращает количество гумуса в почве». По его словам, немногие сельхозпроизводители запахивают пожнивные остатки, обрабатывают их азотными удобрениями или специальными биологическими препаратами, ускоряющими процесс разложения.

Истощение почв не ограничивается лишь потерей гумуса: деградация может проявляться по-разному. По данным Департамента мелиорации, водной эрозии (механическое разрушение почвы) подвержено 17,8% сельхозугодий, ветровой эрозии (дефляции) — 8,4%, переувлажненные и заболоченные земли занимают 12,3%, засоленные и солонцеватые — 20,1%. Кроме того, на одной территории может быть несколько видов деградации. Довольно часто одновременно отмечаются высокая кислотность и переувлажнение, водная и ветровая эрозии.

Ежегодно в России становится примерно на 0,5 млн га больше эродированных земель, по оценке РАН, только от этого вида деградации ущерб может достигать 18-25 млрд руб. в год. «В первую очередь речь идет о возможных потерях урожая. Кроме того, с эрозией ежегодно вымывается 30-50% объема минеральных удобрений», — комментирует заведующий кафедрой почвоведения и экологии почв Санкт-Петербургского государственного университета Борис Апарин.

Земля в иллюминаторе

Правда, все эти цифры и данные условны и оценочны: инвентаризация почв не успевает за техническим прогрессом. «Имеющаяся в настоящее время картографическая и атрибутивная информация по почвам страны в основном характеризуется 25-30-летней и большей давностью, составлена на бумажных носителях и малопригодна для разработки современных проектов землеустройства», — говорится в бюллетене Почвенного института им. В. Докучаева. По информации издания, с 1991 года в стране не проводятся масштабные работы по оценке качества почв, даже в аграрной Ростовской области за последние 25 лет обследовано не более 3% сельхозземель.

При этом для борьбы с деградацией в первую очередь нужна качественная диагностика. Спрос на достоверную информацию о состоянии почв растет, а вот наземные способы ее получения часто оставляют желать лучшего. Чтобы быть ближе к земле, ее необходимо изучать, в том числе из космоса, уверен заведующий лабораторией дистанционного зондирования земли Института космических исследований (ИКИ) РАН Сергей Барталев. «Мы словно в прямом эфире можем видеть, как происходит деградация, — рассказывает он. — Несмотря на то, что, например, та же Ростовская область — это очень продуктивный регион, на снимках ее восточной части видны заброшенные сельхозземли, у которых появляются признаки почвенной эрозии».

Примерно с 2006—2007 годов началось активное расширение пашни, однако никто не знает реального состояния земель, продолжает Барталев. Он уверен, что нужно проводить инвентаризацию на основе объективных параметров и лишь потом планировать севооборот. Снимки из космоса не просто красивое изображение, это хорошо откалиброванная информация. Эксперт считает спутниковый мониторинг одним из обязательных условий для успешного ведения агробизнеса, такие исследования в ИКИ все чаще заказывают крупные сельхозпредприятия. «Например, сейчас мы работаем с агрохолдингом, который выращивает подсолнечник. Он покупает и арендует землю, а мы помогаем просчитать риски и оценить состояние пашни, — делится Барталев. — А вот госзаказа на наши услуги пока нет, хотя на региональном уровне, в том же Краснодарском крае, уже довольно успешно работает система спутникового мониторинга, в том числе основанная на наших разработках».

Также с помощью мониторинга из космоса можно контролировать еще не деградированные земли: исследования позволят понять, в какой степени можно нагружать тот или иной участок.

Пусковые механизмы разрушения

Сельхозземли не всегда используются рационально. Шаблонность прямоугольно-прямолинейного межевания, свойственная крупным хозяйствам, способствовала активизации процессов эрозии и снижению эффективности многих противоэрозионных мероприятий, в том числе защитного лесоразведения, говорит Константин Кулик. «Также сказывается несовершенство систем земледелия, технологий и технических средств, применяемых в сельском хозяйстве», — добавляет эксперт.

По данным Института конъюнктуры аграрного рынка, сейчас основной причиной деградации пашни чаще всего становится отступление от научно обоснованных технологий растениеводства. Увлечение сельхозпроизводителей монокультурами не только противоречит элементарным агрономическим правилам, но и может запустить механизмы разрушения. «Мы сейчас активно работаем со Ставропольским краем, там одна из самых ценных агрокультур — озимая пшеница, на нее в регионе приходится около 60% посевов, — рассказывает Барталев. — Однако эта агрокультура требует определенных правил севооборота, а мы видим, что не все их соблюдают. Поэтому в крае наблюдаются признаки деградации пашни, пусть пока и не явные».

В Приволжье, на Южном Урале и Сибири сеют непропорционально много подсолнечника, что приводит к деградации и поражению почвы таким серьезным грибковым заболеванием, как фомопсис, обращает внимание гендиректор « Щелково Агрохим » Салис Каракотов. «После этого для восстановления почвы потребуются десятки лет», — предупреждает он.

Директор совхоза «Ульяновский плодопитомнический» Руслан Кантемиров говорит, что в Цильнинском районе области много свекловодов — земли интенсивно используются, вносится много минеральных удобрений, отсюда постепенное закисление почв. «Придет время, и без мела (раскисления) они вообще перестанут получать какие-либо урожаи», — уверен он. Чем выше кислотность, тем медленнее нарастает плодородный слой. По оценке Каракотова, почти вся черноземная часть страны и территории Приволжского федерального округа характеризуются значением pH ниже 5, что говорит именно о высокой кислотности. Аграрии Черноземья недобирают до 20% урожая только по этой причине, соглашается директор сегмента «Растениеводство» группы « Черкизово » Дмитрий Гарнов. Где-то кислотность почвы нужно увеличивать, где-то наоборот — снижать, уточняет он.

Для раскисления необходимо вносить известь, а это затраты на уровне 3-4 тыс. руб./га, подсчитывает Каракотов. Подобные инвестиции в химическую мелиорацию могут позволить себе только крупные агрохолдинги, полагает Гарнов. Опыт его компании показывает, что вместе с логистикой расходы могут оказаться еще существеннее — 8-10 тыс. руб./га. «Самое дорогое — доставка известкового материала и его внесение. У нас довольно большие дозы — 5-20 т/га», — комментирует он.

Нормы внесения химических мелиорантов очень высокие, подтверждает Серегин. По его словам, сельхозпроизводителям крайне сложно проводить эти мероприятия за свой счет, а федеральных программ по гипсованию и известкованию нет, некоторые инициативы действуют только на уровне регионов. «В прошлом году мы самостоятельно запустили программу по химической мелиорации на наших полях, — делится Гарнов. — Из имеющихся у нас примерно 90 тыс. га в такой обработке нуждается около 60 тыс. га. Чтобы уложиться в пятилетний цикл, в год мы планируем проводить известкование примерно на 12 тыс. га». Если бы была государственная программа по химической мелиорации, это несколько снизило затраты компании, мотивировало других инвесторов тоже решать подобные вопросы, полагает он.

Другая крайность, также влияющая на деградацию земель, — недостаточное внесение удобрений, говорит Апарин. Причиной этого он считает их высокую стоимость. Применение минеральных удобрений сегодня ничтожно мало, соглашается Каракотов: «Если в советское время мы в среднем применяли 120 кг/га в год (по действующему веществу) азота, фосфора и калия, то сейчас показатель на уровне 30-40 кг/га в год». Он тоже думает, что это связано с ценами на удобрения.

Борьба с пустыней

Еще одному виду деградации — опустыниванию, по данным Министерства природных ресурсов и экологии, подвержено около 100 млн га земель. «Антропогенное опустынивание частично охватило территорию 28 регионов России. Это Калмыкия, Ставропольский край, Астраханская, Волгоградская и Саратовская области», — перечисляет Константин Кулик. Особенно быстро оно развивается в местах с так называемым аридным климатом, то есть «климатом пустынь»: сухим, с высокими температурами воздуха и их большими суточными амплитудами.

Единственная пустыня Европы, причем образовавшаяся в результате хозяйственной деятельности человека, находится в Калмыкии. Процессам деградации в разной степени подвержено более 6 млн га, или около 80% площади республики. «Самые глубокие изменения природно-ресурсного потенциала, связанные с опустыниванием, наблюдаются на Черных землях. Они относятся к полупустынной Прикаспийской провинции и занимают в границах Калмыкии 3,5 млн га», — говорит ученый секретарь Калмыцкого НИИ сельского хозяйства Николай Цаган-Манджиев.

Процесс опустынивания региона начался в 1960-е годы, когда здесь стали появляться стационарные животноводческие хозяйства. «Раньше эти земли использовались исключительно как отгонные пастбища, то есть в зимний период, поскольку здесь выпадает минимальное количество снега, — объясняет Цаган-Манджиев. — Появление стационарных стоянок, нерегулируемый выпас скота и распашка легких супесчаных земель нарушили хрупкое равновесие». По словам Кулика, в 1970-80-х годах во всем Прикаспийском регионе на черноземельских пастбищах пустыня прирастала на 40-50 тыс. га в год. «Только в 1990-е из-за сокращения стада овец и выполнения первой очереди работ по фитомелиорации (улучшение земель путем посева или посадки определенных растений) площадь единственной антропогенной пустыни в Европе существенно сократилась», — добавляет эксперт.

Крайняя степень деградации земель — открытые барханные пески, их на территории Калмыкии около 160 тыс. га. В 1970-х годах прошлого века этот показатель достигал 600 тыс. га, уточняет Цаган-Манджиев. Однако сегодня ученые отмечают новый этап опустынивания: с 2000 года нагрузка на пастбища стала увеличиваться, поскольку численность сельхозживотных в республике выросла более чем в три раза — по данным Росстата , с примерно 970 тыс. до свыше 3 млн. «Пастбища, на которых из года в год происходит чрезмерный выпас скота, тоже очень хорошо прослеживаются из космоса: проективное покрытие растительности там сильно снижается, — рассказывает Барталев. — В идеале, конечно, нужно создавать и систему мониторинга пастбищ, чтобы грамотно рассчитывать нагрузку на них».

Сегодня для этой полупустынной зоны установлена максимальная нагрузка не более 0,3-0,5 овец на гектар. Но нормы не всегда соблюдаются, поэтому сейчас местные сельхозпредприятия столкнулись с проблемой отставания развития кормовой базы от роста стада скота. «Перегруженные пастбищные угодья неизбежно подвергаются процессам деградации. На начальных этапах из травостоя выпадают наиболее ценные в кормовом отношении виды растений», — говорит Цаган-Манджиев. При этом 80% земель сельхозназначения в Калмыкии — это именно пастбища, что определяет специализацию сельского хозяйства региона. «Мы рекомендуем населению разводить только исконно степную скотину: калмыцких овец, коров, лошадей и верблюдов, которые не так сильно вытаптывают остатки растительности», — отмечает глава Харбинского сельского поселения республики Валерий Тюрбеев.

Ученые не перестают искать способы борьбы с опустыниванием. На сегодняшний день один из самых работающих методов — фитомелиорация. С середины 1990-х годов так было восстановлено уже более 400 тыс. га в регионах Черных земель и Кизлярских пастбищ (Дагестан). Сегодня работы продолжаются по программе развития мелиорации: на проведение агролесо- и фитомелиоративных мероприятий до 2020 года сельхозпроизводителям должны выделить почти 2,2 млрд руб. субсидий из федерального бюджета, еще свыше 2,9 млрд руб. могут добавить регионы.

«К сожалению, некоторые восстановленные пастбища вновь подвергаются деградации из-за их нерационального хозяйственного использования, — сетует Цаган-Манджиев. — На мой взгляд, местные власти не должны устраняться от решения этой проблемы. Землепользователь обязан надлежащим образом работать на восстановленных за счет государства землях, не допуская снижения их биологической продуктивности». В противном случае мелиоративные работы должны выполняться за счет сельхозпроизводителей, считает он.

Инвестиции в восстановление

Поскольку почва может самовосстанавливаться, накапливать органические вещества, важно инвестировать в технологии, которые бы позволили вернуть плодородие. Однако опрошенные «Агроинвестором» эксперты отмечают на рынке дефицит широко апробированных способов восстановления деградированных земель. Есть разработки и исследования, но лишь некоторые из них прошли хотя бы опытно-производственную проверку. «Сдерживающий фактор здесь — негарантированные сроки окупаемости», — предполагает руководитель СПК «Базы» (Башкортостан) Вадим Соколов.

По словам Каракотова, решать проблему нужно комплексно. Например, сегодня на рынке востребованы биопрепараты, которые могли бы помочь в борьбе агробизнеса за плодородие почв. Другой способ — использование ресурсосберегающих технологий. Если еще 10 лет назад по ним работали менее 5% аграриев, то сейчас 15-20% пашни в стране возделывается по Mini-Till или No-Till, отмечает директор ассоциации производителей сельхозтехники « Росагромаш » Евгений Корчевой.

Последние 16 лет самарская растениеводческая компания «Зерно жизни» (ГК «Синко») расширяла посевы, причем вовлекая в оборот в основном бывшие залежи. Ее земельный банк увеличился с 15 тыс. га до 112 тыс. га. «За время без обработки плодородие как минимум не ухудшается, — отмечает директор предприятия Андрей Зорин. — Но возвращение этих земель в сельскохозяйственный оборот — трудоемкая и дорогостоящая задача. При правильно выбранной стратегии участки начинают полноценно работать через три-пять лет. Первоначальные вложения в них у нас составили 12-15 тыс. руб./га».

Деградация земель происходит в основном из-за неправильной эксплуатации, продолжает Зорин. Чтобы не допустить этого, компания сделала ставку на минимальную технологию, а в последние три года на треть перешла на No-Till. «Сокращая механические обработки, а также правильно выстраивая севооборот, можно снизить интенсивность процессов деградации почв, а также улучшить их», — поясняет руководитель. Гарнов уточняет, что при выборе технологии нужен избирательный подход: иногда для здоровья почвы, наоборот, требуется глубокая вспашка. «В том же Черноземье есть проблема переуплотнения земель. Если там выращивать по No-Till кукурузу, сою или горох, то это просто не даст никаких результатов», — уверен он.

Без господдержки не обойтись

Поиск решений проблемы деградации почв требует не только усилий собственников и арендаторов земель, но и государственного участия, убежден Апарин. «У нас до сих пор не принят закон „Об охране почв“, полномочия и ответственность расписаны по многим другим документам, — акцентирует он. — А если нет системы контроля, то как решать проблему? При этом сегодня она становится серьезным препятствием на пути обеспечения продовольственной безопасности страны».

Охрана земель сельскохозяйственного назначения от деградации формально регулируется федеральным законом «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения», принятым в 1998 году. Кроме того, есть отдельные региональные документы. Также в России действует закон «О мелиорации земель», который определяет требования к мелиорации, рекультивации и консервации деградированных угодий.

По данным Минсельхоза, за время действия программы «Плодородие» с 2006 по 2010 год было сохранено и восстановлено плодородие на почти 12 млн га сельхозземель. Это, по оценке ведомства, дало экономический эффект почти на 50 млрд руб. Действующая федеральная целевая программа развития мелиорации на период 2014—2020 годов предусматривает ввод в эксплуатацию более 851 тыс. га земель, в том числе за счет реконструкции, технического перевооружения и строительства новых мелиоративных систем. Также в документе говорится о защите свыше 1 млн га от эрозии и опустынивания. Стоимость программы — около 163 млрд руб., в том числе 74,5 млрд руб. из федерального бюджета.

В 2015 году на 100 тыс. га были проведены агролесо- и фитомелиоративные работы. «Надо признать, что сами сельхозпроизводители на эти мероприятия идут добровольно-принудительно, — отмечает заместитель директора Департамента мелиорации Минсельхоза Людмила Кочеткова. — У нас в программе заложено возмещение до 90% затрат, однако предприятия сначала должны за свой счет выполнить работы по лесо- и фитомелиорации, и только потом получить субсидию».

Источник