Шагреневая кожа Земли: Биосфера-почва-человек

Как мы знаем из истории, судьба народов самым тесным образом всегда была связана с состоянием их кормилицы — почвы. Те народы, которые плохо «понимали» почвы и не смогли сберечь их плодородие, обрекали себя на нищенское существование, а во многих случаях — на вымирание. И напротив, расцвет государств часто был следствием разумного обращения с землей и накопления знаний о ней.

Яркий пример — Древний Рим. И.А. Крупеников (1981) отмечает, что уровень, которого достигли знания о почвах в Древнем Риме, весьма значителен и даже удивителен для эпохи со слабым развитием производительных сил. Ведение сельского хозяйства на основе накопленного опыта сторицей окупало себя. Римляне в период расцвета получали высокие по тому времени урожаи пшеницы — до 15 ц/га. В средневековой Европе урожаи в течение нескольких столетий были в 3–4 раза ниже. Успехи же Рима в садоводстве и виноградарстве оказались недостижимыми для феодальной Европы в течение более чем тысячи лет.

Выход из средневекового состояния и достаточно быстрый взлет развития для многих европейских государств в определяющей степени были связаны с совершенствованием земледелия и ростом урожайности полей.

Однако подъем урожайности за последнее столетие начал слишком дорого обходиться биосфере и ее почвенному покрову. Чрезмерное насыщение полей минеральными удобрениями и пестицидами, применение тяжелых сельскохозяйственных машин усугубили и без того плохую общую экологическую обстановку на планете. В этой связи возникла острая необходимость в максимальном снижении урона, наносимого окружающей среде сельским хозяйством, и в реализации путей рационального использования земель. Рассмотрим данную проблему применительно в основном к нашей стране.

Земледелец разумный

Задним умом человек был крепок всегда. Сейчас любому мыслящему землепользователю все более очевидно, что большинство сельскохозяйственных бед было порождено недостаточным учетом конкретных свойств эксплуатируемых земель, слабой заботой об их сохранении и восстановлении. Извлекая уроки из прошлого и планируя будущее хозяйствование на земле, необходимо в первую очередь разобраться в характере главного объекта труда — почвы. Сделать это вполне реально, поскольку за последние годы проведено немало исследований, позволяющих по-новому взглянуть на почву и выделить в ней ряд фундаментальных свойств, которые необходимо в полной мере принимать во внимание при определении путей рационального сельскохозяйственного использования земель.

Прежде всего следует иметь в виду пространственно-временную изменчивость почв. Эта особенность проявляется в высокой пестроте почвенного покрова, в сильных различиях почв, формирующихся в пределах одной и той же зоны, но в неодинаковых физико-географических районах.

Установление высокой пространственной изменчивости почв привело к выделению их новых генетических типов. Если в период становления докучаевского почвоведения выделялось порядка 10 типов почв, то сейчас их насчитывают сотни. Естественно, что каждая почва, а тем более относящаяся к особому типу или подтипу, требует специфических приемов сельскохозяйственного использования.

Положение о множественности генетических типов в каждой природной зоне обусловило разукрупнение природных зон в схемах районирования. Например, таежную область Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин предложено рассматривать как состоящую из двух подобластей — восточноевропейской и западносибирской, включающих 6–7 родственных широтно-меридиональных таежных зон. Сельскохозяйственное использование земель должно вестись с максимальным учетом природных особенностей соответствующей зоны, физико-географического района, конкретной территории, конкретного поля.

Необходимо помнить, что любая многообещающая, в том числе интенсивная, технология неприменима на огромных территориях. А.М. Рябчиков и К.Г. Тарасов пишут: «В нашей стране имеются хозяйства, где урожайность пшеницы при интенсивной технологии достигает 60 ц/га. При распространении этой технологии на весь административный район урожай снижается до 40 ц/га, а на всю область — до 20 ц/га» (1986, с. 8).

Практический учет специфики местных условий должен опираться на совершенные теоретические основы земледелия. При этом системы земледелия должны быть как минимум трехуровневыми — зонально-регионально-ландшафтными.

И кроме того, в полной мере необходимо принимать в расчет временной фактор. Ведь одна и та же земля, взятая в разные годы, будет разной по ряду агрономических показателей. Однако этот важнейший аспект до сих пор весьма слабо осмыслен. Так, при разработке стратегии использования почв их продолжают разграничивать по грубой схеме, например на зоны избыточного и недостаточного увлажнения. Сколько нарушений в регулировании водного режима почв было допущено в результате такого предельно схематизированного разграничения! Ведь если лесную территорию Европейской части страны отнесли к избыточно влажной, то тем самым облегчили обоснование и широкое распространение технологий осушения болот без двойного водорегулирования. Зачем сберегать воду и тратить средства на дорогостоящие мелиоративные системы с двойным водорегулированием, если воды в зоне и так в избытке? Но при этом совершенно упускается из виду, что и в так называемой избыточно влажной зоне Нечерноземья более чем достаточно случается летом засушливых периодов. А если растение не получает в течение недели нужного количества влаги, то оно страдает, что сказывается на будущем урожае. Поэтому не случайно в опытах по регламентированному дождеванию посевов трав на корм скоту в Подмосковье была получена прибавка зеленой массы более чем в 2 раза.

Отнесение целых регионов к зонам недостаточного увлажнения на практике также сказалось во многих случаях отрицательно. Так, одному из авторов приходилось лично наблюдать в степном колхозе загубленные участки орошаемых черноземов. Хозяйство заставили централизованно поливать поля, несмотря на протесты агронома и председателя, доказывавших, что из-за близости засоленных грунтов полив не уместен. Не послушали. В результате более 400 га плодородных земель было превращено в солончаки.

Шаблонный подход, игнорирование специфики почв конкретного района, хозяйства, участка — одна из главных причин недостаточной эффективности мероприятий по повышению урожайности полей в различных регионах. Так, по данным Л.Н. Каретина (1990), в Тюменской области из-за недостаточного учета особенностей различных почв неэффективно использовалось органическое удобрение в виде торфа. Негативным являлось внесение торфа в чистом виде в высоких дозах независимо от типа почв. Это приемлемо для малогумусных почв, но ни агрономически, ни экономически не оправдано для высокогумусных почв. Во многом аналогичную картину данный автор отмечает и по известкованию, проводившемуся без должного учета свойств различных почв и охватывавшему не только кислые подзолистые, но и нейтральные черноземные почвы. И это делалось несмотря на то, что еще Д.Н. Прянишников отмечал, что уже при слабокислой реакции и степени насыщенности основаниями более 70–75 % известкование малоэффективно или неэффективно.

В решениях VIII Всесоюзного съезда почвоведов, состоявшегося в августе 1989 г. в Новосибирске, отмечалось: «Основными причинами медленного прироста урожайности сельскохозяйственных культур являются: фактическое игнорирование в земледелии страны особенностей почвенного покрова различных природных зон и ландшафтов, недооценка большой пространственной разнородности почв и их динамики по годам, шаблонный подход к севооборотам, удобрениям, агротехнике, мелиорации, орошению и осушению» (Резолюция…, 1989, с. 4). Ясно, что без построения систем земледелия на основе полных и глубоких знаний о реальной пространственно-временной изменчивости почв рациональное эффективное использование земель невозможно.

Другая существенная особенность почвы, которую необходимо в полной мере принимать в расчет, — это незамкнутость потоков веществ, их трансформация и значительная аккумуляция в почвенном профиле и подпочве. Недоучет этой особенности почвы может приводить к существенным отрицательным последствиям. Так, из-за расточительного использования удобрений значительная часть их выносится из почвы поверхностными или почвенно-грунтовыми водами. По данным В.Н. Башкина (1986), в регионах интенсивного земледелия лишь около половины азотных удобрений аккумулируется в агробиогеоценозах, а 40–50 % азота в дальнейшем может попадать в грунтовые воды.

Велики также потери фосфора. Несмотря на то что этот элемент в биосфере находится в дефиците, в 80-х годах попадало в водоемы более 10 млн т фосфора в год в результате хозяйственной деятельности, прежде всего вследствие нерационального применения минеральных удобрений.

Чтобы существенно снизить потери удобрений, необходима соответствующая технология их внесения, в полной мере учитывающая открытость потоков вещества в почвах, особенно с промывным и полупромывным водным режимом. На VIII Всесоюзном съезде почвоведов рекомендовалось «осуществление во всех почвенно-климатических зонах страны экономных способов внесения удобрений (локальное, ленточное и др.) по потребности растений, исключение применения удобрений при помощи авиации, а также внесения агрохимикатов по снегу» (Резолюция…, 1989, с. 9).

Необходимо исключить погоню за большими урожаями путем внесения сверхвысоких доз азотных удобрений (75-100 кг/га азота и более) и гербицидов (15–20 кг/га и более), поскольку это приводит к загрязнению окружающей среды, отравлению почв и урожая и к непроизводительной трате рабочего времени и техники.

Другой бич, наказывающий земледельца и потребителя сельскохозяйственной продукции, — это аккумуляция в почвах (вследствие их высокой поглотительной способности) тяжелых металлов и токсических соединений, которые накапливаются в почвенных горизонтах при длительном применении минеральных удобрений и при использовании сточных вод и их осадков. Зарубежными учеными установлено, что за последние 70 лет в результате применения фосфорных удобрений содержание кадмия, присутствующего в них в виде микропримеси, возросло в почвах в 10 раз. Это с особой остротой ставит проблему качества удобрений и регулярного «отдыха» почв от агрохимикатов.

Нельзя не сказать о применении для удобрения почв различных отходов промышленности и городского хозяйства, что, как правило, ведет к плачевным результатам. Примером может служить использование сточных вод в сельском хозяйстве. При рекламировании сточных вод для орошения полей обычно ссылаются на то, что это не только источник увлажнения, но и удобритель почв биофильными элементами. При этом опускаются два важнейших обстоятельства. Во-первых, современными методами очистки невозможно довести сточную воду до нужной кондиции, а потому она и после очистки содержит различные загрязнители. Как справедливо отметил М.Л. Львович (1986), когда в сточной воде содержатся сотни различных загрязнителей, трудно найти методы, которые позволили бы полностью от них избавиться. Во-вторых, и те несовершенные способы очистки, которые на сегодня существуют, далеко не во всех случаях реализуются, а если и применяются, то с очень серьезными нарушениями и отклонениями от заданных параметров.

К аналогичным последствиям приводит и применение в качестве удобрения городских отбросов и осадков сточных вод. По данным Дж. Кука (1970), овощи, выращенные на почве, в которую был внесен осадок сточных вод, содержали в 2–4 раза больше меди, никеля, цинка.

Часто забвению предается важнейшее условие рационального использования почв — поддержание на должном уровне физических свойств и режимов корнеобитаемого слоя. Особое значение имеют оптимальные структурное состояние и плотность сложения. Необходимо помнить, что в результате переуплотнения продуктивного слоя почвы ходовыми системами сельхозмашин плотность почвы возрастает до 1,5–1,8 г/см³. Это снижает урожайность зерновых в среднем на 20 %, уменьшает эффективность удобрений на 40 %, повышает суммарный расход горючего на 18 %.

Особое значение приобретает реализация требований экологического земледелия. Как это ни прискорбно, но приходится признать, что сельское хозяйство, выполняя благороднейшую задачу обеспечения людей хлебом насущным, ведется в основном без учета экологии. В результате блага, которые оно приносит, обходятся очень дорого и чреваты серьезными последствиями для биосферы. Такой вывод со всей определенностью следует из многих работ. Академик РАСХН В.Г. Минеев в монографии «Агрохимия и биосфера» ссылается на суждение известного немецкого ученого Кнанера, которое уместно привести в связи с обсуждаемой проблемой: «С точки зрения экологии следует прекратить дальнейшее разрушение элементов ландшафта, сократить применение гербицидов и инсектицидов в результате последовательного применения методов интегрированной защиты растений, вводить виды культурных растений, поставляющих энергию, применять такую технику производства, которая позволила бы использовать аграрно-экономическую систему без ущерба для экологии, так как введение современных машин и орудий ведет не только к успеху в производстве продукции, но и несет в себе значительный экологический риск» (1984, с. 228).

Необходимо не только поддержать большинство практических рекомендаций ученого, но и обратить внимание, что они построены на принципах экологического земледелия, стержневой направленностью которого является получение необходимой сельскохозяйственной продукции без ущерба для биосферы и слагающих ее компонентов. При таком подходе, естественно, по-новому воспринимаются обрабатываемые почвы — не только как объект сельскохозяйственного труда, но и как важнейший компонент биосферы со своими многочисленными незаменимыми экологическими функциями.

Первейшей заповедью экологического земледелия должен быть принцип: урожай высокий получай, а биосферу и окружающую среду не разрушай, ибо дальше разрушать уже некуда.

Какие же пути ведут к реализации экологического земледелия на практике? Их несколько. Во-первых, это поддержание плодородия почв на нужном уровне за счет оптимизации естественных почвообразовательных процессов. Это прежде всего гумусообразование, в связи с чем оптимизация гумусного состояния обрабатываемых почв — задача первоочередная. Решаться она должна комплексно. Наиболее действенное средство — регулярное внесение органических удобрений, и прежде всего навоза. При систематическом внесении навоз оказывает благотворное влияние на почву: увеличивает содержание в ней гумуса, улучшает ее физико-химические свойства (емкость поглощения, буферность и др.), способствует росту численности полезных микроорганизмов и дождевых червей, улучшает структуру почвы.

Особая роль навоза состоит в том, что он является главным средством внесения в почву питательных веществ, взятых из нее сельскохозяйственными растениями. Полагают, что из всего количества веществ, выносимых с урожаем, в навоз может переходит до 50 % азота, 60 % оксида калия и 40 % оксида фосфора. Кроме того, навоз содержит биофильные микроэлементы и биологически активные соединения. Как здесь не вспомнить В.Р. Вильямса и Д.Н. Прянишникова, ратовавших за максимально эффективное использование навоза — этого бесплатного комплексного удобрения. Вильямс говорил даже о развитии специального навозного животноводства, предназначенного не столько для производства мяса, сколько для получения эликсира полей — навоза.

Но парадоксы нашего времени безграничны. И вот мы наблюдаем, как эликсир плодородия нередко оказывается еще одним злом биосферы. Ведь не внесенный вовремя и неправильно хранящийся навоз разлагается и загрязняет воздушную оболочку газообразными недоокисленными соединениями, которые, попадая в нее, тратят на свое дальнейшее окисление и без того сокращающиеся запасы кислорода атмосферы. А животноводческие стоки, попадающие в реки? Это уже не удобрение, а яд для пресной воды.

Максимальное и эффективное использование навоза — важная эколого-сельскохозяйственная задача. Однако, как справедливо подчеркивает С.С. Сдобников (1989), использование навоза и его дозировка должны быть конкретизированы применительно к возможностям хозяйства, составу культур севооборота, особенностям почв. Приходилось наблюдать, как избыточные дозы навоза вместо положительного действия вызывали негативные эффекты, например полегание зерновых культур. Так что точный расчет нужен всегда и во всем, и чем более действенное средство мы применяем, тем точнее и осмотрительнее нужно быть при его использовании. Это относится и к навозу.

Но пока что большинство хозяйств сталкивается не с избытком навоза, а с его недостатком. В пересчете на подстилочный навоз за последние годы в стране вносилось 3,4 т органических удобрений на 1 га пашни, для поддержания же бездефицитного баланса гумуса в почвах необходимо как минимум 6,5 т.

Возникает вопрос: где взять столько навоза? Специалисты-аграрники считают, что надо привлекать все резервы материалов для компостирования, сделать навоз не отходом, а продукцией животноводства, установить на него стандарты и цены.

Далеко не в полной мере используются и другие ресурсы органических удобрений: торф, солома, птичий помет, сидераты. Причем применяемая технология несовершенна. Например, существует практика удобрения полей чистым торфом, что дает весьма малую эффективность, так как его необходимо пропустить предварительно через фермы или использовать для приготовления компостов.

В требования экологического земледелия входит и использование для защиты растений биологических средств, которые, к сожалению, применяются в существенно меньшем объеме, чем химические. Да и сами химические средства защиты применяются часто нерационально. В частности, нарушаются оптимальные сроки применения пестицидов и принципы локального их использования. В то же время один только строгий учет фаз развития вредителей позволяет сократить применение химических средств защиты на 30–40 %.

Все большее число специалистов считают, что приоритетными средствами борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур должны стать комплексная и особенно биологическая их защита, повышение общей культуры земледелия, максимально полный учет местных почвенно-климатических особенностей. Нельзя надеяться, что каким-нибудь одним средством можно победить сорняки, болезни и вредителей посевов. Лишь создание специальных систем борьбы с каждым конкретным вредителем конкретной культуры в конкретном хозяйстве может принести желаемый успех. Системы эти сложные и многокомпонентные, причем нарушение в каком-то одном звене резко снижает эффективность системы в целом и приводит к напрасной трате ресурсов. Так, несоблюдение севооборотов зачастую сводит на нет борьбу с вредителями.

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.

Существует еще один важный аспект недопущения функционального расстройства почв при использовании агрохимикатов — это предотвращение отравления почвообитающих организмов.

Разумная система применения удобрений и пестицидов (биоцидов) способствует поддержанию на должном уровне не только пищевого режима, но и активности биоты почв. Защита почв от загрязнения агрохимикатами — важное условие сохранения здоровья почв и окружающей среды. Многие аспекты такой защиты получили научное обоснование (Г.В. Добровольский, Л.A. Гришина и др.). Так, стало ясно, что одно из основных условий охраны почв и ландшафтов от загрязнений пестицидами — это создание менее токсичных и менее стойких соединений, уменьшение доз их внесения и др.

Но, увы, требования по рациональному использованию пестицидов во многих случаях нарушаются, что ведет к функциональным расстройствам и болезням почв и биоценозов и к загрязнению окружающей среды. Наиболее часто наблюдаются: превышение или занижение дозировки биоцидов (неучет того, что в отличие от удобрений пестициды эффективны лишь в сравнительно узких рамках доз), проведение сплошной обработки посевов препаратами вместо выборочной, нарушение установленных сроков обработки, несоблюдение требований защиты людей и животных при применении биоцидов.

Обязательным звеном действенной охраны земель является своевременное восстановление деградированных освоенных почв. Почва ведь должна не только неустанно трудиться на урожай, но и получать «очередной отпуск» в случае потери ею плодородия, загрязнения и отравления токсикантами. Заботливый хозяин должен постоянно помнить, что с переутомленного, а тем более с заболевшего работника толку мало. Его нужно вначале накормить, напоить, дать возможность восстановить силы.

Восстановление деградированных земель складывается из нескольких этапов: 1) постановка точного диагноза патологии почв; 2) снятие дальнейшего действия факторов, вызвавших их деградацию; 3) временное исключение ряда деградированных земель из активного хозяйственного использования; 4) биологизация почв и восстановление устойчивости их плодородия с последующим включением в сельскохозяйственное рациональное использование при условии строгого контроля за их состоянием.

Каковы же основные пути возвращения земле утраченной силы? В наиболее общем виде можно наметить два таких пути — комплексный агротехнический и естественно-природный. В первом случае «лекарем» почв выступает заботливый хозяин, во втором — сама природа. О том, что человек в состоянии вылечить землю и поддерживать ее плодородие на высоком уровне, свидетельствуют высокие урожаи в передовых опытных хозяйствах и на личных приусадебных участках. Например, в опытном учхозе «Самарский» Днепропетровского СХИ урожай озимой пшеницы по занятым парам регулярно составляет 45–50 ц/га без орошения. Одна сотка у старательного дачника дает в 13 раз больше продукции, чем среднее колхозное поле. В конце 80-х годов личные хозяйства, занимая лишь около 3 % общей используемой в сельском хозяйстве площади, давали примерно 20 % общей продукции растениеводства и 30 % продукции животноводства (Агрономический комплекс, 1990). Ясно, что развитие добротного хозяйствования в государственном секторе и расширение личных хозяйств — путь восстановления и сохранения силы земли и получения так необходимой качественной сельскохозяйственной продукции в нужном нам количестве. Эти задачи вполне могут быть решены.

Действенный, но мало используемый путь восстановления утраченной силы земли с последующим получением на ней высоких урожаев — это лечение почвы естественными почвообразовательными процессами на многолетних залежах. Такой путь спасителен для многих почв, особенно для черноземов. В Музее землеведения МГУ имеется наглядная натурная экспозиция, показывающая эффективность восстановления на залежах деградированных степных почв. Выделяется несколько этапов восстановления степи различной продолжительности: мягкие залежи без дернины (бурьянистая — 1–2 года, пырейная — 5–7 лет), твердые залежи с дерниной (тонконоговая — 3–5, типчаковая — 10–15 лет), целина (ковыльная степь).

Отметим еще один уровень охраны почв — сохранение естественных и освоенных высокобонитетных и «опытных» почв. Этот уровень охраны включает: а) резервирование целинных почв; б) полное соблюдение требований охраны почв особо охраняемых территорий; в) исключение части освоенных редких и эталонных почв из хозяйственного использования и восстановление их естественного состояния; г) соблюдение особого режима использования и охраны высокобонитетных и «опытных» почв; д) организация новых комплексных и почвенных (а также агропочвенных) заказников, заповедников, памятников природы.

Особая охрана земель (заповедование ландшафтов и почв) тесно связана с вопросами рационального использования и поднятия биологической продуктивности полей. Данный вывод опирается, в частности, на положение работы В.А. Алехина о значении заповедников для народного хозяйства. Вот что он писал: «Степной заповедник, помимо того, что он дает возможность видеть те природные ландшафты, с которыми связана вся история русского народа, он, кроме того, позволяет глубоко заглянуть в самую жизнь степи, в те сложные взаимоотношения, которые существуют между степным растительным ковром, с одной стороны, и почвой, строением поверхности, животным миром и пр. — с другой… Чернозем — наше богатство, наш капитатал — образовался за счет степной растительности, но как это происходит? Какие растения здесь имеют особое значение? Как восстановить утраченные ценные свойства чернозема при длительной распашке? Можно поставить еще ряд вопросов, но основное состоит в том, что, изучая степные заповедники с их ненарушенными отношениями, мы сможем восстановить, поднять плодородие земель, истощенных распашкой. Несомненно, что поднять чернозем мы сможем лишь в тесной связи с целинной растительностью, а поднимание чернозема — это прямой шаг к поднятию урожайности» (цит. по: Чибилев, 1990, с. 182).

Красная книга почв

Для реализации особой охраны почв необходимо юридическое обоснование — наличие Красной книги особо ценных почв, к которым следует относиться как к комплексному естественноисторическому живому музею. Рассмотрим некоторые теоретические и практические аспекты этой серьезной проблемы.

Известно, что Красная книга — документ исключительной важности, в который заносят объекты, подлежащие особой охране в связи с реальной угрозой их исчезновения или сильной деградации. К ним относятся редкие виды растений и животных, типичные экосистемы, уникальные геологические, палеонтологические и другие объекты. Но сегодня мы имеем лишь Красную книгу растений и животных. Красные же книги исчезающих экосистем, почв и геологических образований находятся лишь в стадии своего создания, что существенно тормозит сбережение многих «произведений» природы, оказавшихся не защищенными специальной охранной грамотой. Одна из причин слабого продвижения в данном вопросе — явно недостаточное осознание значимости всех детищ эволюции Земли. Отношение к неживой природе следует довести до уровня почтительного отношения к живым организмам, по поводу которых справедливо считают, что «любой вид — это уникальное чудо, подобное произведениям искусства, которое мы с благоговением храним в музеях» (Биология охраны природы, 1983).

Почвы не меньшее чудо природы, требующее бережной заботы. Необходимо сохранить разнообразие естественных почвенных разностей и включить в Красную книгу те, которые находятся под угрозой исчезновения.

Потребность в эталонных почвах связана в первую очередь с необходимостью проведения сравнительного анализа процессов, происходящих в целинных и освоенных землях. После окультуривания почвы продолжают оставаться под воздействием естественных факторов почвообразования. Знать, какие изменения в пахотных землях вызываются человеком, а какие природой, необходимо для выработки оптимальных систем земледелия и максимального использования почвенного плодородия, не только созданного трудом людей, но и постоянно возобновляемого естественным почвообразовательным процессом.

Естественное плодородие почвы при правильном обращении с ней может сохраняться на достаточно высоком уровне в течение очень длительного времени, что было доказано уже упоминавшимися всемирно известными опытами на Ротамстедской станции. Недооценка естественного почвенного плодородия во многом объясняется малочисленностью соответствующих исследований, которые в освоенных районах трудно проводить из-за ограниченности эталонных целинных почв, особенно в степях и лесостепях, почти сплошь распаханных и застроенных.

Несомненная практическая польза от заповедных почв и в том, что благодаря им отчасти реализуется оптимальное чередование обрабатываемых земель с целинными и залежными, позволяющее последним выполнять роль поставщиков полезных микроорганизмов и беспозвоночных животных, которые постоянно гибнут на полях в связи с повышенной антропогенной нагрузкой.

Можно привести много и других убедительных доводов в пользу создания Красной книги почв. Люди с критическим складом ума могут возразить: а зачем это делать — ведь в уже существующих ныне заповедниках есть и почвы. Да, есть, но далеко не все, которые необходимо непременно сохранить. И причина здесь прежде всего в том, что подавляющая часть заповедных территорий выделялась для защиты растений и животных, а почвы в них попадали постольку поскольку. В результате многие исчезающие почвенные разности в них не попали.

Как практически решить проблему создания Красной книги почв? Прежде всего необходимо составить список почв, попавших в уже существующие особо охраняемые территории. Далее, установить, какие исчезающие почвы, не оказавшиеся в заказно-заповедной сети, нуждаются в экстренной защите, и занести их в Красную книгу. Затем выделить наиболее представительные участки исчезающих почв и добиваться для них особого режима охраны.

Необходимо также оговориться, что в особом обращении и охране нуждаются не только эталонные и редкие целинные почвы, но и высокобонитетные освоенные земли и почвы опытных участков, которые являются, по выражению И.А. Крупеникова, моделью высокого плодородия.

Для целинных и слабо измененных человеком почв, попавших в Красную книгу, главной формой охраны должно быть соблюдение режима заповедников, специализированных заказников, памятников природы и почвенно-биосферных резерватов. При организации заповедника всякая хозяйственная деятельность прекращается; в остальных случаях могут быть разрешены только те виды деятельности, которые не связаны со сколько-нибудь заметными воздействиями на почву (охота, умеренный сбор ягод и грибов, заготовка кормов и лекарственных растений).

В отношении освоенных почв, занесенных в Красную книгу, наиболее широко распространенной формой охраны вначале должна стать организация агропочвенных заказников общего режима. На территории таких заказников исключается строительство промышленных и жилищно-бытовых объектов, мероприятия по защите среды от загрязнения проводятся в полном объеме. Обработка земель и возделывание сельскохозяйственных культур допускаются только при условии действительного соблюдения всех мероприятий, предотвращающих эрозию и различные виды деградации почв.

Что же конкретно делается сейчас по созданию Красной книги и особой охране почв и чем могут помочь специалисты и общественность в решении этой задачи?

К настоящему времени получены уже первые результаты по выявлению особо ценных почв, подлежащих сохранению. Так, в Молдове И.А. Крупениковым и работающими с ним специалистами выделены редкие почвы (почвы-раритеты), нуждающиеся в заповедниках. Это ксерофитнолесные черноземы в гырнецовых дубравах, уникальные бурые лесные почвы под буком и дубом в Высоких Кодрах, слитые черноземы, лесолуговые почвы в поймах. Еще реально спасти эти редкие почвы, поскольку их можно найти на сохранившихся участках леса, где они еще не испытали заметного воздействия человека. Нужно лишь выделить подходящие участки этих почв и включить их в сеть особо охраняемых территорий.

И в других регионах есть свои уникальные и особо ценные почвы, сохраняющиеся на малых ограниченных участках, представленных зачастую в виде отдельных пятен. В любой момент они могут быть уничтожены стройкой или искорежены плугом. Как важно помнить о таких почвах почвоведам, составляющим крупномасштабные карты для землеустроительных целей, с тем чтобы выделить участки редких почв и рекомендовать сохранить их! И как важно, чтобы руководители хозяйств с должным вниманием отнеслись к этим рекомендациям!

Редкие целинные почвы очень часто оказываются высокоплодородными. В этом случае уцелеть им без специальной помощи практически невозможно. Ведь царь почв — целинный чернозем как зональное образование уже практически не существует; целинные каштановые, серые лесные, равнинные субтропические почвы — тоже; очередь настала за бурыми лесными, дерново-подзолистыми и другими типами почв. В результате карта естественноисторических почвенных зон, которую показывают на занятиях студентам, превратилась в страницу дней минувших. Нам могут возразить: «Что вы сеете панику? Если всю степную зону распахали, это не значит, что она исчезла, — пахотные-то земли остались». Остаться-то остались, но в каком виде! Пахотные почвы — это уже другие почвы, и все большее число почвоведов относят их к особым типам, очень часто уступающим по своему плодородию естественным аналогам. Яркий пример — все тот же целинный чернозем.

И затем нельзя ни на минуту забывать, что назначение матушки-земли не только кормить человека. У почвы есть масса важнейших других экологических функций, без успешного осуществления которых благополучие биосферы немыслимо. А целинные почвы эти функции, как правило, выполняют более успешно, и, что самое главное, целый ряд биосферных функций почва может выполнять, только оставаясь в естественном состоянии. Сберегая почвы, созданные природным почвообразовательным процессом, мы не только сохраняем эталоны для сравнения при решении различных научных и практических задач, но и оставляем для биосферы ее важнейший, ничем не заменимый компонент, ее фундамент и опору.

Но чтобы осуществить реальную особую охрану земель, в ряде случаев придется изымать часть площади из прямого сельскохозяйственного использования в целях возрождения зональных почв. В Молдове уже поставлен вопрос об организации эталонных заповедников широко распространенных почв, ценных в агрономическом отношении. Но сложность оказалась в том, что земли эти почти сплошь распаханы. Поэтому под такие заповедники, которые в Молдове должны охватить основные подтипы черноземов — типичные, выщелоченные, обыкновенные, карбонатные, намечено изъять небольшие площади пахотных земель в целях возрождения черноземов. Это позволит проводить сопоставление освоенных почв с целинным стандартом, прогнозировать позитивные и негативные изменения в плодородии и в отдельных экологических функциях черноземов. В результате выиграет и сельское хозяйство, и окружающая среда, поскольку не только будут даны более обоснованные рекомендации по рациональному использованию земель, но и природа получит поддержку в лице возрожденных естественных почв и ландшафтов, так необходимых ей.

Важным этапом создания Красной книги и реализации особой охраны почв является выделение почвенных объектов повышенной значимости, претендентов на включение в заповедную сеть. Такая работа проводится в Казахстане, Калмыкии, Оренбургской области. Кроме того, она начата почвоведами, присоединившимися к биологам и геологам МГУ, подготовившим карты ценных биологических, геологических и комплексных объектов Москвы и Московской области. Благодаря этому при составлении генерального плана развития столицы и прилегающих к ней районов они были исключены из территорий предстоящей застройки и освоения.

У почвоведов и у всех, кому дорога земля, есть возможность гораздо более широко и действенно выступить в защиту почв. В этом им может помочь то обстоятельство, что при Российском обществе почвоведов организована рабочая группа по созданию Красной книги почв, одна из задач которой — оказание методической и консультативной помощи по особой охране почвенных объектов. Группой разосланы обращения к различным подразделениям с призывом включиться в работу по созданию Красной книги почв и выделению особо ценных почвенных объектов с составлением на них специальных паспортов, которые следует высылать в Почвенный институт им. В.В. Докучаева (Москва, 109117, Пыжевский пер., 7, Е.Б. Скворцовой).

Вернуть долги Земле в виде очищения рек и озер, в виде очищения почвы от химического и радиоактивного загрязнения, защиты ее от эрозии и др. — задача номер один. Пока биосфера еще в состоянии восстановить с помощью человека свои утраченные по его же вине позиции. Дальше оттягивать настоящую помощь природе — экологическое преступление.

Надежды на то, что люди сумеют в нужном количестве искусственно получать необходимые пищевые продукты, пока беспочвенны. Сохранение, восстановление и бережное использование природы должно стать главной целью и нормой деятельности всего хозяйственного механизма цивилизации и каждого человека в отдельности. Без этого с задачей не справиться. Однако, как было отмечено на VIII Всесоюзном съезде почвоведов, к сожалению, пока «отсутствует единая общегосударственная почвенная служба, отсутствуют специалисты-почвоведы в главном звене землепользования, т. е. в колхозах, совхозах и других предприятиях-землепользователях, продолжает существовать межведомственная разобщенность землеустроительных, мелиоративных, агрохимических, почвенно-изыскательских организаций. Ученые-почвоведы слабо привлекаются к разработке важнейших документов по урегулированию земельных отношений в стране, что, несомненно, отрицательно сказывается на их качестве» (Резолюция…, 1989, с. 6). Особенно большое значение должна иметь единая общегосударственная почвенная служба, обеспечивающая своевременную выдачу рекомендаций по рациональной эксплуатации почв, по защите от эрозии, загрязнения и особой их охране.