Концептуально-технологические аспекты воспроизводства чернозёмных почв в условиях агроландшафтов.

      По последним оценкам более 80% пахотных земель Республики Молдова подвержены нескольким процессам деградации. Наиболее широкое распространение имеют процессы, связанные с уменьше­нием способности почв противостоять этим процессам, а так же способности к самовосстановлению (воспроизводству) свойств и режимов почвы. И одни, и другие непосредственно связаны с умень­шением доли участия биологического фактора в почвообразовании. В связи с этим на первый план выдвигается не столько проблема охраны почв, сколько проблема повышения устойчивости почв к техногенным и антропогенным воздействиям.

      В настоящее время существует общая схема представле­ний об устойчивости экосистемы, в том числе почв. Эта схема отражает два аспекта устойчивости, которые до­полняют друг друга:

1. Реакция объекта во время воздействия
2. Возможность возврата в исходное состояние после прекращения воздействия

(Драган, 2013).

      Под устойчивостью почвы понимают её способность дли­тельное время сохранять структуру, функционирование, пространственное положение в условиях изменения во времени факторов почвообразования. А также способ­ность почв восстанавливать основные качественные и функциональные характеристики до своего исходного состояния. Устойчивость почвы определяется не толь­ко характером воздействий, но и свойствами почвы как системы. В силу качественных особенностей почв, тре­буются отдельные подходы и критерии оценки их устой­чивости к внешним воздействиям. При этом необходимо учитывать оба аспекта устойчивости: резистентную (со­хранение почвы) и регенерационную (восстановление).

      В.И.Кирюшин (2000) обратил внимание на существенные различия понятий устойчивости природных ландшафтов и агроландшафтов (рис.1 и 2). В этом контексте для при­родного ландшафта считается важным сохранение само­регулируемого функционирования геосистемы в целом. Тогда как под устойчивостью агроландшафта подразуме­вается способность поддерживать заданные качествен­ные и функциональные параметры. Это предполагает новый технологический подход. Одним из путей предотвращения дальнейшего разруше­ния почвенных ресурсов и восстановления нарушенных земель являются ландшафтно-мелиоративные системы земледелия (ЛМСЗ). Последние представляют собой ком­плекс мероприятий, направленных на эффективное ис­пользование природных почвовосстанавливающих ре­сурсов ландшафта и организационных, агротехнических и фиторемедиационных (биофизических) мер по поддержа­нию естественных процессов расширенного воспроизвод­ства свойств, функциональных режимов почв и устойчиво­сти почвенной экосистемы и ландшафта в целом.

      Процесс разработки ЛМСЗ включает в себя глубокий ана­лиз природной, экономической и конъюнктурной ситуа­ции изучаемой территории и предполагает разработать целостный комплекс элементов систем земледелия для каждого конкретного объекта и максимально адаптиро­вать технологии выращивания культур к природно-ланд­шафтным и экономическим условиям.

      Методологическую основу ЛМСЗ составляет моделирова­ние производственного процесса при всемерном учёте особенностей ландшафтной среды территории и адаптив­ных реакции на них растений (Ковда, 1983; Жигэу, 2014).

      Опыт других стран, в том числе России, показал, что при создании ЛМСЗ, направленных при выращивании сель­хозкультур на оптимизацию управляемых и учёт неу­правляемых факторов природной среды, необходимо исходить из экологических особенностей различных биосферных иерархических уровней. В этом смысле Д. А. Иванов (2010) считает, что осуществление такого ие­рархического подхода возможно только при теоретиче­ском обосновании принципов ЛМСЗ – на уровне макро­территорий, а затем практической их конкретизации в условиях агроэкологического стационара или хозяйства – на микроуровне. Центральным моментом ландшафтной адаптации сельскохозяйственного производства являет­ся разработка разнообразных моделей ЛМСЗ для усло­вий агрогеосистем различных иерархических уровней. Это предполагает 4 типа ЛМСЗ, три из которых разраба­тываются на уровне моделей:

1. ЛМСЗ, разрабатываемые на основе учёта природно- и агропроизводственных условий ландшафтных провин­ций – региональные системы земледелия (РСЗ). Они опи­сывают самые общие подходы к адаптации сельскохозяй­ственного производства к ландшафтным условиям срав­нительно однородных крупных территорий.
2. Базовые модели ЛМСЗ – гипотетические, ландшафт­но-адаптированные системы земледелия, разработан­ные при использовании усреднённых параметров основ­ных генетических типов территорий.
3. Типовые модели ЛМСЗ – системы земледелия, полу­чаемые при макро- дифференциации базовых моделей. Они учитывают условия природной среды генетических типов территорий, слагающих конкретную ландшафтную провинцию.
4. Системы земледелия конкретных хозяйств, разрабаты­ваемые на основе методики переноса параметров типо­вых моделей в их условия.

      С учётом био- и почвенно-климатических условий РМ, к приведенной выше иерархии биосферных уровней мо­жет быть приравнена схема почвенно-географического и почвенно-экологического районирования почвенных ресурсов нашей страны (Урсу, 1977, 1980; Ursu, 2013).

      С учётом рекомендаций Д. Л. Иванова (2010) и А. Урсу (1977) основные параметры РЗС определяются с помо­щью качественных и количественных методик, адаптив­ных реакций растений на природные и производствен­ные особенности ландшафтной провинции. Главным показателем адаптивных реакции растений на условия природной среды является их урожайность.

      В соответствии с почвенно-географическим райониро­ванием, содержание РЗС определяется почвенными и биоклиматическими условиями почвенных провинций: Северомолдавской лесостепной, Украинской степной, Центральномолдавской лесной и Южномолдавской степной.

      Создание базовой модели ЛМСЗ определяется почвен­ными и биоклиматическими условиями почвенно-гео­графических районов. (табл.1)

      Содержание топовых моделей ЛМСЗ определяется ус­ловиями почвенно-экологических районов (Урсу,1980). Здесь на первый план выступают почвенно-геоморфо­логические условия.

      Главный принцип при разработке элементов типовой модели системы земледелия является пространствен­но-дифференцированный подход к определению со­отношения угодий, севооборотов, структуры культур, обработки почв, удобрений, защиты растений и др. и к использованию тех или иных агроприёмов и агромели­оративных мероприятий, которые способствовали бы повышению адаптационной способности культур к кон­кретным ландшафтным условиям. Поэтому особое вни­мание при разработке типовых моделей уделяется ана­лизу микроландшафтного строения территорий – харак­теру чередования в пределах почвенно-экологического микрорайона элювиальных, транзитных и аккумулятив­ных местоположений. Производственные параметры моделей в большей мере зависят от агроэкологических особенностей почвенно-экологического микрорайона и связаны с ним через блок организации территории.

      Проектирование внутрихозяйственных адаптивно-ме­лиоративных систем земледелия для каждого поля в отдельности. Это тип АМСЗ предполагает тщательный подбор культур и технологий их возделывания с учётом особенностей каждого ландшафта в отдельности. При этом первостепенное значение отводится оценке поч­венных ресурсов агроландшафта. В этом смысле, в учёт берутся в первую очередь физические и водно-физиче­ские свойства и связанные с ними водный, воздушный и тепловой режимы, т.к. они являются определяющими условиями почвенного плодородия. При оценке роли физических свойств почв в адаптив­но-мелиоративных системах земледелия необходимо учитывать, по меньшей мере следующие показатели: мощность пахотного слоя, его гранулометрический со­став, содержание агрономически ценных агрегатов (10- 0,25 мм) и глыбистой фракции (>10 мм) при сухом просеи­вании, содержание водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм (по Саввинову), равновесную плотность в пахотном и подпахотном горизонтах в пределах корнеобитаемой зоны, водопроницаемость почвы, полевую или наимень­шую влагоёмкость (таб. 2, 3).

      Наряду с этим в учёт нужно брать и ряд физико-химиче­ских свойств, которые определяют устойчивость почвен­ной экосистемы: содержание и запасы гумуса, степень насыщенности основаниями, отношение Са:Mg в почвен­ном поглощающем комплексе и др. (Таб. 2).

      Для оценки пригодности почв и подбора технологий об­работки почвы рекомендуются критерии, приведённые в таблицах 5 и 6.

      Повышение резистентной и генерационной способности почв в целях обеспечения расширенного воспроизвод­ства почвенной экосистемы предполагает свести к мини­муму интенсивность деградационных процессов.

      В этом смысле деградация почв представляет собой со­вокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к изменению функций почв в экосистеме, количественному и/или качественному ухудшению со­става, свойств и режимов почв, снижению природно-хо­зяйственной значимости земель. Как отмечает Lal (2001), деградация почв – это биофизический процесс, направ­ленность и интенсивность которого определяется це­лым комплексом природных и антропогенных факторов. Природные или естественные факторы включают такие параметры как тип почвы, рельеф, климат, растительный покров. К антропогенным факторам относится тип зем­лепользования. По мнению Lal (2001) интенсификации антропогенных факторов способствуют социально-эко­номические и политические условия.

      Концепция почвенной деградации достаточно разрабо­тана, однако вопрос об оперативном и своевременном процессе распознания деградации и их предотвращения остаётся открытым. Это связано, на наш взгляд, с односто­ронней абордацией отдельных деградационных процес­сов. К тому же, в большинстве случаев, деградационные процессы рассматриваются лишь как следствие антропо­генной деятельности, в отрыве от природных факторов. В этом смысле, следует отметить, что сам по себе процесс почвообразования и эволюции почвы является продук­том одновременного протекания созидательных и дегра­дационных процессов (Роде, 1974; Герасимов, 1973). Все приведённые в таблице противоположные процес­сы носят циклический характер, связанный с общей цикличностью природных явлений. В этом смысле, выделяют суточные, сезонные, годовые, многолетние, вековые циклы почвообразования, формирующие ре­жимы почвообразования, специфические для каждого типа почвы, их эволюцию и расширенное воспроизвод­ство. В то же время их цикличность предполагает само­восстановление направленности почвообразователь­ного процесса.

      В контексте вышесказанного, роль антропогенного фактора состоит в интенсификации деградационных процессов. Это происходит, главным образом, в связи с ведением сельско­го хозяйства без учёта природных факторов и процессов функционирования почвенной экосистемы. Это наталкива­ет на вывод, что восстановление почв агроландшафтов и их устойчивое хозяйствование может быть обеспеченно толь­ко в условиях, когда агроэкосистемы адаптированы к при­родным ресурсам ландшафтам. При этом надо учесть, что большинство деградационных процессов взаимосвязаны между собой. Это позволяет определить риски и приори­теты при проектировании агроэкосистем/агроландшафтов.

      С вышеприведёнными противоположными явлениями связаны ряд деградационных процессов, систематизация которых предложена кафедрой геохимии ландшафтов и географии почв Московского Государственного Универ­ситета им. Ломоносова. Ниже приводится систематиза­ция наиболее широко распространённых процессов.