Экология почв: Учебно-методическое пособие

Ф Е Д Е РАЛ Ь Н О Е АГ Е Н Т С Т В О П О О БРАЗО В АН И Ю В О РО Н Е Ж С КИ Й Г О С У Д АРС Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РС И Т Е Т

Э К О ЛО ГИ Я П О Ч В У чебно-м етоди чес кое пос оби е П оспециа льности 020804 (013600) - Г еоэкология

В О РО Н Е Ж 2005

2

У твержденона уч но-м етодич еским советом ф а культета геогра ф ии и геоэкологии от8.06.2005 г., протокол№ 6.

С оста витель: Реш етов Н .Г .

У ч еб но-м етодич еское пособ ие подготовленона ка ф едре геоэкологии и м ониторинга окружа ю щ ей среды В оронежскогогосуда рственногоуниверситета . Реком ендуется для студентов 3 курса дневногооб уч ения.

3

В В Е ДЕ Н И Е П оч ва , ка к природное об ра зова ние, предста вляет соб ой поверх ностны е горизонты горны х пород, естественноизм ененны е под воздействием ф а кторов поч вооб ра зова ния или поч венно-экологич еских ф а кторов. Д лительное воздей ствие ф а кторов окружа ю щ ей среды на горны е породы (клим а т, ра стительность, живы е орга низм ы , рельеф м естности, поч вооб ра зую щ ие породы ) приводит к ф орм ирова нию поч в, ф ункционирова ние которы х на х одится в дина м ич еском ра вновесии с другим и природны м и об ра зова ниям и. В за висим ости от сложного соч ета ния поч венно-экологич еских ф а кторов соста в и свойства поч в в ра злич ны х поч венно-клим а тич еских зона х зем ной поверх ности за м етнора злич а ю тся м ежду соб ой. Я вляясь одним из ва жнейш их экологич еских ф а кторов, поч ва одноврем енно предста вляет соб ой продукт ф ункционирова ния других экосистем . П оч венны е процессы ока зы ва ю т за м етное влияние не толькона состояние ра злич ны х экосистем тогоили иного уровня орга низа ции, нои б иосф еры в целом . О дним из ва жней ш их свойств поч вы является способ ность ее удовлетворять потреб ности ра стений в элем ента х пита ния, воде, тепле, б иотич еской и ф изико-х им ич еской среде и на этой основе об еспеч ива ть урожа й сельскох озяйственны х (лесны х ) культур и б иологич ескую продуктивность естественны х ра стительны х сооб щ еств. Д а нное свойство поч вы получ ило на зва ние плодородие. П ри этом ра злич а ю т естественное, искусственное и эф ф ективное плодородие. Реа лиза ция да нного свойства поч вы в результа те сельскох озяйственногои других видов на роднох озяйственногоиспользова ния ее приводит к зна ч ительны м изм енениям соста ва и свойств поч в. С пособ ы и прием ы повы ш ения плодородия поч в, ка к пра вило, не всегда да ю т положительны е результа ты . В несение орга нич еских и м инера льны х удоб рений, орош ение, осуш ение, х им ич еска я м елиора ция, использование пестицидов и другогорода воздей ствий на поч венны й покров приводят к сущ ественны м изм енениям природны х экологич еских ф а кторов. И зуч ение изм енения поч в, в предела х территорий зем ель сельскох озяй ственногона зна ч ения (а грола ндш а ф ты ), под воздействием ра злич ны х агротех нич еских и м елиора тивны х прием ов является предм етом а гроэкологии. С оврем енное состояние на уки и тех ники позволяет в ш ироком м а сш та б е и б ольш ом об ъ ем е вести ра б оты , связа нны е с на руш ениям и поч венногопокрова . О твод б ольш их площ а дей для целей гра жда нского, пром ы ш ленного строительства , прокла дка линейны х ком м уника ций, доб ы ч а полезны х ископа ем ы х откры ты м способ ом , за топление пойм енны х уч а стков при строительстве водох ра нилищ и других искусственны х водоем ов приводит к б езвозвра тной потере плодородны х поч в. Д оста точ ноостро, с экологич еской точ ки зрения, стоит проб лем а за грязнения поч в пром ы ш ленны м и и б ы товы м и отх ода м и. И зуч ение влияния на руш енны х и за грязненны х зем ель на сф еру окружа ю щ ей

4

среды является одной из ва жнейш их за да ч поч венной экологии. Реш ение этих за да ч возм ожнона основе использова ния зна ний см ежны х на ук. ТЕ О РЕ ТИ Ч Е СК И Е О СН О В Ы О ХРАН Ы П О Ч В О х ра на поч в ка к неотъ ем лем а я ч а сть интегрирова нной ох ра ны природы предста вляет систем у м ероприятий (госуда рственны х , м еждуна родны х ) по ра циона льном уих использова нию , ох ра не, восста новлению и улуч ш ению . П оч вы на Зем ле появились в результа те сложного вза им одействия ра стительны х и животны х орга низм ов с поч вооб ра зую щ им и порода м и, а тм осф ерой и водой. П роцесс поч вооб ра зова ния в ра злич ны х геогра ф ич еских зона х пла неты протека л ра злич ны м об ра зом , нопри об яза тельном воздей ствии живого вещ ества на м инера льны е суб стра ты (горны е породы ). С ложное вза им одействие ф а кторов поч вооб ра зова ния и их ра знооб ра зие привело к об ра зова нию поч в, которы е зна ч ительно отлич а ю тся м ежду соб ой по своим х им ич еским , ф изич еским , ф изико-х им ич еским па рам етра м , а та кже постепени плодородия. П оч вы , ра спола га ясь на поверх ности суш и, вы полняю т исклю ч ительно ва жную роль в процессе вза им одей ствия литосф еры с а тм осф ерой и гидросф ерой, прям о (ра стения) или косвенно (животны е) об условлива ю т сущ ествова ние б иосф еры . Д ля ра злич ны х поч в, неза висим о от их генезиса (происх ождение), х а ра ктерно на лич ие определенны х свойств. И м присущ и определенны е пока за тели гра нулом етрич еского соста ва , ф изич еских свойств, х им ич еского соста ва , водно-ф изич еских пока за телей, на лич ие определенны х б иоценозов и продуктов жизнедеятельности орга низм ов. В поч ве непреры вно протека ю т процессы ра зруш ения ра злич ны х вещ еств и синтез новы х соединений в соответствие с природно-клим а тич еским и пока за телям и той или иной зоны . М ощ ность поч венного слоя в ра злич ны х ш иротны х пояса х зем ной поверх ности неодина кова и колеб лется отнескольких м иллим етров додесятков са нтим етров. Ра зруш енны е в х оде поч вооб ра зова тельного процесса поч вы способ ны восста на влива ться, но для этого необ х одим о доста точ но б ольш ой период врем ени. Д ля восста новления поч вы м ощ ностью в несколько са нтим етров треб ую тся десятилетия и столетия при условии на лич ия соответствую щ их условий поч вооб ра зова ния. М едленное ра зруш ение поч в в результа те эрозионны х процессов м ожет б ы ть ком пенсирова ноестественны м поч вооб ра зова нием . В отлич ие от водны х ресурсов и а тм осф еры поч венны е ресурсы м огут б ы ть довольно б ы стро исч ерпа ны в результа те их использова ния б ез соб лю дения поч воза щ итны х м ероприятий. С озда ние искусственны х поч в при соврем енном уровне ра звития на уки и тех ники невозм ожно, та к ка к это связа но с б ольш им их об ъ ем ом и треб ует зна ч ительны х энергетич еских за тра т. О сновны м условием сох ра нения поч в и их плодородия являю тся м ероприятия по их ох ра не. О х ра на поч в на пра влена на ох ра ну не только об ра б а ты ва ем ы х , нои необ ра б а ты ва ем ы х зем ель. П ри этом ох ра не подлежа т

5

площ ади и об ъ ем поч вы , х им ич еский соста в, а грега тны й соста в, орга нич еска я ч а сть поч вы .

вла жность,

структурно-

П О Ч В Е Н Н О -Э К О ЛО ГИ Ч Е СК И Е ФАК ТО РЫ П оч ва возника ет и ра звива ется в результа те поч вооб ра зова тельного процесса . Д лительны й и м ногооб ра зны й процесс поч вооб ра зова ния на ч ина ется с появлением на вы ветрива ем ы х горны х порода х простейш их живы х орга низм ов, возникновения непреры вногопроцесса об ра зова ния орга нич еских вещ еств из м инера льны х и, на об орот, превра щ ения орга ники в м инера льны е вещ ества при отм ира нии живы х орга низм ов. В результа те жизнедеятельности орга низм ов, ра зложения их отм ерш их оста тков поверх ностны е горизонты суш и об ога щ а ю тся орга нич еским вещ еством , содержа щ его элем енты питания для ра стений. Т а ким об ра зом об ра зуется особ ое природное орга но-м инера льное тело со свойственны м ем у строением , ф изич еским и, х им ич еским и и б иологич еским и свойства м и, процесса м и перем ещ ения вещ еств и энергии. У словия поч вооб ра зова ния определяю тся сложны м вза им одействием экологич еских ф а кторов. Клим а т. С реднем ноголетние пока за тели погодны х условий в виде а тм осф ерны х оса дков, тем пера туры и вла жности воздух а , скорости ветра , об ла ч ности, колич ества тепла поступа ю щ егов поч ву от солнеч ной ра диа ции относятся к клим атич еским ф а ктора м . Г еогра ф ич еска я зона льность тесно связа на с клим а тич еским и особ енностям и в ра злич ны х ш иротны х пояса х зем ной поверх ности. В а жны м поч вооб ра зую щ им ф а ктором являю тся а тм осф ерны е оса дки. П оч венна я вла га предста вляет соб ой неза м еним ы й ф а ктор жизни ра стений и м икроорга низм ов. П роцесс вы ветрива ния горны х пород и последую щ ее поч вооб ра зова ние на них на х одятся в тесной за висим ости от степени увла жненности территории. М игра ция орга нич еских и м инера льны х вещ еств в толщ е поч венногопроф иля и концентра ция поч венны х ра створов та кже в зна ч ительной степени определяю тся х а ра ктером поступления а тм осф ерны х осадков на поверх ность поч вы . О сновны м источ ником тепла , ф орм ирую щ им тепловой режим поч в является солнеч на я ра диа ция. О т тем пера туры поч вы и окружа ю щ ей среды за висят условия жизнедеятельности ра стений, животны х и м икроорга низм ов. С олнеч на я ра диа ция влияет на интенсивность ф изич еских , х им ич еских и б иологич еских процессов, происх одящ их в поч ве. Рельеф м естности. Рельеф м естности ока зы ва ет зна ч ительное влияние на за коном ерности ра спределения поч венного покрова на той или иной территории. В лияние ф орм зем ной поверх ности на поч вооб ра зова ние проявляется в перера спределении элем ентов природногоплодородия в связи с ра злич ны м и колич ества м и вла ги и тепла в ра злич ны х условиях рельеф а . В предела х водора здельны х простра нств ф орм ирую тся, ка к пра вило, поч вы х а ра ктерны е для да нной территории (зона льны е поч вы ). В пониженны х уч а стка х м естности поч вы х а ра ктеризую тся б ольш ей степенью увла жнения. За м етное влияние на х а ра ктер ра спределения поч венного покрова ока зы ва ет

6

экспозиция склоновы х уч а стков м естности. Рельеф влияет та кже на глуб ину за лега ния и степень м инера лиза ции грунтовы х вод. Ф орм ирова ние поч венногопокрова тесносвяза носособ енностям и м икрорельеф а , м езорельеф а и м а крорельеф а .В условиях сильнора сч лененной м естности влияние рельеф а проявляется в степени эродирова нности поч венного покрова . Эрозионны е процессы на склоновы х уч а стка х м естности проявляю тся в за висим ости от крутизны , ф орм ы , длины и экспозиции склонов. П оч вооб ра зую щ ие породы . П оч вооб ра зую щ им и или м а теринским и горны м и порода м и являю тся те породы , на основе которы х ф орм ируется та или ина я поч ва . П оч вооб ра зую щ ие породы в ка ч естве экологич ескогоф а ктора по отнош ению к поч ва м ока зы ва ю т влияние на гра нулом етрич еский соста в, ф изич еские свойства , определяю т их х им ич еский соста в, а в конеч ном итоге степень их плодородия. Г орна я порода , постепенно вы ветрива ясь и ра здроб ляясь, превра щ а ется в ры х лую м а ссу(элю вий). Н а иб олее ра спростра ненны м и м а теринским и порода м и ч а щ е всего вы ступа ю т ры х лы е оса доч ны е породы . В ка ч естве поч вооб ра зущ их пород б ольш ое ра спростра нение им ею т континента льны е ч етвертич ны е отложения: ледниковы е (м орена ), водно-ледниковы е (ф лю виогляциа льны е), покровны е глины и суглинки, лессы и лессовидны е суглинки, а ллю виа льны е и делю виа льны е отложения, отложения элю вия. Л едниковы е и водно-ледниковы е отложения служа т поч вооб ра зую щ им и порода м и для подзолисты х и дерновоподзолисты х поч в; лессовидны е и покровны е суглинки для ч ернозем ны х и ка ш та новы х поч в; а ллю виа льны е отложения для пойм енны х поч в. Больш ое ра знооб ра зие поч в на зем ной поверх ности во м ногом об условлено ра знооб ра зием соста ва и свойств поч вооб ра зую щ их пород. Ж ивы е орга низм ы . О б ра зова ние поч вы и ее ф ункционирова ние во м ногом за виситотдеятельности живы х орга низм ов ра стительногои животного происх ождения. В процессе поч вооб ра зова ния приним а ю т уч а стие ра злич ны е группы живы х орга низм ов: вы сш ие зелены е ра стения, м икроорга низм ы , низш ие ра стения (гриб ы , водоросли, а ктином ицеты ), б еспозвоноч ны е (м оллю ски, ч ерви, на секом ы е) и вы сш ие позвоноч ны е животны е. Д еятельность вы ш еука за нны х групп живы х орга низм ов приводит к об ога щ ению поч вы орга нич еским вещ еством , х им ич еском у и ф изич еском у воздей ствию их на м инера льную и орга нич ескую ч а сти поч вы . В результа те их деятельности в поч ве а ккум улируется орга ника и орга но-м инера льны е соединения, диф ф еренцирую тся генетич еские горизонты , повы ш а ется плодородие поч вы . П оч ва является основны м м естооб ита нием корневы х систем вы сш их ра стений. Корневы е систем ы ра стений ока зы ва ю т влияние на ф изич еские и х им ич еские свойства поч вы . В результа те воздействия подзем ной ч а сти ра стений на корнеоб ита ем ы й слой поч вы изм еняется егоструктура , плотность сложения поч вы , увелич ива ется а эра ция, отм еч а ется концентра ция м икроорга низм ов. У ч а стие вы сш их ра стений в поч вооб ра зова тельном процессе ра злич но и определяется типом ра стительны х сооб щ еств, соста вом и свойства м и са м их поч в, а та кже интенсивностью и на пра вленностью б иологич еского круговорота вещ еств в систем е поч ва -ра стение. Результа том

7

да нного вза им одей ствия вещ ества в виде гум уса .

является на копление в поч ве орга нич еского

Э К О ЛО ГИ Ч Е СК И Е ФУ НК Ц И И П О Ч В П оч венны й покров, ф орм ируясь под воздей ствием ра злич ны х ф а кторов поч вооб ра зова ния, одноврем енноока зы ва етб ольш ое влияние на ф орм ирова ние и ф ункционирова ние других ком понентов ла ндш а ф та . С реди ва жнейш их свойств поч в, ока зы ва ю щ их а ктивное воздействие на ф орм ирова ние ра стительного покрова , тем пера турны й режим суб стра тов, б иох им ич еские особ енности корнеоб ита ем огослоя, об еспеч енность вла гой, следует отм етить х им ич еский соста в поч в, ф изич еские, водно-ф изич еские, ф изико-м ех а нич еские и другие свойства поч в, вы полняю щ их роль экологич еских ф а кторов. В результа те вы ветрива ния горны х пород и последую щ его поч вооб ра зова ния на них происх одит ра зры х ление и изм ельч ение их с об ра зова нием м ех а нич еских элем ентов, которы е в за висим ости от ра зм ера группирую тся в отдельны е ф ра кции. П роцентное содержа ние ра злич ны х ф ра кций в соста ве поч вы на зы ва ю т гра нулом етрич еским соста вом . П ри этом вы деляю т ф ра кции песка , пы ли, ила и коллоидную ф ра кции. С оотнош ение их м ежду соб ой в соста ве той или иной поч вы определяет м ногие свой ства поч в: водны й и тем пера турны й режим , поглотительную способ ность поч в по отнош ению к вла ге, га зооб ра зны м соединениям , х им ич еским соединениям и элем ента м пита ния для ра стений и других живы х орга низм ов. В за висим ости от соста ва и свой ств поч вооб ра зую щ их пород, условий вы ветрива ния и поч вооб ра зова ния гра нулом етрич еский соста в поч в м ожет изм еняться в ш ироком диа па зоне отпесч а ны х доглинисты х ра зновидностей. В соответствие с этим ф орм ируется водны й, тепловой, воздуш ны й и пита тельны й режим ы ра злич ны х типов поч в. П оч вы легкого гра нулом етрич еского соста ва (пески, супеси) им ею т вы сокую водопроницаем ость, б ла гоприятны й водны й и тепловой режим ы , но они х а ра ктеризую тся низкой вла гоем костью , сла б ой поглотительной способ ностью , б едны элем ента м и пита ния и гум усом . Г линисты е или тяжелосуглинисты е поч венны е ра зновидности способ ны а ккум улирова ть в своем соста ве б ольш ое колич ествоэлем ентов зольной пищ и, вла ги, орга нич ескоговещ ества в виде гум уса . Х им ич еский соста в поч в определяется в основном х им ич еским и м инера логич еким соста вом поч вооб ра зущ их пород. В процессе вы ветрива ния и поч вооб ра зова ния х им ич еский соста в поч в м ожет за м етно изм еняться. П ри этом на б лю да ется за м етна я диф ф еренциа ция поч венного проф иля по содержа нию тех или ины х х им ич еских элем ентов. В за висим ости отприродноклим а тич еских особ енностей территории одина ковы е горизонты ра злич ны х поч в м огут за м етно отлич а ться по х им ич еском у соста ву и свойства м . Д ля подзолисты х поч в та ежно-лесной зоны х а ра ктерно на копление крем незем а в верх них горизонта х поч венного проф иля, ч то об условлено на лич ием пром ы вного типа водного режим а . В иллю виа льны х горизонта х этих поч в, на об орот, содержа ние крем незем а ум еньш а ется, а увелич ива ется содержа ние

8

полуторны х оксидов. В ч ернозем ной зоне, в связи с другим и условиям и поч вооб ра зова ния, для поч венного проф иля х а ра ктерно ра вном ерное ра спределение пра ктич ески всех оксидов и крем незем а в предела х генетич еских горизонтов. О тлич ительной особ енностью горны х пород от поч в является на копление орга нич еского вещ ества в верх них горизонта х поч в и а ккум уляция в них б иоф ильны х элем ентов (углерода , а зота , водорода , серы , ф осф ора ). У ка за нны е элем енты являю тся источ ником питания ра стений, от содержа ния которы х за висит плодородие поч в. М ногие элем енты подвижны , легковы м ы ва ю тся. Н едоста ток а зота , ф осф ора и ка лия в поч ва х ком пенсирую т внесением орга нич еских и м инера льны х удоб рений. К ва жнейш им экологич еским ф ункциям поч вы относятся ее ф изич еские свойства. Ф изич еские свой ства х а ра ктеризую т ф изич еское состояние поч вы . К ним относятся плотность сложения ее в естественны х условиях и плотность твердой ф а зы , сква жность, водны е, воздуш ны е и тепловы е свойства . Ф изиком ех а нич еские свойства поч вы определяю т ее реа кцию на внеш ние и внутренние м ех а нич еские воздей ствия: твердость, пла стич ность, связность, уса дку, липкость, сопротивление при ее об ра б отке. Ф изич еские свой ства поч в предопределяю т условия жизни и ра звития ра стений, а та кже уч а ствую т в ф орм ирова нии плодородия поч в. В процессе эволю ции ра злич ны е виды ра стений и сельскох озяйственны х культур приспособ лены к норм а льной жизнедеятельности при определенны х велич ина х плотности сложения поч в. П ри вы соких зна ч ениях плотности сложения (велич ина об ъ ем ного веса ) урожа й ность сельскох озяйственны х культур и б иологич еска я продуктивность естественны х ф итоценозов за м етноснижа ю тся. Больш ое влияние на рост и жизнедеятельность живы х орга низм ов, на селяю щ их поч венную м а ссу, ока зы ва етструктурно-а грега тны й соста в поч вы . Н а лич ие а гроном ич ески ценной ком кова то-зернистой структуры прида етпоч ве ры х лое сложение, об легч а ет прора ста ние сем ян и ра спростра нение корневы х систем ра стений, а та кже ум еньш а ет энергетич еские за тра ты на м ех а нич ескую об ра б отку поч вы . Бесструктурны е поч вы по сра внению со структурны м и, об ла да я б ольш ей связностью , ока зы ва ю т и б олее сильное удельное сопротивление при их об ра б отке. О сновна я роль в структурооб ра зова нии прина длежит б иологич еским ф а ктора м , тоесть ра стительности и орга низм а м , на селяю щ им поч ву. Ра стительность м ех а нич ески уплотняет поч ву и ра зделяет ее на структурны е отдельности и гла вны м об ра зом уч а ствует в об ра зова нии гум уса . Н а иб олее сильное оструктурива ю щ ее воздействие на поч ву ока зы ва ет м ноголетняя тра вяниста я ра стительность. О на об ла да ет сильнора зветвленной корневой систем ой , об ра зует при ее ра зложении б ольш ое колич ество связа нногос ка льцием гум уса , и та м , где созда ю тся б ла гоприятны е условия для ее ра звития, ф орм ирую тся х орош о оструктуренны е поч вы (луговы е, луговоч ернозем ны е, ч ернозем ы ). С воздействием б иологич еских ф а кторов связа на и определенна я сезонна я возоб новляем ость структуры в поч ва х . Д ля созда ния а гроном ич ески ценной структуры и поддержа ния ее в водопроч ном состоянии в на стоящ ее врем я использую тся а гротех нич еские м етоды и ведутся ш ирокие эксперим ента льны е исследова ния по искусственном у оструктурива нию поч в.

9

За м етное влияние на оструктурива ние поч в ока зы ва ю т орга нич еские удоб рения – на воз, торф оком посты , сидера ты . М инера льны е удоб рения та кже улуч ш а ю т структуру поч вы , та к ка к при этом ра стения ра звива ю т б олее м ощ ную корневую систем у и оста вляю т в па х отном слое м ногокорневы х и пожнивны х оста тков. М ногоч исленны е процессы , происх одяш ие в поч ве, нера зры вносвяза ны с на лич ием в поч ве вла ги. В ода является одним из неза м еним ы х экологич еских ф а кторов по отнош ению к норм а льном у ф ункционирова нию и ра звитию ра стений, сельскох озяйственны х культур, м икроорга низм ов и животны х , об ита ю щ их в поч венны х слоях . В оде прина длежит ва жнейш а я роль в вы ветрива нии горны х пород и поч вооб ра зова нии. В результа те перем ещ ения водой орга нич еских , орга но-м инера льны х и м инера льны х соединений ф орм ируется поч венны й проф иль. В ода ка к терм орегулирую щ ий ф а ктор определяет ра сх од тепла из поч вы и ра стений вследствие тра нспира ции и испа рения. С вла жностью поч вы тесно связа ны ее ф изико-м ех а нич еские свойства (твердость, крош ение, липкость и др.). П ередвижение вла ги в поч ве и поее поверх ности об условлива ет некоторы е процессы , которы е отрица тельно влияю т на плодородие (эрозия, вы нос из верх них слоев пита тельны х элем ентов). П оч венна я вла га удержива ется с ра злич ной силой, х а ра ктеризуется неодина ковой подвижностью , об ла да ет ра зны м и свойства м и. П оч венную воду принятоделить на ка тегории, ф орм ы и виды . В ы деляю т несколькока тегорий поч венной вла ги, ра злич а ю щ иеся м ежду соб ой проч ностью связи с твердой ф а зой поч вы и степенью подвижности. Криста ллиза ционна я вла га отлич а ется вы сокой проч ностью связи и неподвижностью . В ла га в твердом состоянии (лед) та кже пеподвижна . П а рооб ра зна я вла га передвига ется в предела х поч венного проф иля в ф орм е водяного па ра и м ожет передвига ться па ссивно с током воздух а . П роч носвяза нна я вла га проч но удержива ется а дсорб ционны м и сила м и, присущ им и поч венны м ч а стица м , об ра зует на поверх ности их тонкую пленку толщ иной в 2-3 м олекулы . М ожет передвига ться лиш ь в па рооб ра зном состоянии. Ры х лосвяза нна я вла га удержива ется на поверх ности тонких пленок проч носвяза нной воды силой ориентирова нны х м олекул (диполей воды ), а та кже за сч ет гидра тирую щ ей способ ности об м енны х ка тионов. О б ра зует вокруг поч венны х ч а стиц пленку, толщ ина которой м ожет достига ть десятков м олекулярны х диа м етров воды . П ередвижение ее происх одит под действием сорб ционны х сил. В ы ш еука за нны е ка тегории поч венной вла ги относятся к недоступной для ра стений и сельскох озяй ственны х культур. П отреб ление ра стениям и вла ги для ф изиологич еских процессов, роста и жизнедеятельности осущ ествляется из за па сов своб одной вла ги. С воб одна я вла га не связа на сила м и притяжения с поч венны м и ч а стица м и, передвига ется под действием ка пиллярны х и гра вита ционны х сил. Д а нна я ка тегория поч венной вла ги делится на три ф орм ы – подвеш енна я, подперта я гра вита ционна я и своб одна я гра вита ционна я. Д ля подвеш енной вла ги х а ра ктерно отсутствие гидрологич еской связи с постоянны м или врем енны м водоносны м горизонтом . П одперта я гра вита ционна я вла га удержива ется из-за б лизкогоза легания грунтовы х вод, подпира ю щ их воду в ка пилляра х и б олее

10

крупны х пора х поч вы . С воб одна я гра вита ционна я вла га на х одится преим ущ ественнов крупны х пора х поч вы и передвига ется исклю ч ительнопод влиянием сил тяжести В а жнейш им и водны м и свойства м и поч в являю тся водоудержива ю щ а я способ ность, водопроница ем ость и водоподъ ем ная способ ность. Д а нны е свойства поч вы определяю тся м инера логич еским соста вом поч в, гра нулом етрич еским соста вом , соста вом поглощ енны х основа ний, плотностью сложения и другим и ф а ктора м и. С овокупность всех явлений поступления вла ги в поч ву, ее передвижения, удержа ния в поч венны х горизонтах и ра сх ода из поч вы на зы ва ется водны м режим ом . О сновны е источ ники увла жнения поч вы – оса дки и грунтовы е воды . В ла га в поч ве на х одится в непреры вном движении – поглощ а ется ра стениям и, испа ряется в воздух , перем ещ а ется в глуб окие горизонты . Колич ественное вы ра жение водного режим а поч в предста вляет соб ой водны й б а ла нс. В одны й б а ла нс уч иты ва ет все прих одны е и ра сх одны е ч а сти за определенны й период врем ени. В одны й б а ла нс скла ды ва ется неодина ково для ра злич ны х поч венноклим а тич еских зон и отдельны х уч а стков м естности. В за висим ости от соотнош ения основны х ста тей годового водного б а ла нса м ожет на б лю да ться несколько типов водного режим а поч в. Т ип водного режим а определяется годовы м коэф ф ициентом увла жнения, которы й предста вляет соб ой отнош ение колич ества а тм осф ерны х оса дков, вы па вш их в теч ение года на определенной территории, к велич ине испа ряем ости за этот же период. В за висим ости от да нного соотнош ения вы деляю т пром ы вной, периодич ески пром ы вной, непром ы вной и вы потной типы водногорежим а . П ром ы вной тип водногорежим а х а ра ктерен для территорий, где сум м а годовы х оса дков б ольш е велич ины испа ряем ости. П оч венна я толщ а ежегодно подверга ется сквозном у пром а ч ива нию догрунтовы х вод, та к ка к нисх одящ ие токи преоб ла да ю т на д восх одящ им и. П ром ы вной тип водного режим а преоб ла да ет в та ежно-лесной, зоне вла жны х суб тропиков и вла жны х тропич еских лесов. П ериодич ески пром ы вной тип водного режим а х а ра ктеризуется ч ередова нием огра нич енного пром а ч ива ния поч венногрунтовой толщ и и сквозного пром а ч ива ния ее. Д а нны й тип х а ра ктерен для серы х лесны х поч в, оподзоленны х поч в депрессий степной зоны и некоторы м другим . В условиях непром ы вноговодногорежим а вла га а тм осф ерны х оса дков ра спределяется только в верх них горизонта х и не достига ет грунтовы х вод. Г рунтовы е воды за лега ю тв та ких м естностях глуб око, и их ка пиллярна я ка йм а не достига ет поч венного слоя, увла жненного осадка м и. П ри на лич ии та кого типа водного режим а ф орм ирую тся б ольш инство степны х поч в (ч ернозем ы , ка ш та новы е поч вы и другие). В ы потной тип водного режим а отлич а ется преоб ла да нием восх одящ егопотока вла ги в толщ е поч вогрунта . Этот режим проявляется при неглуб оком за лега нии грунтовы х вод. Регулирова ние водного режим а поч в осущ ествляется ком плексом прием ов, на пра вленны х на устра нение неб ла гоприятны х условий водосна б жения ра стений. И скусственно изм еняя прих одны е или ра сх одны е ста тьи водного б а ла нса , м ожно сущ ественно влиять на об щ ие и полезны е

11

за па сы воды в поч ва х и этим способ ствова ть получ ению вы соких и устойч ивы х урожа ев сельскох озяйственны х культур. Регулирова ние водного режим а основы ва ется на уч ете клим а тич еских и поч венны х условий, а та кже потреб ностей вы ра щ ива ем ы х культур в воде. В се прием ы окультурива ния поч вы (созда ние глуб окогопа х отногослоя, улуч ш ение структурно-а грега тного соста ва , увелич ение об щ ей порозности и др.) повы ш а ю т ее вла гоем кость и способ ствую т на коплению б ольш их продуктивны х за па сов вла ги в корнеоб итаем ом слое. С экологич еской точ ки зрения одним из сущ ественны х ф а кторов, определяю щ их условия жизнедеятельности ра стений и других живы х орга низм ов является кислотность поч венны х ра створов. Кислотность поч в ока зы ва ет б ольш ое влияние на рост и ра звитие ра стений и в зна ч ительной степени об условлива ет скорость и на пра вленность протека ю щ их в поч ве х им ич еских и б иох им ич еских процессов. П оч венна я кислотность х а ра ктерна для подзолисты х , дерново-подзолисты х , серы х лесны х поч в и верх овы х б олот. Реа кция поч венного ра створа им еет доста точ но б ольш ое зна ч ение в определении степени плодородия поч в. О на об условлена на лич ием и соотнош ением в поч венном ра створе водородны х и гидроксильны х ионов. В за висим ости от их соотнош ения поч венны е растворы м огут им еть кислую , нейтра льную или щ елоч ную реа кцию . Зна ч ение реа кции поч венны х ра створов определяется присутствием в поч ве м инера льны х солей, кислот(орга нич еских и м инера льны х ), коллоидов, глинисты х м инера лов, жизнедеятельностью орга низм ов и вла жностью поч вы . О рга нич еские и м инера льны е кислоты прида ю т поч венном у ра створу кислую реа кцию среды . Н а иб ольш ее ра спространение в соста ве поч венного ра створа им ею т угольна я кислота , гум иновы е и ф ульвокислоты . П ри окислении сульф идосодержа щ их м инера лов об ра зуется серна я кислота . В результа те деятельности нитриф ицирую щ их м икроорга низм ов в поч венном ра створе появляю тся а зотна я и а зотиста я кислоты , которы е за м етно увелич ива ю т его кислотность. Щ елоч на я реа кция поч венны х ра створов созда ется ка рб она та м и и гидрока рб она та м и щ елоч ны х и щ елоч нозем ельны х элем ентов, силика та м и. Д ля б ольш инства ра стений и сельскох озяй ственны х культур в ф изиологич еском отнош ении на иб олее б ла гоприятной является нейтра льна я, сла б окисла я или сла б ощ елоч на я реа кция поч венного ра створа . И зб ы точ на я кислотность токсич на для м ногих ра стений и м икроорга низм ов. П овы ш енна я кислотность приводит к повреждению корневы х систем ра стений, на руш ению об м ена вещ еств м ежду ра стением и средой. П од влиянием кислой среды резко ум еньш а ется содержа ние а зота из-за ух удш ения пита ния ра стений этим элем ентом . Кислотность отрица тельновлияетна усвоение ра стениям и ф осф ора и ка льция, на ф ерм ента тивны е процессы , протека ю щ ие в ра стениях . П ри осла б ленном освещ ении действие кислой среды на ра стения усилива ется. О но та кже возра ста ет при повы ш енной вла жности. П ри слиш ком кислой реа кции поч вы происх одит ра зруш ение поч венной структуры , ух удш а ется водновоздуш ны й режим , концентра ция а лю м иния, м а рга нца и железа в поч венном ра створе возраста ет. Эти элем енты м огутста ть ядовиты м и. Реа кция поч венного

12

ра створа не является постоянной. В результа те протека ния б иологич еских , х им ич еских и ф изико-х им ич еских процессов в поч ве постоянно происх одят колеб а ния реа кции. Ра стения и их сорта по-ра зном у реа гирую т на кислотность поч в. Д ля ка ждого вида ра стений сущ ествует определенны й, на иб олее б ла гоприятны й интерва л реа кции среды , отклонение от которого в сторону кислотности или щ елоч ности ух удш а ет их рост и ра звитие. С ильнощ елоч на я реа кция среды об условлива ет осолонцева ние, повы ш енную уплотненность отдельны х слоев поч вы , повы ш енную пептизируем ость. У стра нение изб ы точ ной кислотности и щ елоч ности поч венны х ра створов является основной за да ч ей м елиора тивногопоч воведения. Н а иб олее б ла гоприятную нейтра льную или б лизкую к ней реа кцию поч венного ра створа им ею т поч вы ч ернозем ного типа , луговы е поч вы , корич невы е поч вы . Кисла я реа кция среды х а ра ктерна для поч в с пром ы вны м типом водного режим а (подзолисты е поч вы , поч вы вла жны х суб тропиков и вла жны х тропич еских лесов). Щ елоч на я реа кция поч венногора створа присущ а содовы м солонч а ка м , солонца м , ка ш та новы м поч ва м , поч ва м са ва нн, тоесть тем поч ва м , в соста ве которы х за м етнопреоб ла да ю т ка рб она ты щ елоч ны х и щ елоч нозем ельны х элем ентов или повы ш енное содержа ние об м енногона трия и ка лия в соста ве поглощ а ю щ егоком плекса . Экологич еские ф ункции поч в по отнош ению их к ра стениям , сельскох озяйственны м культура м и другим живы м орга низм а м во м ногом определяю тся солевы м соста вом поч венны х ра створов. С олевой соста в поч венны х ра створов за висит в основном от процессов, происх одящ их м ежду твердой и жидкой ф а за м и поч вы . П ри ум еньш ении концентра ции ра створа ч а сть вещ еств поступа ет в негоиз твердой ф а зы поч в, а при увелич ении ч а сть вещ еств вы па да ет из ра створа , присоединяясь к твердой ф а зе поч вы . В поч венной воде ра створим ы ра злич ны е соли и кислоты . П оч венны й ра створ об ра зуется в процессе поч вооб ра зова ния в теч ение длительноговрем ени. С оли ра створяю тся под действием кислот, окислительно-восста новительны х процессов, гидролиза вещ еств и других ф а кторов. С оста в и концентра ция поч венногора створа определяется вза им одействием твердой ф а зы поч вы , воды и орга низм ов. В поч венны й ра створ вх одят в ра зны х колич ества х поч ти все легкора створим ы е просты е соли, средне- и труднора створим ы е соли м ногих элем ентов, а та кже ра створенны е коллоидны е м инера льны е, орга нич еские и орга но-м инеральны е вещ ества . П оч венны й ра створ является оч ень а ктивной и изм еняю щ ейся ч а стью поч вы . С динам икой его связа н пита тельны й режим поч вы . Ра стения и м икроорга низм ы изм еняю т соста в поч венного ра створа, извлека я из него элем енты зольной пищ и. Концентра ция и солевой соста в поч венны х ра створов в зна ч ительной степени за висят от степени м инера лиза ции грунтовы х вод, особ енно при неглуб оком их за лега нии. Н а негоока зы ва ю т сильное влияние водны е м елиора ции – орош ение и осуш ение. Больш ое колич ествовредны х для ра стений солей (х лор, на трий, сера ) дела ет поч ву за соленной. П оч венны й ра створ неоднороден по своем у соста ву в предела х поч венногопроф иля и в ра зны х природно-клим а тич еских зона х .

13

М Е ЛИ О РАЦ И Я П О Ч В В за висим ости от природно-клим а тич еских условий, ф а кторов поч вооб ра зова ния и ряда других природны х па ра м етров ра злич ны е поч вы х а ра ктеризую тся на лич ием отрица тельны х пока за телей для норм а льногороста и жинедеятельности б ольш инства ра стений и сельскох озяйственны х культур. Д ля повы ш ения их б иологич еской продуктивности необ х одим о проведение ком плекса м ероприятий, на пра вленны х на улуч ш ение их соста ва и свойств. Коренное улуч ш ение свойств поч вы и условий поч вооб ра зова ния с целью повы ш ения их плодородия получ илона зва ние м елиора ция поч в. М елиора ция поч в осущ ествляется путем искусственного регулирова ния водного, воздуш ного, теплового, солевого, б иох им ич еского и ф изико-х им ич еского режим ов поч вы с пом ощ ью осуш ения (или орош ения), а гролесом елиора ции, ф итом елиора ции, внесения орга нич еских и м инера льны х удоб рений. М елиора ция подра зделяется на м елиора цию ф изич ескую (улуч ш ение ф изич еских па ра м етров поч вы ) и м елиора цию х им ич ескую (изм енение в луч ш ую сторонух им ич еских свойств поч в). М елиора тивны е м ероприятия проводятся пра ктич ески вовсех природноклим а тич еских зона х . В связи с б ольш им ра знооб ра зием поч венногопокрова и ком плекса природны х условий поч воулуч ш а ю щ ие м ероприятия ра злич а ю тся м еждусоб ой. Больш ие простра нства в северной ч а сти стра ны за ним а ю т тундровы е поч вы . Г луб окие горизонты поч вы в тундре ох ва ч ены м ноголетней м ерзлотой, котора я на кла ды ва ет отпеч а ток на весь х од поч вооб ра зова ния. В тундре ш ироко ра спростра нены за б олоч енны е поч вы , ч то об ъ ясняется водонепроница ем остью м ерзлоты , низкой тем пера турой, вы сокой относительной вла жностью воздух а и сла б ой испа ряем остью с поверх ности поч вы . В этой зоне на б лю да ется осла б ленны й х од б иологич еских и б иох им ич еских процессов вследствие незна ч ительного ежегодного ра стительногоопа да . М икроф лора поч в однооб ра зна я и б една я. В поч венны х ра створа х содержится м а ло ра створим ы х вещ еств, условия гум иф ика ции и м инера лиза ции ра стительны х оса дков неб ла гоприятны . О рга нич еское вещ ество в поч ва х на ка плива ется в виде полуторф янистого кслого гум уса с преоб ла да нием ф ульвокислот. М ерзлотны й горизонт, препятствуя вы щ ела ч ива нию ра створим ы х соединений, об условлива ет ка рб она тность и солонч а кова тость поч в. П ериод а ктивной деятельности м алоч исленной м икроф лоры незна ч ителен. В сельскох озяйственном отнош ении территория тундры им еет зна ч ение ка к корм ова я б а за оленеводства . Ра звитию зем леделия препятствую т короткий вегета ционны й период, низкие тем пера туры летом , м ерзлота , изб ы ток вла жности и сла б а я а эра ция. В этой зоне прим еняю тся специа льны е суб полярны е агротех ника и м елиора ция, на пра вленны е на улуч ш ение терм ич еских и водно-воздуш ны х условий, а та кже на устра нение вредны х влияний м ноголетней м ерзлоты . В а жное зна ч ение им ею т м ероприятия по

14

усилению нитриф ика ции поч в. Это достига ется внесением вы соких доз орга нич еских , м инеральны х и б а ктериа льны х удоб рений. Ба ктериа льны е удоб рения необ х одим ы для ра звития м икроб иологич еских процессов в поч ве. Т ундра предста вляет соб ой огром ны й сельскох озяйственны й ф онд, использова ние которого возрастет в связи с пром ы ш ленны м освоением Арктики и С уб а рктики. Ю жнее тундровой зоны ра сположена та ежно-лесна я зона . Д а нна я зона за ним а ет б ольш ую ч а сть б ореа льного (ум еренно-х олодного) пояса на ш ей стра ны . П риродны е условия зоны в связи с б ольш ой ее протяженностью с за па да на восток и с севера на ю гдоста точ нора знооб ра зны . П оч венны й покров та ежно-лесной зоны предста влен поч ва м и подзолистого и дерновоподзолистоготипов поч вооб ра зова ния. Эти поч вы ф орм ирую тся в результа те подзолооб ра зова тельного процесса, сущ ествнной особ енностью которого является ра зруш ение в верх ней ч а сти поч венного проф иля первич ны х и вторич ны х м инералов и вы нос продуктов ра зруш ения в нижележа щ ие горизонты и в грунтовы е воды . В на иб олее ч истом виде подзолисты й процесс протека ет под пологом х войного та ежного леса с б едной тра вянистой ра стительностью . О тм ира ю щ ие ч а сти древесной и м ох ово-лиш а йниковой та ежной ра стительности на ка плива ю тся преим ущ ественнона поверх ности поч вы в виде лесной подстилки. Эти оста тки содержа т м а ло ка льция, а зота и м ного труднора зла га ем ы х соединений. П ри ра зложении лесной подстилки об ра зую тся ра злич ны е водора створим ы е орга нич еские соединения. Н изкое содержа ние пита тельны х вещ еств и основа ний в подстилке, а та кже преоб ла да ние гриб ной м икроф лоры способ ствую т интенсивном у об ра зова нию кислот, среди которы х на иб олее ра спростра нены ф ульвокислоты и низком олекулярны е орга нич еские кислоты . В результа те подзолооб ра зова тельного процесса под лесной подстилкой об особ ляется подзолисты й горизонт. Д ерново-подзолисты е поч вы да нной зоны ра звива ю тся под воздействием подзолистого и дернового процессов. Ра звива ю щ а яся под лесной древесной ра стительностью тра вяниста я ра стительность приводит к ф орм ирова нию в проф иле подзолистой поч вы дерновогогоризонта . С увелич ением гум усовы х вещ еств подзолооб ра зова ние за тух а ет. М а лора звиты й гум усовоа ккум улятивны й горизонт подзолисты х поч в, постепенно увелич ива ясь в м ощ ности, приоб рета ет зернистую структуру и получ а ет полное вы ра жение. В нем синтезирую тся глинисты е м инера лы и увелич ива ется содержа ние гум уса . В м есте с тем в поч ве на ра ста ет колич ество элем ентов зольного пита ния и об м енны х основа ний. Реа кция поч венны х ра створов приб лижа ется к нейтра льной. Т а ежно-лесна я зона сла б оосвоена в сельскох озяйственном отнош ении. В этой зоне сосредоточ ены основны е лесны е б ога тства стра ны . Ра б оты по освоению лесны х ресурсов и лесовосста новлению нера зры вно связа ны с использова нием поч в зоны и их улуч ш ением . Н а иб олее освоены за па дны е и ю жны е ра йоны европейской ч а сти та ежно-лесной зоны . В б ольш ей степени освоены дерново-подзолисты е поч вы , дерново-карб она тны е, дерново-глеевы е.

15

В последнее врем я ра звитие осуш ительны х м елиора ций позволяет вовлека ть в сельскох озяйственное производство все б ольш е б олотноподзолисты х поч в. П риродное плодородие поч в зоны за м етнора злич а ется. О но за виситотклим а тич еских ресурсов, свой ств поч в, водногорежим а и в целом не оч ень вы сокое. С ра внительна я м а лом ощ ность гум усового горизонта , неб ольш ое содержа ние гум уса , повы ш енна я водопроница ем ость глинисты х горизонтов, переувла жненность некоторы х поч в, за соренность ка м ням и, за куста ренность треб ую т проведения культуртех нич еских , а гром елиора тивны х и гидром елиора тивны х м ероприятий. П ри вы руб ке лесны х м а ссивов и ра спа ш ке поч вы прекра щ а ется поступление на ее поверх ность лесногоопа да , унич тожа ется лесна я подстилка и на зем на я ра стительность, в результа те ч его изм еняю тся б иологич еский, х им ич еский и ф изич еский режим ы поч вы . В окультуренны х поч ва х при относительной неизм енности природны х ф а кторов созда ю тся б ла гоприятны е условия для сох ра нения за па сов гум уса , та к ка к подзолисты й процесс пода вляется. В сильноокультуренны х поч ва х подзолисты й поч вооб ра зова тельны й процесс прекра щ а ется в результа те производственной деятельности ч еловека при возделы ва нии сельскох озяйственны х культур, способ ствую щ их ра звитию дерновогопроцесса поч вооб ра зова ния. П ри окультурива нии поч в подзолистого типа увелич ива ется м ощ ность гум усового горизонта и содержа ние элем ентов пита ния, ум еньш а ется кислотность, повы ш а ется ем кость поглощ ения и степень на сы ш енности, улуч ш а ется структура поч вы и ее водопроч ность. Кром е того, увелич ива ется подвижность ф осф орной кислоты и возра стаетнитриф ика ция. Больш ое зна ч ение приоб рета ет известкова ние кислы х дерновоподзолисты х поч в. И звестьсодержа щ ие м елиора нты устра няю т вредное действие подвижны х соединений а лю м иния, ненасы щ енность основа ниям и и кислотность. П ри известкова нии ум еньш а ю тся ра створим ость и потери гум уса , улуч ш а ю тся ф изич еские свойства и усилива ется м икроб иологич еска я деятельность, б ла года ря ч ем у на ка плива ю тся элем енты пита ния ра стений. Зна ч ение известкова ния увелич ива ется в ком плексе с другим и м ероприятиям и по окультурива нию дерново-подзолисты х поч в (углуб ление па х отного слоя, прим енение орга нич еских и м инера льны х удоб рений). И звесткова ние ока зы ва ет положительное действие в теч ение ряда лет и является ва жны м прием ом улуч ш ения ф изич еских и б иологич еских свойств подзолисты х и дерново-подзолисты х поч в, ноононе за м еняетудоб рения. Н а лич ие в предела х та ежно-лесной зоны б олотны х и за б олоч енны х поч в та кже треб ую т прим енения м елиора тивны х прием ов. О сновны м способ ом м елиора ции та ких поч в является осуш ение их . П ри осуш ении и окультурива нии б олотно-подзолисты х поч в подзолисты й и глеевы й процессы поч вооб ра зова ния постепенно прекра щ а ю тся, одноврем енно ум еньш а ется и исч еза етподзолисты й горизонт. О культурива ние за б олоч енны х поч в повы ш а ет ем кость поглощ ения их , увелич ива ет содержа ние поглощ енны х ка льция и м а гния, кисла я реа кция среды изм еняется досла б окислой или нейтра льной.

16

П оч венны й покров лесостепной и степной зонпредста влендоста точ но плодородны м и поч ва м и: серы м и лесны м и и поч ва м и ч ернозем ного типа поч вооб ра зова ния. Ф орм ирова ние поч в зоны протека ет под пологом ш ироколиственны х лесов и тра вянистой ра стительностью . Биологич еска я а ккум уляция в поч ва х достига ет на ивы сш его уровня. Клим а т зоны за м етно ра знится в ш иротном и долготном на пра влениях . Е сли на севере зоны он ум еренновла жны й, тона ю ге полусух ой доза суш ливого. Д ля поч в х а ра ктерен непром ы вной, а м еста м и периодич ески пром ы вной тип водного режим а, об условлива ю щ ий господство здесь поч в со зна ч ительны м на коплением орга нич еских вещ еств, в соста ве которы х преоб ла да ю т гум иновы е кислоты . П оч вооб ра зую щ им и порода м и для них служа т, гла вны м об ра зом , ч етвертич ны е лессы и лессовидны е суглинки. Х а ра ктерны й поч венны й проф иль подвержен воздей ствию тра вянистой ра стительности с ее м ощ ной, б ы строотм ира ю щ ей и легко гум уф ицирую щ ейся корневой систем ой. О па д подвержен ра зложению б а ктериям и, а ктином ицета м и, б еспозвоноч ны м и, для которы х б ла гоприятны б иох им ич еский соста в опа да и об щ а я б иоклим а тич еска я об ста новка . В на стоящ ее врем я поч вы зоны ра спа х а ны . С ельскох озяйственное использова ние поч в в зна ч ительной степени изм еняет их соста в и свойства . В результа те отч уждения урожа я, ра спа х а нны е поч вы посра внению с целинны м и а на лога м и получ а ю т м еньш е орга нич ескоговещ ества , ф осф ора , а зота , ка лия, ка льция и других элем ентов пита ния. Е жегодна я м ех а нич еска я об ра б отка приводит к ра спы лению структуры па х отного слоя, ч то отрица тельно ска зы ва ется на егоа гроф изич еских пока за телях . П оч вы зоны х а ра ктеризую тся вы соким природны м плодородием , одна ко и они нужда ю тя в проведении ра злич ногорода м елиора тивны х м ероприятиях . Ком плекс м елиора тивны х м ероприятий за висит от клим а тич еских условий в ра злич ны х ч а стях зоны . В северны х ра йонах , в лесостепи, эф ф ективны м еры посох ра нению и на коплению вла ги путем снегоза держа ния, ум еньш ения поверх ностного стока . Д ля этого прим еняю т ра нню ю зяб левую вспа ш ку, б ороздова ние, щ елева ние, сох ра нение стерни, кулисы из вы сокостеб ельны х культур, лесополосы . В есенние полевы е ра б оты проводят в м иним ально короткие сроки для получ ения ра нних всх одов и луч ш его использова ния весенних за па сов поч венной вла ги. Д ля ю жны х ра йонов зоны х а ра ктерендеф ицитвла ги. П оэтом у основны м источ ником пополнения за па сов вла ги в ю жны х региона х является орош ение. Н а сла б одренирова нны х территориях при непра вильном орош ении отм еч а ется подъ ем уровня грунтовы х вод. О рош ение на ч ернозем ны х поч ва х по этой прич ине следует проводить строго дозирова нно, в нужном колич естве и в треб уем ы е сроки. П оч вы лесостепной зоны нужда ю тся в за щ ите от водной и ветровой эрозии. Д ля предотвра щ ения отрица тельны х последствий эрозии в зоне эф ф ективны полеза щ итны е лесны е на са ждения в виде полос по гра ница м полей, вдоль дорог, ка на лов. О ни ум еньш а ю т скорость ветра , сох ра няю т степной покров, снижа ю т сток та лы х и ливневы х вод, следова тельно, ум еньш а ю тсм ы в поч вы и опасность об ра зова ния овра гов.

17

В предела х сух остепной и пусты нно-степной зон ш ирокое ра спространение получ или ка ш та новы е поч вы , б уры е, серозем ы и серо-б уры е поч вы . Клим а т этих зон х а ра ктеризуется х олодной зим ой и жа рким продолжительны м летом , а та кже зна ч ительны м и суточ ны м и а м плитуда м и тем пера туры весной, летом и осенью . Ра стительность сух остепной и пусты нностепной зон отлич а ется б едностью видового соста ва и редким тра востоем , преоб ла да нием корневой б иом а ссы на д на дзем ной. П оч венны й покров ф орм ируется под воздействием непром ы вноговодногорежим а . Н изкие за па сы весенней вла ги б ы стро использую тся ра стительностью , и поч ва глуб око иссуш а ется. Ра стительность, об еспеч енна я водой только весной, ежегодно летом вы сы х а ет. Ра стительны е оста тки б ы стро м инера лизую тся, и поч ва ста новится м енее гум усной и б олее соленосной. Зона сух их степей им еетб ольш ое зна ч ение в сельском х озяйстве стра ны . Ра спа х а ны в основном тем но-ка ш та новы е поч вы ка к на иб олее плодородны е и луч ш е об еспеч енны е вла гой . Н а этих поч ва х возделы ва ю т тверды е сорта пш еницы , просо, подсолнеч ник, б а х ч евы е и другие культуры . У рожа й ность сельскох озяйственны х культур в этой зоне сущ ественно за висит от вла гооб еспеч енности. Ч а сто повторяю щ иеся за суш ливы е годы , за сух и и сух овеи дела ю т сельскох озяйственное производство в зоне неста б ильны м . Н едоста ток а тм осф ерны х оса дков в летнее врем я ч а стич но м ожно восполнить на коплением и сох ра нением вла ги снегоза держа нием , полеза щ итны м и на са ждениям и, специальной а гротех никой, глуб окой зяб левой вспа ш кой, б езотва льны м ры х лением , посева м и кулисны х ра стений. Ка ш та новы е поч вы легкогогра нулом етрич ескогососта ва подвержены ветровой эрозии и нужда ю тся в специа льной а гротех нике и других противоэрозионны х м ероприятиях . Буры е поч вы из-за низкого плодородия и ещ е б ольш ей за суш ливости клим а та под па ш ню пра ктич ески не использую тся. Эта зона является б а зой па стб ищ ногоживотноводства , в основном овцеводства . О рош ение в соч ета нии с б ольш им и доза м и удоб рений позволяетполуч а ть та м вы сокие урожа и ценны х теплолю б ивы х культур. С реди м а ссивов зона льны х поч в в ра злич ны х поч венны х зона х (особ енно в а ридном клим а те) доста точ но ш ирокое ра спростра нение получ или поч вы за соленного ряда . За соленны м и поч ва м и на зы ва ю тся поч вы , содержа щ ие в проф иле легкора створим ы е соли в токсич ны х для сельскох озяйственны х культур колич ествах . О ни ш ирокора спростра нены в зона х сух их и пусты нны х степей, встреч а ю тся та кже в степной, лесостепной и та ежно-лесной зона х . К ним относятся солонч а ки, солонч а кова ты е поч вы и солонцы . Ф орм ирова ние за соленны х поч в связа нос на коплением солей в грунтовы х вода х и порода х и с условиям и, способ ствую щ им и их а ккум уляции в поч ва х . С пособ ы м елиора ции за соленны х поч в сводятся к уда лению за пределы поч венногопроф иля токсич ны х для растений солей. О сновной м елиора тивны й прием – пром ы вка поч в сла б ом инера лизова нной водой. Д ля м елиора ции солонцов использую тгипс. В оздействие гипса на солонцовы е поч вы сводится к вы водуиз поч венногопоглощ а ю щ егоком плекса поглощ енногона трия.

18

В О ССТАН О В ЛЕ Н И Е Н АРУ Ш Е Н Н Ы Х ЗЕ М Е ЛЬ В на стоящ ее врем я из сф еры сельскох озяйственногоиспользова ния для нужд горнодоб ы ва ю щ их отра слей производства, строительства пром ы ш ленны х и гра жда нских об ъ ектов, прокладки линейны х ком м уника ций и других целей исклю ч а ю тся м иллионы гекта ров плодородны х зем ель. В б ольш инстве случ а ев при этом использую тся зем ли, ценны е для ведения сельскогох озяйства . Этов основном ра внинны е, х орош о дренирова нны е, плодородны е, с норм а льны м и условиям и увла жнения зем ли. О соб енно б ольш ие ра зруш ения и на руш ения естественны х ла ндш а ф тов отм еч а ю тся при доб ы ч е полезны х ископа ем ы х откры ты м способ ом , отсы пке на поверх ность горны х вы ра б оток ш а х т и рудников, золы тепловы х электроста нций. О тва лы , ка рьеры и другие на руш енны е уч а стки на долгоисклю ч а ю тся из х озяйственногопользова ния и предста вляю тсоб ой эрозионно-опа сны е территории. О ни за соряю тпродукта м и водной и ветровой эрозии прилега ю щ ие сельскох озяй ственны е угодья, водотоки и на селенны е пункты . Т ерритория, испы ты ва ю щ а я нега тивное воздей ствие на руш енны х уч а стков, в несколькора з превы ш а ет площ а дь са м их уч а стков. Д ля снижения нега тивноговоздействия на руш енны х зем ель на сф еру окружа ю щ ей среды необ х одим о проведение м ероприятий по их восста новлению или рекультива цию . Рекультива ция вклю ч а ет ком плекс горно-тех нич еских , м елиора тивны х , сельскох озяйственны х , лесох озяй ственны х и инженерно-строительны х ра б от, на пра вленны х на восстановление на руш енного плодородия территорий и созда ния на них сельскох озяйственны х угодий, лесона саждений, водоем ов, зон отды х а , использова ние отра б ота нны х площ а дей под за стройку. Рекультива ция на руш енны х зем ель ра зделяется на горнотех нич еский и б иологич еский эта пы . Ка ждом у эта пу, в за висим ости от ф изикогеогра ф ич еских особ енностей м естности, тех нологии ра зраб оток, х озяйственной деятельности и перспективы ра звития ра йона , свойственны свои на пра вления, м етоды и об ъ ем ы раб от. Рекультива ции предш ествует подготовительны й эта п ра б от, предусм а трива ю щ ий проведение исследова тельских ра б от, которы е вклю ч а ю т: об следова ние территорий, изуч ение специф ики ла ндш а ф та, определение на пра влений рекультива ции, уста новление треб ова ний к последую щ им эта па м рекультива ции, тех нико-эконом ич еское об основа ние ра б оч их проектов. Г орно-тех нич еский (инженерны й) эта п – подготовка территории к ра злич ны м вида м целевого использова ния. П роводится он на основа нии ра зра б отанны х проектов рекультива ции и вклю ч а ет ра циона льное ф орм ирова ние поверх ности отва лов и ка рьеров, вы пола жива ние откосов, на несение на спла нирова нную поверх ность плодородны х и потенциа льноплодородны х поч в и грунтов, регулирова ние водного режим а , другие м елиора тивны е м ероприятия. В ком плекс горнотех нич еских ра б от вх одят два основны х тех нологич еских процесса – созда ние удоб ного рельеф а с м иним а льны м

19

об ъ ем ом пла нировоч ны х ра б от и на несение плодородного слоя поч вы . П ервы й процесс является об яза тельны м для всех случ а ев рекультива ции. П роведение второго процесса за висит от на лич ия за па сов гум усирова нного слоя поч в и определяется видом последую щ его целевого использова ния рекультивируем ы х площ а дей. Биологич еский эта п рекультива ции – целевое использова ние рекультивируем ы х территорий. С ю да вх одят м ероприятия повосста новлению плодородия и б иологич еской продуктивности на руш енны х зем ель. Н еза висим о от вы б ра нного вида последую щ его восста новления перед на ч а лом доб ы ч и полезны х ископа ем ы х или строительства об яза тельносним а ю т плодородны й слой поч вы на всей площ а ди горного и зем ельного отводов. М ощ ность сним а ем огослоя уста на влива ется в за висим ости от вида поч вы и содержа ния гум уса , определяем огопри проведении поч венно-а грох им ич еских изы ска ниях . С нятию и скла дирова нию подлежа т гум усирова нны е слои поч в с содержа нием гум уса в них не м енее 1 %. П ри отсутствии площ а дей готовы х к проведению рекультива ционны х ра б от плодородны й поч венны й слой скла дируется во врем енны е отва лы . М еста скла дирова ния должны б ы ть предусм отрены проектом и ра зм ещ ены на ровны х или повы ш енны х уч а стка х с отсутствием б лизкогоза лега ния грунтовой воды , где исклю ч а ется длительное переувла жнение, за соление и ра зм ы ва ние поч венной м а ссы . П ри длительном х ра нении поч венной м а ссы в отва ла х на их склона х предусм а трива ется посев м ноголетних б об овы х тра в и тра восм есей, предотвра щ а ю щ ий ветровую или водную эрозию . П ри снятии плодородного слоя поч вы жела тельно сох ранить последова тельность за лега ния гум усирова нны х горизонтов. П ри х ра нении в отва ла х гум усирова нны е слои поч вы и подстила ю щ ие их породы скла дирую тся в ра злич ны е отва лы . В за висим ости отгорно-геологич еских условий за лега ния полезногоископа ем ого, тех нологии доб ы ч и и проведения вскры ш ны х ра б отна ка рьера х вы ра б ота нное простра нство ч а стич но или полностью за полняется вскры ш ны м и порода м и вслед за продвижением доб ы ч ны х за б оев непосредственно со вскры ш ны х уступов, порода м и из врем енны х отва лов, вскры ш ей из рядом ра зра б а ты ва ем ы х уч а стков и другим и им ею щ им ися в на лич ии порода м и. П осле за сы пки вы ра б ота нны х территорий проводят пла нировкурекультивируем ы х площ а дей . Конеч ной ста дией горнотех нич еской рекультива ции для сельскох озяйственногои лесох озяйственногоосвоения на руш енны х зем ельны х уч а стков является укла дка плодородного слоя поч вы на спла нирова нную поверх ность. М ощ ность да нногослоя должна б ы ть не м енее 0,5 м етра , а при использова нии толькопотенциа льны х пород не м енее 1,5 м етра . П ри на лич ии на спла нирова нны х уч а стка х токсич ны х пород перед на несением плодородного слоя поч вы или потенциа льно-плодородны х грунтов должна б ы ть вы полнена х им ич еска я м елиора ция. Т оксич ность вскры ш ны х пород того или иного м есторождения полезны х ископа ем ы х м ожетб ы ть об условлена содержа нием в них сульф идосодержа щ их м инера лов. П ри попа да нии на дневную поверх ность та кие породы подвержены окислению и вы деляю т в окружа ю щ ую среду

20

своб одную серную кислоту, котора я является токсич ны м соединением для б ольш инства видов естественной ра стительности и сельскох озяйственны х культур. П осле за верш ения ра б от по горнотех нич еской рекультива ции в уста новленном за коном порядке зем ли переда ю тся сельскох озяйственны м предприятиям и другим орга низа циям для да льнейш еговы полнения ком плекса ра б отпоб иологич еской рекультива ции. Биологич еска я рекультива ция является за верш а ю щ им этапом восста новления на руш енны х зем ель. В процессе б иологич еской рекультива ции об ра б а ты ва ю т на несенны й поч венны й слой и вы сева ю т сельскох озяй ственны е культуры в соответствии с об щ еприняты м и прием а м и а гротех ники при об яза тельном внесении повы ш енны х доз орга нич еских и м инера льны х удоб рений. В связи соспециф ич еским и условиям и на отва ла х , где на б лю да ется б ольш ой деф ицит вла ги, сдува ние и б ы строе та яние снежного покрова , необ х одим опроведение м ероприятий поснегоза держа нию и сох ра нению вла ги. Д ля улуч ш ения плодородия на сы пны х поч в, об ога щ ения их орга нич еским вещ еством вы сева ю т м ноголетние б об овы е тра вы (лю пин, донник, лю церну), зла ково-б об овы е тра восм еси спреоб ла да нием б об овы х культур. Е сли отва лы предста влены лесса м и или лессовидны м и суглинка м и и отсутствую т токсич ны е породы , возм ожна сельскох озяйственна я рекультива ция и б ез на несения плодородногослоя путем созда ния сенокосны х или па стб ищ ны х угодий. О своение отва лов в этих случ а ях на ч ина ю тс внесения повы ш енны х доз орга нич еских и м инера льны х удоб рений и возделы ва ния м ноголетних зла ково-б об овы х тра в. О тва лы , состоящ ие из потенциа льноплодородны х пород, м огут б ы ть использова ны и для поса дки плодовы х культур. Н а иб олее распростра ненны й способ освоения на руш енны х площ а дей – лесна я рекультива ция, та к ка к древесны е породы успеш но ра стут на относительноб едны х зем лях и иногда не треб ую т тщ а тельноговы ра внива ния территории. С озда ю т леса целевого на зна ч ения: поч воза щ итны е, водоох ра нны е, рекреа ционны е, для получ ения деловой древесины . О б ъ екта м и рекультива ции для этих целей служа т м ногие отва лы или терриконы горнодоб ы ва ю щ их и об ра б а ты ва ю щ их пром ы ш ленны х предприятий, ка рьерны е вы ем ки, торф яны е ра зра б отки и другие территории, непригодны е для вовлеч ения в сельскох озяйственны й об орот. О пы т созда ния лесны х м а ссивов на отвала х откры ты х ра зра б оток полезны х ископа ем ы х пока зы ва ет, ч то искусственное лесора зведение возм ожнона всех отра б ота нны х территориях , в поверх ностном слое которы х не содержа тся в б ольш ом колич естве токсич ны е для лесны х культур соединения. В ы ем ки, непригодны е для использова ния их в сельском и лесном х озяйстве, сч ита ю тся об ъ екта м и рекультива ции водох озяй ственного на пра вления. К та ким вы ем ка м относятся: оста точ ны е тра нш еи, созда нны е на за верш а ю щ ем эта пе доб ы ч и полезны х ископа ем ы х откры ты м способ ом и полностью не за сы па нны е грунтом в связи с его отсутствием , ка рьеры по доб ы ч е м естны х строительны х м а териа лов, полностью вы ра б ота нны е торф яники. П одоб ны е вы ем ки после пла нировки откосов и дна за полняю т

21

водой и использую т для ра зведения ры б ы , орга низа ции зон отды х а , в ка ч естве источ ников воды для орош ения прилега ю щ их зем ель. За тра ты на рекультива цию на руш енны х зем ель доста точ но велики и отра жа ю тся на себ естоим ости полезны х ископа ем ы х . В целях достижения на иб ольш ей продуктивности зем ельны х угодий приб ега ю т к переводу одних в другие, то есть осущ ествляю т их тра нсф орм а цию . Т ра нсф орм а ция зем ельны х угодий должна б ы ть строго об основа на , нужны специа льны е изы ска ния и исследова ния, проекты тра нсф орм а ции угодий. П О Ч В Е НН Ы Й М О Н И ТО РИ Н Г М ониторингом на зы ва ется систем а на б лю дений, оценки и прогноза состояния окружа ю щ ей среды . Ц ель м ониторинга – вы явление а нтропогенны х за грязнений. М ониторингох ва ты ва етна б лю дения за источ ника м и и ф а ктора м и а нтропогенны х воздействий – х им ич еским и, ф изич еским и и б иологич еским и. М ониторинг должен вы являть критич еские ситуа ции, вы делять критич еские ф а кторы воздействия и на иб олее подверженны е воздействию элем енты б иосф еры . Д а нны е м ониторинга предоста вляю тся орга на м госуда рственногои об щ ественногоконтроля. П оч венны й м ониторинг на пра влен на своеврем енное об на ружение неб ла гоприятны х изм енений свойств поч в и поч венного покрова при ра злич ны х видах его использова ния, а та кже при ра звитии естественного поч вооб ра зова тельногопроцесса , контроль за состоянием поч в посезона м года под сельскох озяйственны м и культура м и для вы да ч и своеврем енны х реком енда ций поприм енению регулирую щ их м ероприятий. О сновны е за дач и поч венногом ониторинга сводятся кследую щ им : 1) оценка скорости среднегодовы х потерь поч вы вследствие эрозии; 2) об на ружение регионов с деф ицитны м б ала нсом гум уса , а зота, ф осф ора , ка лия. О ценка скорости потерь этих элем ентов; 3) контроль уровня кислотности и щ елоч ности поч в; 4) контроль за за грязнением поч в тяжелы м и м ета лла м и вследствие глоб альны х вы па дений; 5) контроль за лока льны м за грязненеим поч в тяжелы м и м ета лла м и в зоне влияния пром ы ш ленны х предприятий, тра нспортны х м а гистра лей, интенсивно удоб ряем ы х и об ра б а ты ва ем ы х сельскох озяйственны х угодий; 6) контроль за изм енением солевогорежим а орош а ем ы х и удоб ряем ы х поч в; 7) долгосроч ны й и сезонны й контроль за вла жностью , тем пера турой, структурны м состоянием , водно-ф изич еским и свойства м и поч в и содержа нием в них элем ентов пита ния ра стений; 8) экспертна я оценка вероятного изм енения свойств поч в при проектирова нии гидростроительства , м елиора ции, внедрения новы х систем зем леделия и удоб рений;

22

Этот переч ень за да ч должен б ы ть диф ф еренциирова н прим енительнокоб ъ екта м поч венногом ониторинга . Контроль за состоянием поч в, ка к пра вило, преследуетцель оптим иза ции свойств поч в, которы е определяю т их вы сокое и устойч ивое плодородие, при этом не принося ра зруш ения и за грязнения сопряженны м ком понента м б иосф еры .

23

С оста витель Реш етов Н икола й Г ригорьевич Реда ктор Бунина Т . Д .

24