И.С. Белюченко, О.А. Мельник
Сельскохозяйственная экология
Учебное пособие. – Краснодар: Изд-во КГАУ, 2010. - 297 с.

6. Агроландшафты и загрязнение природных комплексов

6.1. Агроландшафты и эрозия почвы

Агроландшафты по сравнению с природными комплексами выделяются усиленной эрозией почвы, вымыванием из неё питательных веществ (биогенов), усилением поверхностного стока и насыщением в связи с этим водоемов биогенами и твердыми частицами. В таких условиях в водоемах активно развивается фитопланктон, вода мутнеет и резко ухудшаются условия для развития бентосной растительности. Твердые частицы (наносы) постепенно откладываются на дне и еще заметнее отягощают условия формирования бентоса; фитопланктон резко сокращает доступ света, что также негативно влияет на развитие бентоса, а наносы способствуют заметному снижению содержания растворенного в воде кислорода.

Водоемы, особенно полузакрытые (озера, лагуны, лиманы и т.д.), в естественных условиях в длительной перспективе обогащаются биогенами и твердыми частицами из экосистем суши, но эти процессы идут относительно медленно и практически не изменяют в течение значительного периода состав и структуру их поверхностных и глубинных сообществ. Человек через агроландшафты ускорил и усилил все процессы эвтрофикации. Так, чрезмерная распашка земель и особенно организация крупных оросительных систем для рисосеяния коренным образом перестроили ситуацию Западного Предкавказья через резкое изменение их водосборных бассейнов, усилив наносы и сброс биогенов типа азотистых, фосфорных и калийных соединений. Все это способствовало развитию фитопланктона и подавлению бентоса, увеличению детрита и падению уровня растворенного кислорода в природных слоях. Сложившиеся новые условия благоприятствовали развитию различных бактерий, червей, малощетинковых червей и резкому снижению ценных рыб (судак, окунь и др.) Процесс эвтрофикации можно затормозить, ограничив распашку земель и проводя фитомелиоративные работы вокруг лиманов (залужение склонов, посадка лесных полос, ослабление выпаса и т.д.). Такие мероприятия заметно отразятся в лучшую сторону с хозяйственной и природоохранной точек зрения уже через 15–20 лет.

Важнейшей базой эвтрофикации лиманов Западного Предкавказья являются последствия эрозии распаханных почв – вынос удобрений и гумусированных почвенных частиц. Иными словами, борьба с эрозией послужит снижению темпов эвтрофикации многих водоемов края.

Основной причиной эвтрофикации водоемов являются наносы. Основной их источник – это эрозия обрабатываемых земель, часто усиленная непродуманной хозяйственной деятельностью человека. Среди источников наносов по убывающей степени их влияния следует: пашня – овраги – карьеры – стройплощадки – вырубка леса – перевыпасаемые пастбища – эрозия берегов – оголенные участки вдоль дорог и вокруг строек – проходы тракторов (особенно гусеничных) по склонам пастбищ и посевов, разрушающих дернину – выпасаемые скотом поймы. Ежегодно теряется почвы от 7 до 12 т/га (при хорошем контроле за эрозией почвы). При выращивании пропашных культур за год выносится почвы до 50 т/га, которая с поверхностными водами сносится в водоемы.

Овраги являются результатом неправильного использования земель, особенно склоновых. Снос твердых почвенных частиц здесь очень велик и интенсивен и способствует, особенно при изрезанном рельефе, расширению овражных систем, а при отсутствии в сообществах деревьев и кустарников вообще приводит к катастрофическим последствиям – ежегодно десятки гектаров плодородной почвы смываются в водоемы.

Непродуманная вырубка леса в поймах рек и в горных местах – источник примерно 200–400 т/га наносов почвенных частиц. Выбитые пастбища с оголенными участками являются такими же мощными поставщиками по объему почвы в водоемы, как и плохо защищенные от эрозии пашни – до 50 т/га ежегодно. Проходы машин, особенно в дождливый период, обусловливают полосное оголение участков, что служит направлением водных потоков, усилению эрозии и увеличению сноса почвенных частиц. При выпасе скота, когда пойма переувлажнена, образуются оголенные участки, скотовыбоины, что усиливает смыв почвы паводковыми водами.

В разных условиях доля каждого источника в поставке наносов в водоемы разная, но в сумме дают весьма ощутимый вынос органического вещества за весьма короткий промежуток времени, хотя его формирование идет миллионы лет. Эрозия почвы распространена настолько широко, что именно смыв почв является основным засорителем рек. Сегодня эрозионные процессы на планете развиты настолько сильно, что из сельскохозяйственного землепользования уходят ежегодно миллионы гектаров, а сотни рек и других водоемов засоряются, и усиливается давление на водные экосистемы. Наносы перекрывают русла рек, обостряют проблему паводков, заполняют водохранилища, оросительные каналы, перекрывают судоходные пути.

Все наносы являются источниками биогенов, поскольку последние находятся в компановке с частицами гумуса и глины и выступают как постоянные компоненты смывов почвы. Важнейшим поставщиком биогенов в водные системы являются агроландшафты:

– смываемые удобрения с полей и садов;

– смываемые с территорией пастбищ и вокруг ферм экскременты и другие выделения животных;

– смываемые из поселков отходы и выделения домашних животных, количество которых в десятки раз выше популяций диких животных в естественных системах;

– экскременты и выделения людей, плотность которых в поселках в десятки раз выше популяций животных; с экскрементами в водоемы поступает огромное количество биогенов – нитратов, фосфатов, калийных соединений и т.д.

Приоритеты того или иного источника в определенном районе будут определяться многими факторами: близостью фермы, распаханностью полей, количеством выбрасываемых удобрений и т.д.

Немаловажным показателем состояния почвенного покрова является загрязнение его различными химическими компонентами (тяжелыми металлами, нефтепродуктами, микотоксинами), связанное в первую очередь с потерей почвенного плодородия (а это приводит к увеличению скорости миграции и распространения химических загрязнителей). С учетом принятых ПДК загрязняющих веществ разработана схема оценки почв сельскохозяйственного назначения, которая предусматривает четыре категории оценки почв. Наименьшее антропогенное воздействие (допустимое загрязнение) относится к I категории, наибольшее – к IV категории. В зависимости от категории оценки следует использовать почвы и осуществлять необходимые мероприятия для их оздоровления (табл. 34)

Таблица 34.  Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования по степени загрязнения химическими веществами (Госкомприрода СССР, 1990)

– транслокационный показатель (переход загрязняющих веществ из почвы в растение через корневую систему),

– миграционно–воздушный (переход загрязняющих веществ в воздух),

– миграционно–водный (переход загрязняющих веществ в воду),

– общесанитарный (влияние загрязняющих веществ на самоочищающую способность почвы и ее биологическую активность).