Шагреневая кожа Земли: Биосфера-почва-человек - Евгений Никитин

Некоторые читатели, возможно, обвинят автора в чрезмерной экспрессии, но факты, как говорится, вещь упрямая. Антропогенная эрозия почв достигла катастрофических размеров, причем за последние десятилетия наблюдается четко выраженная тенденция к ее усилению. Так, если в 20-х годах XX столетия глобальный эрозионный снос вещества с поверхности суши составлял 3 млрд т в год, то к 60-м годам он уже утроился, а начиная с 70-х годов превысил 24 млрд т (Ковда, 1985). И в настоящее время эрозия продолжает буйствовать на земном шаре. В мире, в том числе в нашей стране, от эрозии страдает до 70–80 % сельхозугодий. Нет ни одного региона, где эрозионные процессы, многократно усиленные неразумным обращением человека с почвой, не нанесли бы колоссального ущерба сельскому и всему народному хозяйству.

Потери урожая от эрозии ощутимы во всех природных зонах, что связано прежде всего со снижением биологической продуктивности эродированных земель. Например, урожай картофеля на слабосмытых дерново-подзолистых почвах составляет 70 % урожая на несмытых почвах, а на сильносмытых — 40 %; урожай пшеницы на слабосмытых черноземах составляет 80 %, на среднесмытых — 50, а на сильносмытых — лишь 30 % урожая, получаемого на неэродированных черноземах.

В настоящее время наука значительно продвинулась в понимании негативных последствий от различных эрозионных явлений.

Эрозия не только непосредственная причина падения плодородия почв, но и фактор повреждения посевов, посадок, дорог; она усиливает засухи и снижает репродуктивность водоемов, ухудшает условия водоснабжения городов и сел, осложняет эксплуатацию ГЭС и оросительных каналов и т. д.

Разрушительная работа эрозии приводит к глобальному ухудшению условий жизни организмов и общему сокращению жизнепригодного пространства на континентах. Кроме того, отмечается уменьшение вклада почвы в биологический круговорот веществ на суше и усиленное вовлечение почвенного материала в геологический круговорот.

Оскальпирование Земли приводит также к тому, что почвенно-растительный покров все слабее выполняет такие важнейшие глобальные функции, как связывание газов атмосферы (N2, CO2, и др.) и аккумуляция солнечной энергии с последующей их передачей в глубокие горизонты земной коры в местах формирования мощных осадочных пород. В результате исторически сложившаяся сбалансированность геологических процессов нарушается. А.Б. Ронов (1980) подчеркивает, что будущее планеты прямо зависит от способности недр питать атмосферу диоксидом углерода. Без постоянной подпитки этим газом воздушная оболочка может за короткий срок лишиться CO2, что чревато тяжелейшими последствиями для биосферы.

Нарастание негативных процессов в биосфере неизбежно, если человек не изменит варварского обращения с природными ресурсами, в особенности с землей. К сожалению, на сегодня негативные тенденции антропогенных изменений, деградации и прямого уничтожения почвенного покрова продолжают расти. В конце XX в. ежегодно почвенная оболочка мира лишается почти 8 млн га в связи с изъятием площадей под поселки и другие объекты. Около 5 млн га земель подвергается деградации при обработке и использовании, а 200–300 млн га испытывают частичное опустынивание.

Удары по биосфере в связи с очередным сдиранием отдельных участков ее кожи — почвенного покрова планеты — суммируются с травмами, наносимыми ей нерациональным использованием почв. Эродированные, опустыненные и загрязненные земли не просто резко снижают свою урожайность, они еще существенно слабее выполняют свои биосферные экологические функции.

Таким образом, оскальпирование Земли чревато как уроном в сельском и лесном хозяйстве, так и разбалансировкой глобальных круговоротов вещества и энергии, а также потерей биосферой своей устойчивости и благоприятных условий обитания живых организмов. Потому борьба за сохранение почв и защита их от эрозии — это не только вклад в повышение урожайности полей, это прежде всего вклад в сохранение естественной среды обитания, без которой нормальное существование и развитие человека и общества невозможны.

Для того чтобы более успешно противостоять антропогенной деградации почв, необходимо знать основные законы развития деградационных процессов.

Первое, на что следует указать, — это повсеместность распространения эрозии. Она опасна при освоении любого участка суши, и опасность эта тем больше, чем ниже естественное плодородие почв, чем больше открыта ее поверхность для прямого действия поверхностных вод и ветров, чем сильнее нагрузка от почвообрабатывающих орудий и слабее соблюдаются требования биологического земледелия.

Второе: при освоении почв в случае отсутствия специальных эффективных мер противоэрозионной их защиты антропогенная эрозия намного обгоняет допустимую естественную почвенную эрозию. Естественная эрозия, в той или иной мере проявляющаяся в целинных почвах, как правило, укладывается в доли миллиметра сносимого почвенного слоя в год, что позволяет ненарушенным почвам сохранять свой профиль в течение столетий и тысячелетий. В результате же антропогенной эрозии почвы, лишенные естественной растительности и распаханные вдоль склонов, лишаются гумусового горизонта за 10–15 лет и даже быстрее — за 3–5 лет. Общий смыв почвенного плодородного мелкозема достигает огромных размеров. Так, если со склонов с ненарушенной естественной растительностью выносится водами 1–2 т/га растворенных и взвешенных почвенных веществ, то снос с распаханных склонов составляет 10–15 т/га, а в отдельные периоды выпадения ливневых осадков — 20–30 и даже 50–75 т/га.

Различные почвы в пределах одной и той же зоны имеют различный порог допустимой эрозии. По данным А.Н. Геннадиева, М.И. Герасимовой, В.В. Пацукевич (Геннадиев, 1990), почвы лесной зоны характеризуются следующими нормами допустимой эрозии: подзолистые — 0,15 мм/год, дерново-подзолистые — 0,25, буроземы — 0,50 мм/год. Почвы степной зоны имеют такие показатели: черноземы типичные — 0,45 мм/год, черноземы обыкновенные — 0,40, темно-каштановые — 0,25 мм/год. Отсюда с неизбежностью вытекает заключение о необходимости учитывать в значительно большей степени неодинаковую противоэрозионную устойчивость различных почв одной и той же зоны и не поддаваться соблазну схематизированных зональных систем землепользования.

Поскольку противоэрозионная стойкость почвы в различных частях одной и той же зоны неодинакова, обрабатывать ее следует по-разному. Это, к сожалению, не было учтено в период освоения целинных земель в Казахстане. Большая засушливость местного континентального климата явилась причиной того, что сухие почвы казахстанских степей после их распашки подверглись интенсивному развеванию и резко снизили свое плодородие. В дальнейшем внедрение почвозащитной обработки почв без оборота пахотного слоя помогло уменьшить эрозию почв во вновь освоенных районах.

Были также предприняты попытки внедрить почвозащитную систему в других районах страны, однако при этом возникло много непредвиденных трудностей, проистекавших часто из-за шаблонного применения системы Т.С. Мальцева без учета местных условий. На это обращает внимание Н.К. Шикула в книге «Человек и Земля» (1988). Он подчеркивает, что хотя Т.С. Мальцев и предупреждал, чтобы его систему не копировали слепо, а внедряли с учетом местных условий, однако по всей стране — и в засушливом Заволжье, и в Предкарпатье, где выпадает 800 мм осадков, — производственная проверка была проведена по единой методике. А ведь в Предкарпатье система обработки почвы должна быть совершенно другой, иными должны быть и технологические операции, и время их применения.

Загрязнение и отравление почв

Поистине грозную опасность для почв и всей биосферы представляет загрязнение земной поверхности промышленными и бытовыми отходами, транспортом, удобрениями и пестицидами, веществами, извлеченными из недр Земли при добыче полезных ископаемых, отходами животноводства и другими продуктами современной цивилизации.

Почему же эта опасность столь велика? Причин здесь несколько. Побочные продукты техногенеза, как правило, чужды современной биосфере и ее почвенному слою, а потому не вписываются в естественный биологический круговорот. Это приводит к тому, что земли в случае значительной концентрации загрязнителей начинают резко снижать свое плодородие и выдавать урожай неудовлетворительного качества, потребление которого чревато серьезным ущербом для здоровья людей и сельскохозяйственных животных.

Загрязнение биосферы и ее почв с полным основанием можно назвать бомбой замедленного действия, поскольку многие продукты техногенеза с трудом выводятся из них и имеют тенденцию к накоплению в связи с действием мощных сорбционных (поглотительных) механизмов почвы. Эти механизмы возникли в ходе эволюции биосферы. Они определили высокую эффективность биологических круговоротов веществ, которые в естественных условиях замкнуты более чем на 90 % и обеспечивают многократное участие одних и тех же элементов в создании биологической продукции суши. Но эти же самые сорбционные силы при неразумном обращении с землей жестоко наказывают, если о них забывают. А это на практике происходит сплошь и рядом при использовании минеральных удобрений.