Почвенный покров Саратовской области

Введение

       В настоящее время развитие  сельского хозяйства и мелиорации  в России происходит в сложных  экономических, экологических и  социальных условиях. Однако обеспечение  продовольственной безопасности  страны невозможно без мелиорации  почв и развития орошаемого земледелия, т.к. наибольшая часть сельскохозяйственных угодий находится в засушливых районах, относящихся к зонам неустойчивого земледелия.

В последние  время орошение перестало играть ту роль в экономике страны, которую  оно выполняло в  90х годах. В связи с экологическими и социальными причинами ухудшились техническое состояние и оснащенность оросительных систем поливной техникой, средствами водоучета и управления поливами, резко снизилась общая культура орошаемого земледелия.

  Поволжье  является крупнейшей зоной орошаемого земледелия России в нем в частности площадь орошаемых земель Саратовской области составляет 257,3 тыс. га.

  Саратовская  область по своим почвенно-климатическим  условиям относится к числу  регионов, где важнейшим стабилизирующим фактором сельскохозяйственного производства является орошение. При соблюдении научно обоснованных систем земледелия  и технологий орошения здесь возможно обеспечение высокой продуктивности сельскохозяйственных угодий, в 2-3 раза превышающих выход растениеводческой продукции с богарных земель.

На орошаемых  землях продолжается нарушение экологического равновесия, наблюдается подъем уровня грунтовых вод, происходит вторичное  засоление почв, развивается водная эрозия, загрязнение водных источников, что дает повод для критики мелиорации. В значительной степени это обусловлено резким снижением технического уровня оросительных систем, несовершенством поливной техники, слабой оснащенностью средствами водоучета и управления поливами, снижением общей культуры поливного земледелия, а также нарушением режимов орошения сельскохозяйственных культур и использованием режимов орошения, не всегда адаптированных к зональным ландшафтам. Вместе с тем имеющийся в области положительный опыт использования орошаемых земель показывает,  что в благоприятных почвенно-климатических условиях при соблюдении научно обоснованных приемов орошение обеспечивает получение высоких урожаев овощных, технических, кормовых и других сельскохозяйственных культур,  что свидетельствует о больших потенциальных возможностях создания в области устойчивой базы обеспечения населения продуктами растениеводства собственного производства.

1. Почвенный покров Саратовской области

Специфика почвенного пространства Саратовской области в полной мере отражает ландшафтное разнообразие ее территории. По мере возрастания засушливости климата, с севера-запада на юго-восток меняется структура и генетические признаки почвенного покрова.

По данным государственного учета в административной границе  Саратовской области на 01.01.2007 г. находится 10123,9 тыс. га земель, из них 8472,8 тыс. га - сельскохозяйственного назначения (таблица 1). Данные таблицы показывают, что буквально за последние два-три года площадь сельскохозяйственных земель увеличилась на 55, 2 тыс. га за счет земель запаса  и земель назначения транспорта и связи. На 1 тыс. га увеличились также площади земель поселений.

Таблица 1Структура земельного фонда Саратовской области

Отличительной особенностью области является высокая распаханность территории с удельным весом пашни до 70% от площади сельскохозяйственных угодий. На долю черноземов приходится 50,4%; каштановых почв-30,0%; солонцов-11,5%; аллювиальных почв - 6,3% и прочих - 1,8%. Из всех земельных ресурсов области почвы тяжелого гранулометрического состава занимают 86%, среднесуглинистые почвы – 9%,  почвы легкого гранулометрического состава – 5%. Содержание гумуса в почвах колеблется от 5,5 – 8,0% в черноземах типичных и слабовыщелоченных до 1,5 – 3,0% в каштановых и светло-каштановых почвах.

Таблица 2 Мелиоративное состояние сельскохозяйственных угодий

Мелиоративное состояние  угодий по показателям, отрицательно влияющим на плодородие приводится в таблице 2. Эти показатели и площади почв с данными негативными свойствами, остаются долгое время практически неизменными.

На северо-западе и  севере области в пределах лесостепной  зоны распространены выщелоченные и типичные черноземы.

1.2     Почвы в Саратовской области

Выщелоченные  черноземы в общей территории почвенного покрова области занимают 7,3%. У черноземов выщелоченных хорошо развитый, глубокопрокрашенный и промытый от солей почвенный профиль.

Среди выщелоченных черноземов наиболее распространены (80%) слабовыщелоченные  среднемощные среднегумусные слабосмытые  тяжелосуглинистые разновидности. Мощность гумусного горизонта у несмытых разновидностей 55 - 60 см, содержание гумуса в пахотном слое - 7,1-7,8%.

Типичные черноземы характерны для луговых степей Донской равнины и занимают в общей структуре почвенного покрова области 3,8%. Наряду со слабо выщелоченными черноземами, типичные черноземы являются лучшими в области по своим агрономическим свойствам.

Почвы в основном тяжелого, а на выходах коренных пород легкого  гранулометрического состава

Почвенный профиль у  них аналогичен профилю выщелоченных черноземов, глубокогумусированный с хорошо выраженной комковато-зернистой структурой. Мощность гумусового горизонта среднемощных разновидностей - от 60 до 80 см. Преобладают среднемощные среднегумусные и слабосмытые глинистые разновидности.  Около 50% всех площадей типичных черноземов подвержено эрозии. Содержание гумуса в пахотном слое у среднемощных черноземов 7,7 - 8,0%, у смытых – 5,5 - 6,3%.

В северо-степной зоне Правобережья преобладают обыкновенные черноземы.

Черноземы обыкновенные наиболее распространены и занимают 23,8% от общей площади почвенного покрова области. У них хорошо развитый гумусированный профиль с зернистой и комковатой структурой. Мощность гумусового горизонта у несмытых разновидностей от 40 до 56 см, у смытых - от 20 до 38 см. Более 90% площадей этих почв имеют глинистый и тяжелосуглинистый гранулометрический состав.

У черноземов обыкновенных среднемощных средняя мощность гумусового горизонта - 45-55 см, у маломощных –  37 - 40 см. Содержание гумуса в пахотном слое –  от 5,0 до 7,0%. Реакция почвенной среды в этом слое  6,5 - 6,7; в материнской породе – 7,2 - 7,4. По составу гумуса обыкновенные черноземы близки к типичным черноземам в них лишь несколько выше содержание  фульвокислот.

Более 50% площадей пашни  на обыкновенных черноземах подвержено эрозионным процессам.

Черноземы южные  и неполноразвитые щебенчато-каменистые в общей площади почвенного покрова занимают 15,6%. Сформировались они в более засушливой части степной зоны, в подзоне злаковых степей со среднегодовым количеством осадков 300-400 мм. Более 50% площадей этих черноземов занимают малогумусные маломощные глинистые и тяжелосуглинистые разновидности. У них укороченный по сравнению с другими подтипами гумусовый профиль. Мощность гумусового горизонта - от 32 до 47 см. Содержание гумуса в пахотном слое - от 4,6% до 5,4%. Почва вскипает почти повсеместно с поверхности. Реакция почвенной среды –  6,8 - 7,2, в подстилающей породе –  7,5 - 7,8. Подстилающие породы - в основном четвертичные отложения. Южные черноземы активно подвергаются воздействию водной и водноветровой эрозии. Более 65% площади пашни, занятой этими почвами, в различной степени эродированы. Мощность гумусовых горизонтов эродированных почв от 15 до 25 см. Содержание гумуса - от 1,5 до 3,5%.

Почвенный покров Заволжья в основном представлен  почвами каштанового типа.

Темно-каштановые почвы.  Площадь занятая этим подтипом в общей структуре почвенного покрова области составляет 22,8%. Эти почвы являются как бы переходной звеном от южных черноземов к каштановым почвам.

Почвенный  профиль  темно-каштановых почв тяжелого гранулометрического состава в основном незасолен, плотный остаток на полуторометровой глубине не более 0,1-0,2%, иногда в породе  отмечается слабое и среднее  содовое засоление. Мощность гумусового горизонта около 40 см, вскипание с  46 см, выделение карбонатов и гипса с глубины 60 и 140 см.

В пахотном слое  среднемощные виды содержат 3,7- 4,7% гумуса, маломощные – еще меньше (2,4-3,4%).

По темпам минерализации  гумуса  темно-каштановые почвы более  динамичны, чем черноземные почвы.

Каштановые  почвы  в почвенном покрове области занимают 17,6%.

Этот подтип представлен  среднемощными и маломощными  разностями разного гранулометрического состава. Степень распаханности их более 60%.. В почвенной  структуре каштановые карбонатные смытые почвы занимают 865 тыс.га. Наибольшее распространение получили карбонатные слабосмытые. Каштановые  солонцовые  (около 50 тыс. га) и солончаковатые (около 40 тыс. га) сформировались на слабоволнистых плато водоразделов и слабоволнистой равнине.

Мощность гумусового горизонта у среднемощных аналогов 40 см, вскипание с 40 см, выделение  карбонатов с 60 см, гипса с 140 см; почвообразующая порода залегает с 86 см.  В пахотном слое почвы содержат 2,4-3,7% гумуса. На этих почвах динамично развиваются процессы минерализации гумуса, опустынивания.

Светло-каштановые почвы. Площадь занятая этим подтипом в общей структуре почвенного покрова области составляет 2,3%. Светло-каштановые почвы получили распространение на крайнем юго-востоке области. Сформировались они в Прикаспийской низменности на засоленных морских отложениях глинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава.

Анализируемый подтип, сформированный в аридном климате, склонен к  проявлению ветровой эрозии. Ежегодные  потери от ветровой эрозии, даже на почвах тяжелого гранулометрического состава,  составляют 1,5-2,0 т/га. Особенно активно ветровая эрозия  проявляется весной и на незанятых растительностью  участках. 

Особенности климата  и ландшафтного строения территории Саратовской области предопределили  проявление  отдельных экзогенных процессов  в  почвенном покрове.

 1.3 Состояние почвенного покрова

Специфика почвенного пространства Саратовской области в полной мере отражает ландшафтное разнообразие ее территории. По мере возрастания засушливости климата с севера-запада на юго-восток меняются структура и генетические признаки почвенного покрова.

Соотношение типов почв на землях сельскохозяйственного назначения, составляющих большинство всего  земельного фонда области, следующее: черноземные почвы – 50,4%, каштановые – 30%, солонцовые комплексы – 11,5%, аллювиальные почвы – 6,3%, прочие – 1,8%.

 Качество почв Правобережья  заметно лучше почв Левобережья.  Обыкновенные черноземы, занимающие 23,8% от общей площади почвенного покрова области, распространены в северо-степной зоне правобережных районов. Более 50% площадей пашни на обыкновенных черноземах подвержено эрозионным процессам. Черноземы южные в общей площади почвенного покрова занимают 15,6%. Более 50% площадей этих черноземов занимают малогумусные, маломощные глинистые и тяжелосуглинистые разновидности. В пределах лесостепной ландшафтной зоны распространены выщелоченные и типичные черноземы. Выщелоченные черноземы в общей территории почвенного покрова области занимают 7,3%. Типичные черноземы характерны для луговых степей Донской равнины и занимают в общей структуре почв области 3,8%. Наряду со слабо выщелоченными черноземами типичные черноземы являются лучшими в области по своим агрономическим свойствам.

Почвенный покров Заволжья в основном представлен почвами каштанового типа (подтипами темно-каштановыми, каштановыми и светло-каштановыми). Темно-каштановые почвы занимают 22,8% в общей структуре почвенного покрова области. Эти почвы являются как бы переходным звеном от южных черноземов к каштановым почвам. Темно-каштановые почвы подвержены воздействию водно-ветровой эрозии. Каштановые почвы в почвенном покрове области занимают 17,6%, они представлены среднемощными и маломощными разновидностями разного гранулометрического состава. Светло-каштановые почвы занимают в общей площади почвенного покрова области 2,3%. Они получили распространение на крайнем юго-востоке области и сформировались на Прикаспийской низменности, на засоленных морских отложениях глинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава.

Гранулометрический состав почвенного покрова области относительно однообразен (табл. 1.20). В структуре  почвенного покрова на пашне преобладают (87,0%) почвы глинистого и тяжелосуглинистого состава. Эти почвы в основном размещаются на водораздельных плато и длинных пологих склонах, сформированных на третичных отложениях. Среднесуглинистые почвы, доля которых достигает 9,1%, сформированные на четвертичных отложениях, размещаются на коротких склонах. Легкосуглинистые и пес¬чаные почвы приурочены к речным долинам (Прихоперские пески, долина р. Волга), в общей структуре почвы их содержится всего лишь 3,9% от общей территории сельскохозяйственных угодий. Эти почвы, как правило, уязвимы для ветровой эрозии.

Почвы, формирующие пастбища и сенокосы, также имеют преимущественно тяжелый гранулометрический состав. Доля глинистых и тяжелосуглинистых почв на этих сельскохозяйственных угодьях составляет на пастбищах 90,3%, на сенокосах 83,9%.

Распределение площади сельхозугодий по гранулометрическому составу, тыс. га

Таблица 1.20

По результатам агрохимического  обследования земель, почвы с низким содержанием гумуса  занимают 2770,6 тыс. га пашни, или 49% от общей пахотной площади, со средним –        2270,6 тыс. га, или 41%, с повышенным – 362,2  тыс. га, или 7%, с высоким содержанием – 178,2 тыс. га, или 3%. Определение содержания гумуса в пахотных землях было выполнено на 99% их общей площади. Распределение пашни по содержанию гумуса представлено на рис. 8. Наибольшее количество земель с низким содержанием гумуса имеется в хозяйствах Самойловского – 70%, Романовского – 72%, Энгельсского – 74%, Краснокутского – 79%, Саратовского – 80%, Питерского – 81%, Аткарского – 87%, Воскресенского – 88%, Вольского – 92%, Лысогорского – 95% районов.

Рис. 8. Распределение  площади пашни области  по содержанию гумуса,  тыс. Га

Средневзвешенное содержание гумуса между двумя турами обследования снизилось в целом по области  на 0,4%, с 4,5% до 4,1%, а по некоторым районам  падение составило 0,6-2,1%. Истощение  запасов гумуса отрицательно влияет на агрофизические, физико-химические свойства и биологическую активность почвы, ухудшает ее водно-воздушный и тепловой режимы, уменьшает способность почвы противостоять таким негативным процессам, как закисление и засоление.

На территории области 618 тыс. га солонцовых почв и 970 тыс. га кислых. В некоторых районах Правобережья области (Аткарский, Ртищевский, Турковский, Базарно-Карабулакский, Петровский) кислыми почвами занято от 60 до 77% площади пашни. Химическая мелиорация солонцов и кислых почв является большим резервом повышения плодородия. В рамках выполнения областной целевой программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния Саратовской области на 2006-2010 годы» в 2006-2007 годах планировались работы по гипсованию солонцеватых почв на площади 24 тыс. га, по известкованию кислых почв на площади 2 тыс. га, по мелиоративной обработке солонцов на площади 13 тыс. га. В действительности за два года объемы выполненных работ по известкованию составили 18 га, по гипсованию – 890 га, другие работы не проводились.

Результаты экологического мониторинга почв, проведенного в 2006-2007 годах на черноземе обыкновенном, черноземе южном, темно-каштановой и каштановой почвах области в разрезе различных категорий земель (пашня, залежь, лесополосы), показывают, что в процессе длительной механической обработки и некомпенсированного отторжения питательных элементов с биологическим урожаем почва при бессменной обработке потеряла 52% запасов гумуса. Перевод пашни в залежное состояние способствует активизации процессов гумусообразования. Различная длительность нахождения пашни в залежном состоянии позволила увеличить запасы гумуса по сравнению с обрабатываемой пашней в среднем на 33%, а в лесной полосе на 43%. Отсутствие механических обработок почвы и ежегодное поступление растительных остатков в почву активизировало почвообразовательные процессы восстановительного характера. В почве под залежными участками преобладающая форма минерального азота – аммиачная, отмечается накопление фосфора и магния. Темпы накопления гумуса под лесной полосой в 4,3 раза выше, чем на залежной пашне. Содержание тяжелых металлов, остаточного количества пестицидов и γ-фон обследуемых почв на всех видах их использования не превышали ПДК. Появление эрозионных процессов отмечено на паровых полях в виде линейного и плоскостного смыва почвы во время выпадения ливневых осадков. В сложившихся условиях зимне-весеннего периода 2007 года сток талых вод не сформировался. Для предотвращения эрозионных процессов рекомендуется на паровых полях вводить буферные полосы из однолетних трав и полосное размещение сельскохозяйственных культур на склоновых землях.

Земельные ресурсы территории Саратовской области активно используются человеком. Удельный вес пашни и распаханных кормовых угодий достигает 75% от общей площади сельскохо¬зяйственных угодий области. Несоблюдение научно обоснованных норм агротехники при возделывании сельскохозяйственных культур (прямолинейная организация территории, вспашка и посев культур вдоль склона) усиливает естественные эрозионные процессы.

Эрозия – один из факторов уменьшения плодородия почв и, как следствие, снижения биоклиматического потенциала для возделывания сельскохозяйственных, в том числе и кормовых, культур. Процессы водной и ветровой эрозии, а также их совместное проявление (водно-ветровая эрозия) наблюдаются почти на 60% площадей сельскохозяйственных угодий (табл. 1.21)

Распределение площади сельхозугодий по степени  эродированности, тыс. га

Из материалов, представленных в таблице, видно, что наиболее интенсивно эрозионные процессы проявляются в лесостепной ландшафтной зоне. Доля неэродированных почв в этой зоне составляет всего лишь 6,7%. В степной и сухостепной зонах площадь эродированных в различной степени земель составляет соответственно 48,8% и 49,8%. В этих зонах особенно интенсивно эрозионные процессы проявляются на Приволжской возвышенности.

Значительную долю в  структуре сельскохозяйственных угодий составляют пастбища и сенокосы. Эти  сельскохозяйственные угодья, как правило, размещаются на малопродуктивных со сложным рельефом почвах. В среднем по всем ландшафтным зонам области степень эродированности пастбищ достигает 64%, а сенокосов 20,1%.В степной и сухостепной зонах доля этих почв достигает соответственно на пастбищах 66,3% и 52,6% , а на сенокосах 25,6% и 3,2%.

Саратовская область  относится к числу регионов, где  в последнее время заметно  активизировались процессы аридизации и опустынивания территории. В  значительной степени этому способствуют современные тенденции в изменении климата, проявляющиеся, в частности, в увеличении повторяемости засух сильной интенсивности, а также возрастающая активность эрозионных процессов. Наиболее заметно процессы опустынивания проявляются в центральных и юго-восточных районах Левобережья, а также на сильносмытых почвах Правобережья.

Достаточно стабильными  во времени являются такие свойства почв, как засоленность, солонцеватость, каменистость. Все они отрицательно влияют на плодородие. Площади почв области с этими негативными признаками остаются долгое время практически неизменными (табл. 1.22).

Качественное  состояние сельхозугодий области, тыс. Га

*В числителе  – площадь экологически неблагоприятных почв по ландшафтной зоне и области,  
в знаменателе – % от общей площади с/х угодий ландшафтной зоны и области.

1.4 Санитарное  состояние почвы

Оценка санитарного  состояния почвы является одним  из основных направлений в сфере  санитарно-гигиенического контроля за состоянием среды обитания человека. В связи с этим в 2007 году санитарной службой области проводился надзор за объектами, являющимися источниками загрязнения почвы, а также осуществлялся лабораторный контроль за уровнями загрязнения почвы на селитебных территориях, в зонах влияния промышленных предприятий, автомобильных магистралей, сельскохозяйственных угодий. Основными источниками загрязнения почвы населенных мест Саратовской области в 2007 году, как и в прошлые годы, оставались бытовой мусор, строительные отходы, гальвано- и нефтешламы, осадки очистных сооружений, сельскохозяйственные отходы (в основном навоз и помет), а также пришедшие в негодность ядохимикаты.

В целом по области  доля проб почвы, не отвечающих нормативам по санитарно-химическим показателям, снизилась с 12,5% в 2006 году до 6,2% в 2007 году. Удельный вес проб с превышением нормативов по содержанию тяжелых металлов уменьшился с 3,5% до 1,0%. Процент проб, не отвечающих гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям, в 2007 году составил 0,4% (в 2006 году – 0,5%). Удельный вес неудовлетворительных проб по паразитологическим показателям незначительно снизился по сравнению с 2006 годом и составил 0,4% (рис. 23).

        На селитебных территориях Саратовской области доля проб почвы, не отвечающих нормативам, значительно снизилась по сравнению с 2006 годом и составила 4,3% (в 2006 году – 13,8%, по РФ – 8,6%), уменьшилась по тяжелым металлам до 0,4% (в 2006 году – 1,9% и по РФ – 6,8%), осталась на прежнем уровне по паразитологическим показателям – 0,3% (в 2006 году – 0,3% и по РФ – 2,1%); несколько увеличилась по микробиологическим показателям – 0,5% (в 2006 году – 0% и по РФ – 14,2%).

Среди тяжелых металлов в концентрациях, превышающих нормативы ПДК и ОДК, в почве селитебных территорий населенных мест (г. Саратов) были обнаружены свинец и кадмий. Удельный вес таких проб составляет 0,1% по свинцу (2006 год – 1,3%) и 0,2% по кадмию (2006 год – 4,1%).

В целях улучшения  санитарно-эпидемиологической обстановки региона, исключения возможности загрязнения почв и причинения вреда здоровью населения области принята и действует областная целевая программа «Утилизация и захоронение непригодных и запрещенных к применению пестицидов в Саратовской области на 2006-2008 годы».

2.1. Плодородие почв