Машинная деградация и дегумификация почв

Процесс дегумификации почв известен давно, однако его количественная оценка и планетарные масштабы вскрыты лишь в последние годы. Уничтожение естественной растительности и распашка целинных земель приводит к резкому изменению всего биологического круговорота веществ и гидротермического режима в экосистеме, в том числе резко меняется биогеохимический цикл углерода.

Основными приходными статьями баланса гумуса пахотных почв являются послеуборочные пожнивно-корневые остатки (обычно не более 20 — 30% от выносимого), опад, органические удобрения, поступления с атмосферными осадками. Основная расходная статья баланса гумуса — его минерализация. Потери с поверхностным и внутрипочвенным стоком компенсируются привносом с атмосферными осадками.

Первым результатом распашки почв является резкое снижение их гумусированности. Обычно в течение нескольких первых лет распашки запас гумуса в почве снижается на 25 — 50 % от исходного на целине. Последующая эволюция гумусного состояния почвы определяется используемой технологией земледелия.

В условиях использования ресурсосберегающих технологий, направленных на эффективное ведение хозяйства и расширенное воспроизводство поч­венного плодородия, наблюдается стабилизация гумусного состояния или даже его улучшение по сравнению с исходной целиной. Установлено, что при современной агротехнике вынос органических веществ в агроценозах всех стран составляет 1 - 2 % ежегодно. В различных провинциях черноземной зоны за 100 лет потеря гумуса черноземами составила 50 - 270 т/га, т. е. 17 - 69% от исходного запаса, в среднем — 25 - 30%. За последние десятилетия дегумификация усилилась из-за резкого снижения внесения минеральных и органических удобрений. За 1975— 1985 годы потери гумуса составили в нечерноземной зоне, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке 0,5%, в Центральной черноземной зоне 0,15%.

Был оценен глобальный процесс дегумификации педосферы планеты в исторической перспективе (Б.Г. Розанов, А.Б. Розанов, 1990). До того как деятельность человека начала играть важную роль в эволюции почв, средняя мощ­ность гумусного слоя составляла 0,5 м, средняя плотность почвы— 1,3 г/см³, среднее содержание органического углерода — 2,0 %, средний запас органического вещест­ва— 13 000 т/км², общий запас органического углерода в гумусе планеты — 1700 млрд т.

За 10 000 лет почвенный покров мира потерял органического углерода 253 млрд т вследствие антропогенного воздействия, 60 млрд т за счет современных пахотных земель, а в целом потери составили 313 млрд т, что соответствует 16 % от его исходного запаса 10 000 лет назад. Современная скорость дегумификации почвенного покрова планеты за последние 50 лет возросла почти в 25 раз по сравнению со средней многовековой скоростью.

Есть и другая сторона у явления дегумикации почв. Поте­ря гумуса почвенным покровом сопровождается повышением концентрации диоксида углерода в атмосфере. Вероятная оценка прибавки СО₂ в атмосфере за счет минерализации почвенного гумуса составит около 1000 млрд т (313×3,7=1150 млрд т), что весьма существенно для развития парникового эффекта наряду с другими факторами (сжигание ископаемого и живого органического топлива, эмиссия закиси азота и техногенных аэрозолей, метаногенез). Парниковый же эффект вызовет потепление климата, а это, в свою очередь, будет способствовать повышению темпов дегумификации почв. Представляется реальной опасность глобального ускорения процесса дегумификации почв. Развитие процесса дегумификации рассматривается исследователями как расширяющаяся спираль с непредсказуемыми негативными экологическими последствиями, вплоть до катастрофических.