Химический состав агроландшафтов

Ч А С Т Ь 3

ГЕОХИМИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ

ГЕОХИМИЯ АГРОЛАНДШАФТОВ

В современных условиях не встречается ландшафтов, на которых не сказалось бы влияние техногенеза. Среди них агроландшафты занимают промежуточное положение между городскими, горно-добывающими, с одной стороны, и природными, с другой стороны. В них протекают специфические агротехногенные процессы, которые направлены на повышение биологической продуктивности агрофитоценозов. Целенаправленно происходит смена сельскохозяйственных культур в разрабатываемых для них системах севооборотов. Кроме того, агроландшафты подвержены случайному загрязнению под воздействием глобального и регионального техногенеза.

Совместное воздействие природно-геохимических и агротехногенных условий создает предпосылки для качественно новой миграции химических элементов в агроландшафте. В реальной ситуации в агроландшафты поступают не все необходимые для агрофитоценоза химические элементы в виде удобрений. Поэтому формируется повышенный фон макроэлементов и дефицит микроэлементов. Происходит нарушение их баланса в ходе питания растений. Это отражается на продуктивности и качестве урожая. Возможно формирование биогеохимических эндемий при создании монокультурных ландшафтов, например, ежегодное выращивание на одном и том же поле картофеля. Картофель вырождается, заболевает. Многолетние древесно-кустарниковые растения в меньшей степени подвержены заболеванием, так как в ходе круговорота химические элементы восполняются в почве в большей степени, чем в травянистых сообществах. Они также нуждаются во внесении удобрений. Рассмотрим геохимию агроландшафтов на примере Беларуси.

Химический состав агроландшафтов

Региональная миграция химических элементов тесно связана с глобальным круговоротом. В пределах Беларуси с атмосферными осадками ежегодно поступает около 4,9 млн т, с пылью – 8,3, аккумулируется живыми организмами 5,1 млн т химических элементов. Вынос с урожаем агрофитоценозов составляет 2,3 млн т химических элементов. Самый большой расход связан с твердым стоком (эрозия – 77,4 млн т). В агроландшафты возвращается с удобрениями 2,6 млн т, с пожнивными остатками – 0,9 млн т химических элементов [86].

Сведения по химическому составу агроландшафтов Беларуси приводятся в ряде работ. Исследования, в основном, ограничиваются определением N, P, K. Микроэлементный состав основных сельскохозяйственных культур приведен в монографии [87]. Химический состав почв агроландшафтов зависит от степени их окультуренности. По содержанию химических элементов дерново-подзо­листые почвы одинакового гранулометрического состава образуют следующий ряд по возрастанию: почва агропроизводственного поля > поч­ва сортоиспытательного участка > почва огорода.

Химический состав сельскохозяйственных растений близок к химическому составу природной растительности, принадлежащей к одному и тому же семейству, что определяется общностью их генетического кода, определяющего геохимическую специализацию на уровне семейства, рода и вида растительности. Например, в злаках высокое содержание Si, Fe, в горохе – Мо, в красном клевере – N, K, Ca, Mg, во льне – P, Zn, Cu [88].

Большинство химических элементов в агрофитоценозах распределяется по базипетальному типу, т. е. аккумулируется в надземной части. Некоторые элементы распределяются по акропетальному типу, т. е. накапливаются в корневой системе, например, S – в озимой ржи, Na – в пшенице, Zn – в горохе и т. д.

Злаки агрофитоценозов, по сравнению со злаками луговых растений, больше аккумулируют Ca, Na, Fe, Cu и меньше N, P, K, Mg, S, Mn, Zn, B, Co, Mo. Тип химизма злаков агрофитоценозов (озимая рожь, пшеница, ячмень, овес) и злаков луговой растительности калиево-азотный. Зольность злаков луговой растительности (8,48 %) в 4,48 раз выше зольности злаков агрофитоценозов.

Для более равномерного потребления химических элементов из почв и создания их положительного баланса в агроландшафтах предусмотрены два основных направления:

– разработка системы севооборота, в которой сельскохозяйственные культуры, принадлежащие к различным семействам (злаки, бобовые, пасленовые, крестоцветные), сменяют ежегодно друг друга;

– возврат в почву химических элементов, вынесенных с урожаем, в составе минеральных и органических удобрений, чтобы создать положительный баланс элементов.