24
Проблемы. Поиск. Решения
Участок целинной
разнотравно-злаковой
Стрелецкой степи.
Центрально-Черноземный
государственный природный
биосферный заповедник
им. В.В. Алехина
(Курская область).
Фото Всероссийского
научно-исследовательского
института земледелия
и защиты почв от эрозии
чивающими беспрецедентно высокое плодородие. К
сожалению, сегодня мы наблюдаем их повсеместную
деградацию: уровень
содержания органического
вещества, зафиксированный в конце XIX в. великим
русским ученым, основателем генетического почво-
ведения Василием Докучаевым, проведшим фунда-
ментальные исследования и обобщившим получен-
ные результаты в книге «Русский чернозем» (1883),
ныне снизился более чем на 30%. Разумеется, эта
утрата не прошла бесследно.
ОТ ЦЕЛИНЫ —
К АГРАРНЫМ ЭКОСИСТЕМАМ
В начале 1990-х годов доктора сельскохозяйствен-
ных наук Наталья Сорокина и Борис Когут из
Почвенного института им. В.В. Докучаева провели
детальный мониторинг динамики гумусного состоя-
ния черноземов с учетом пространственного варьи-
рования и выявили: за 20
лет содержание в них орга-
нического углерода статистически достоверно
уменьшилось на 0,3–0,6%. Это в целом соответство-
вало сведениям о суммарных потерях этими почва-
ми гумуса в 1–3% за предшествующие 70–100 лет,
опубликованным в 1996 г. докторами Майком Брид-
жесом из Международного центра информации о
почвах (Нидерланды) и Нильсом Батжесом из
Университета Вагенинген (Нидерланды). Сегодня
метод математического моделирования позволяет
уточнить скорость обнаруженного коллегами нега-
тивного процесса.
Мы воспользовались оригинальной моделью дина-
мики гумусового профиля черноземов, учитывающей
процессы поступления
органического вещества из
наземных и корневых остатков растений, особенно-
сти его «транспортировки» и разрушения (биоде-
струкции), и проанализировали динамику этих почв
на примере наиболее распространенных на террито-
рии бывшего СССР и разносторонне изученных
зональных подтипов. А именно: черноземов оподзо-
ленных, выщелоченных, типичных (они приурочены
к северной, центральной и южной лесостепи) и обык-
новенных (распространены в северной части степной
зоны).
Итак, обратимся к закономерностям углеродного
бюджета интересующих
нас почв и в первую очередь
оценим размеры поступления в них гумифицирован-
ного углерода (С) из растительности. Мы воспользова-
лись результатами стационарных исследований круго-
ворота этого элемента в обыкновенных черноземах
заповедной степи, разнотравно-типчакового пастби-
ща и агроценоза озимой пшеницы. Что же оказалось?
Доля новообразованных гумусовых веществ под есте-
ственными травянистыми сообществами не превыша-
ет 4,3–4,9% от поступивших за год растительных
остатков. Близкий результат — 0,6–4,7% — получили в
опыте 1998 г. доктор биологических наук Дмитрий
Орлов и Ольга Бирюкова с факультета почвоведения
МГУ им. М.В. Ломоносова. Используя верхнюю гра-
ницу данного диапазона (4,7%) в
качестве характер-
ной величины, мы провели расчеты и установили: в
25
Проблемы. Поиск. Решения
направлении с юга на север (т.е. от обыкновенных к
оподзоленным черноземам) значительно увеличивает-
ся поступление гумуса из наземного опада и несколько
снижается мощность «корневого источника».
Далее мы предложили модель формирования чер-
ноземов, имитирующую аккумуляцию и распределе-
ние гумуса при развитии почвы из материнской поро-
ды до современного целинного ее варианта на запо-
ведных степных и лесостепных участках. Разумеется,
эти построения справедливы только для классиче-
ской, естественно-наземной концепции происхожде-
ния «царя почв»*,
впервые сформулированной в
1763 г. великим русским естествоиспытателем Михаи-
лом Ломоносовым, а позже поддержанной ботани-
ком, академиком Петербургской АН с 1853 г. Францом
Рупрехтом (1866) и доработанной Василием Доку-
чаевым. Наше исследование показало: на формиро-
вание чернозема, сопровождающееся проникновени-
ем органического вещества до глубины 1,5 м и ниже,
требуется не менее 2–3 тыс. лет! И лишь тогда его
профиль приходит в равновесное (стационарное)
состояние, т.е. процессы поступления, перераспреде-
ления и деструкции органики сбалансированы.
Причем половина накопленного гумуса образуется за
период порядка 500–1000 лет,
что соответствует дан-
ным радиоуглеродной датировки.
Итак, лучшие почвы мира формировались в течение
нескольких тысячелетий, уступая по темпам аккумуля-
ции и запасам органического углерода только болотным
экосистемам. Быстрее всего развивается гумусовый
профиль у выщелоченных и оподзоленных черноземов,
распространенных в лесостепи, где очень высока био-
продуктивность, а значит ежегодно в поверхност-
ный слой поступает много растительных остатков —
концентрация гумуса за период около 100 лет достигает
здесь 40–60 кг/м
3
. У обыкновенных и типичных подти-
пов показатель скромнее — около 20 кг/м
3
. По этим
цифрам можно судить об
эффективности использо-
вания травопольных севооборотов или выведения
земель из сельскохозяйственного оборота (залежь) для
восстановления истощенного «царя почв».
Получив расчетные данные для естественных эко-
систем, мы моделировали деградацию исследуемых
почв при вовлечении их в сельскохозяйственное про-
изводство. И пришли к заключению: на обыкновен-
ных черноземах общая биопродуктивность агроцено-
за озимой пшеницы более чем в 6 раз ниже по сравне-
нию с растительностью заповедной степи и втрое
меньше, чем у разнотравно-типчакового пастбища.
Соответственно, при распашке целины и выращива-
нии пшеницы количество ежегодно образующегося
гумуса уменьшается примерно втрое, а мощность
«корневого источника» — в 3,7 раз.
Аналогичные
результаты в ходе многочисленных натурных экспе-
риментов получил доктор биологических наук
Валерий Кирюшин из Российского государственного
аграрного университета им. К.А. Тимирязева — по его
Do'stlaringiz bilan baham: 
