Биологическая продуктивность почв Казахстана в условиях антропогенеза
Цель практического занятия: ознакомить с главными приоритетами аграрного сектора и биологическая продуктивность почв РК в условиях антропогенеза
Ключевые слова: биологическая продуктивность, антропогенез, минеральные удобрения, типы почв, питательные элементы, дефляция
Вопросы:
1. Почвы областей и регионов РК
2. Биологическая продуктивность почв в условиях антропогенеза
Казахстан входит в число крупнейших стран мира по занимаемой площади земельных ресурсов и разнообразию природно-ресурсного потенциала. По площади земель Казахстан занимает девятое место в мире, а по уровню землеобеспеченности на душу населения – третье место в мире, после Австралии и Канады, которая на одного жителя страны составляет около 17 гектаров, в том числе обеспеченность пашней – 1,51 гектара на человека. Эти показатели в других странах составляют: в России – 11,6 и 0,89; США – 3,8 и 0,75; Китай – 0,8 и 0,08; Япония – 0,31 и 0,03 гектара на человека.
По объему земельных ресурсов Казахстан занимает девятое место в мире, а в расчете на душу населения одно из первых мест. Длительное и интенсивное использование земель без глубоких научно-обоснованных систем земледелия, технологий, отсутствие оценки агроэкологического потенциала территории привело к значительному снижению плодородия почв. Равновесие между процессами гумусообразования и минерализацией сместилось в сторону ухудшения гумусовой обеспеченности и постепенной деградации почв.
Одним из главных приоритетов аграрного сектора Республики Казахстан является рациональное использование и охрана почвенных ресурсов и земель сельскохозяйственного назначения, в частности, сохранение и воспроизводство плодородия почв и повышение продуктивности пашни, которые тесно связаны с эффективным управлением природными ресурсами.
Почвенный покров Казахстана отличается от почв других стран низкой устойчивостью к антропогенным нагрузкам, подвержен процессам деградации и опустынивания. Этим процессам подвержено в разной степени более 75% от общей территории, из них 14 % пастбищ – сильной степени. В связи с этим наблюдается сокращение площади земель сельскохозяйственного назначения. Основными причинами уменьшения площади сельхозугодий являются деградация почвенного покрова в пустынной и полупустынной зоне, засоление почв в зоне орошаемого земледелия. В результате этого площади деградированных земель с каждым годом растут и увеличиваются площади не используемых или бросовых земель. В результате до 15% земель сельскохозяйственного назначения используется нерационально.
Во всех областях Казахстана отмечается устойчивая тенденция к снижению в почве содержания гумуса, питательных веществ и продуктивности сельхозкультур. Содержание гумуса в почве за последние 60 лет, по данным института, снизилось в условиях неорошаемой зоны на одну треть от исходного ее содержания, а в условиях орошения – на 60%.
С урожаем сельскохозяйственных культур ежегодно отчуждаются из почвы питательные элементы, и их вынос превышает в сотни раз, чем поступление их с удобрениями.
По результатам последних агрохимических исследований Республиканского научно-методического центра агрохимической службы, почвы с низким содержанием гумуса на неорошаемых землях составляют 63%, а на орошаемых - 98%.
Это свидетельствует о процессах деградации и дегумификации земель, которые порождают глубокие генетические изменения в почве, а также их трансформацию в малопригодные земли. В связи с этим усиливается тревога за сохранение стабильной биопродуктивности почвенных ресурсов страны. Для решения существующих проблем возникает необходимость принятия неотложных мер со стороны государства по воспроизводству плодородия почвы и рационального использования почвенных ресурсов и земель сельскохозяйственного назначения.
Почвы Северного Казахстана подвержены процессам дегумификации, юга – процессам обсыхания и опустынивания. На сероземах Южного Казахстана, кроме снижения плодородия почв, наблюдается интенсивное засоление. В Восточном и Центральном Казахстане наряду со снижением плодородия катастрофически увеличиваются размеры химического, радиоактивного загрязнения и происходит техногенное разрушение почвенного покрова в местах испытаний ракетно-ядерного оружия. В Западном и Южном Казахстане наблюдается загрязнение нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радионуклидами на местах добычи и транспортировки нефти, компонентами химических производств, отходами промышленных предприятий, засоления сточными промысловыми водами и техногенной трансформацией почвенного покрова.
Особенно следует отметить, что в Приаралье почвы на площади 59,6 миллионов гектаров подвержены засолению, интенсивному развитию соле-пылевых потоков, которые распространяются на расстояние до 500 километров, и их осаждение установлено на площади около 25 миллионов гектаров. При этом наблюдается усиление процессов засоления и резкое сокращение площадей незасоленных почв, трансформация гидроморфных почв в солончаки.
Аналогичная ситуация наблюдается в природном комплексе Или-Балхашского бассейна. Результаты исследований почвенного покрова в Шу-Моинкумском и Балхаш-Алакольском регионах показали, что в головной части современной дельты реки Или усиливаются процессы обсыхания и засоления почв, в центральной и периферийной части дельты – обсыхание, опустынивание и засоление.
Так, черноземы и темно-каштановые почвы Северного Казахстана за период освоения целины и залежных земель потеряли до 30% естественного содержания гумуса –основного показателя почвенного плодородия. Вместе с тем проблему плодородия почв нельзя сводить к содержанию гумуса, забывая о микробиологических, биохимических процессах, плотности, агрегатном состоянии, водоудерживающей способности, водопроницаемости и других ее показателях.
существенную роль, так как в повышении почвенного плодородия главным фактором является применение удобрений. Мировой опыт показывает, что применение оптимальных доз удобрений в комплексе с другими агрохимическими средствами сопровождается не только высокой продуктивностью агроэкосистем, но и высоким качеством и относительной безопасностью продукции, чему служит примером целый ряд стран мира, где уровень применения минеральных удобрений многократно превышает уровень их внесения в Казахстане.
Сегодня по сравнению с 1985 годом, периодом интенсивного применения удобрений в Казахстане, объемы применения минеральных удобрений на один гектар пашни снизились в 15 и органических в 25 раз, что в определенной степени способствовало дестабилизации почвенного плодородия и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. При этом урожайность зерновых культур уменьшилась на 14,4%, пшеницы – на 8,7%, особенно сильно снизилась урожайность подсолнечника, сахарной свеклы, кукурузы, риса, хлопчатника и овощей.
Результаты сплошного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения показывают, что в настоящее время около 80% обследованной почвы в республике по содержанию подвижного азота и 80,9% по содержанию подвижного фосфора относятся к категории недостаточно обеспеченных этими элементами питания, и нуждаются в применении азотных и фосфорных удобрений.
Многократное воздействие ходовых систем тяжелой сельскохозяйственной техники в период обработки почвы и уборки урожая зерновых культур вызывает ухудшение агрофизических свойств пахотного слоя и уплотнение подпахотного горизонта. Так, многолетние исследования, проведенные учеными Института, показали, что усиленная антропогенная нагрузка на черноземах привела к изменению морфологических, агрохимических, водно-физических свойств и других факторов снижения плодородия. Изучение характера изменений физико-химических свойств целинных и освоенных черноземов показало, что все изменения в значительной мере влияют на снижение плодородия длительно осваиваемых почв, но ни коей мере не вызывают коренных изменений генетического профиля и его свойств. Типовые, подтиповые и родовые черты черноземов сохраняются. Все изменения происходят на видовом уровне. Так, черноземы обыкновенные среднегумусные могут переходить в разряд малогумусных, а южные малогумусные –в слабогумусированные, что в значительной мере ведет к снижению их плодородия. Длительная обработка черноземов Северного Казахстана привела к потере гумуса в пахотном слое на 20-27%, по сравнению с целиной, а азота –на -13-30%. Одновременно с уменьшением содержания общего гумуса на пашне происходит изменение фракционного и группового состава. В освоенных черноземах в пахотном горизонте увеличивается количество гуминовых кислот связанных с минеральной частью и устойчивыми формами полуторных оксидов и снижается содержание гуминовых кислот связанных с кальцием . В этих почвах одновременно прослеживается трансформация питательных элементов, где наблюдаются потери валовых запасов калия до 2,06-2,24%, фосфора до 0,050-0,079% и почти в два раза -валовые запасы азота (0,172-0,292%). Потери подвижных форм азота составляют более чем 30% от исходных запасов.
Важным фактором утраты плодородия являются эрозионные процессы, способствующие деградации природных ландшафтов. В результате разработки почвозащитной системы земледелия и оснащения сельского хозяйства Казахстана противоэрозионной техникой ветровая эрозия была в определенной степени предотвращена. Однако, при этом, водная эрозия по-прежнему является одним из основных факторов деградации почв. Развитие водной эрозии на черноземах связано с резкой континентальностью климата, способствующей глубокому промерзанию почвы и быстрому снеготаянию, ливневому характеру летних осадков и антропогенной деятельности, что создает благоприятные условия для формирования интенсивного стока на склонах малой крутизны. К примеру, водной эрозии только в Акмолинской области подвержено более 60% пашни. В этом плане разработка и внедрение новых технологий возделывания сельскохозяйственных культур на основе «консервирующих» приемов обработки почвы на неорошаемых землях обеспечит защиту почв от эрозии, улучшит влагообеспеченность посевов, позволит сохранить и повысить содержание гумуса и почвенного плодородия в целом. На юге и юго-востоке Казахстана широко развито орошаемое земледелие, и в этих землях наблюдаются ощутимые потери гумуса (более 40%), ирригационная эрозия, процессы вторичного засоления и различное загрязнение почв. Примером может служить формирование почвенного покрова орошаемых массивов по долинам трансграничных рек Шу, Сырдарьи, происходившее под воздействием длительной антропогенно-ирригационой деятельности человека, на которые накладывались другие природно-климатические факторы и почвенно-геохимические процессы – оглеение (рисовые массивы), карбонатизация, засоление, загрязнение почв тяжелыми металлами и радиоактивными веществами.
В результате длительной ирригации ухудшилось почвенно-мелиоративное состояние земель, которое привело к формированию на территории Тас-Откельского массива орошения (долина реки Шу) техногенных зон выщелачивания геохимических барьеров. Зоны выщелачивания приурочены к орошаемым дренированным участкам правобережья, а техногенные геохимические барьеры сформированы на участках резкого снижения миграции.
Примерами барьера служат засоленные почвы левобережного массива орошения. Исследованиями установлено, что в этой зоне наблюдается сопряженность содовозасоленных почвенных контуров с очагами накопления водорастворимого бора, фтора, и тяжелых элементов - свинца, цинка, меди, обусловленная их высокой растворимостью и подвижностью в щелочной среде, и наличием физико-механического, химического геохимических барьеров. Их эпицентры приурочены к орошаемым и неорошаемым слабодренированным участкам левобережья р. Шу. Анализ профильного распределения бора и фтора показал, что для бора они более контрастны в слое 30-50 см (до 86 мг/кг), более подвижный фтор достигает максимума 3-5 ПДК в слое 50-100 или 100-150 см. При этом отмечена высокая корреляционная зависимость содержания подвижного бора с количеством поглощенного натрия в ППК. На орошаемых почвах выделены 3 типа режима накопления бора в зависимости от комплекса почвенно-мелиоративных признаков: количество илистой фракции, литологическое строение и характер водного режима почв. По содержанию подвижных микроэлементов (Pb, Cu, Zn, Mn, Co, B) содовозасоленные почвы при их химической мелиорации обогащаются медью, цинком и бором до 2 -3 ПДК В результате солонцового процесса Mn, Pb, Zn выносятся из верхней части профиля и накапливаются в иллювиальном горзонте, а соленакопление бора и фтора всегда сопутствует почвам щелочного галогенеза, причем содержание бора превышает потребности растений в 3-5 раз.
Для большинства гумусированных почв выявлена достоверная положительная корреляция между содержанием марганца и гумуса. Освобождаясь в процессе минерализации растительных остатков, Mn переходит в малоподвижные окисленные соединения (оксиды и силикаты), и надолго задерживается в гумусовом горизонте почвы и является причиной его валового роста. Закрепление микроэлементов (Cu, Zn) перегноем происходит за счет их поглощения органическими коллоидами и образованием комплексных и внутрикомплексных соединений с гумусовыми веществами.
В мелиорированных почвах с содержанием гумуса 1,5-2,0% органическое вещество играет значительную роль в аккумуляции меди, но очень слабо закрепляет марганец. При внесении кислых химических мелиорантов таких как фосфогипс, пирит в сочетании с органикой минерального (зола, уголь пылевидный) и растительно-животного (навоз) происхождения, отмечено высокое содержание меди (7,5-9,0 мг/кг), приуроченной в основном гумусовому горизонту. При этом и количество органического вещества возрастает на 18%. Аномально высокое содержание подвижного Zn (13,5-18,0-59 мг/кг) обнаружено при внесении 6 тонн фосфогипса и 4 тонн золы, 37,5 и 50тонн пирита (FeS2)и золы 10 тонн на гектар. Учитывая их невысокое содержание в природных водах Тас-Откельского массива орошения, загрязнение почвенного слоя цинком, повидимому, связано с внесением грузных доз золы и пирита, содержащих 200 и 68 мг/кг валового цинка.
В результате длительного ирригационного освоения и орошения в интенсивных свекловичных севооборотах Тас-Откельского массива сформировались техногенные региональные по содержанию фтора и локальные по бору геохимические аномалии в почвах и грунтовых водах. Генезис и миграция бора связаны с общими региональными процессами засоления и рассоления ирригационного ландшафта, исходное происхождение которого определяется выветриванием из коры эндогенных боратов, а техногенное загрязнение почв и грунтовых вод фтором, и тяжелыми металлами –медью и цинком обусловлено длительной и интенсивной химизацией и мелиорацией земель свекловичных севооборотов. Состав и протяженность потоков бора, фтора и тяжелых элементов контролируется ландшафтно-геохимической обстановкой право- и левобережья, наличием геохимических барьеров–щелочных, сорбционных, термодинамических и фильтрационно-гидравлических.
При возможном возобновлении использования Тас-Откельского массива в сельском хозяйстве, как зоны свеклосеяния, необходимо внедрение технологии повышения продуктивности сахарной свеклы за счет повышения плодородия почв приемами мелиорации – омбинированными дозами химических мелиорантов (зола+фосфогипс) и оптимизация минерального питания как макро так и микроэлементами. При этом прибавка урожая корнеплодов составит 50-70%, а сахара –15%. При изучении особенности формирования почвенных режимов периодически затопляемых почв, отмечены все почвенные признаки, определяющие современное почвенно-мелиоративное, экологическое состояние и плодородие староорошаемых рисовых почв Акдалинской системы дельты реки Или. Существующий режим затопления в процессе выращивания риса приводит к опреснению исследуемых почв и формированию гидроморфных рисовых почв незасоленного ряда, о чем свидетельствует весьма незначительное содержание водорастворимых солей в почвенном профиле (0,17-0,34%). Исследованные почвы имеют слабощелочную реакцию почвенной среды (рН 7,21-8,51). Высокая карбонатность и насыщенность поглощающего комплекса натрием способствовала на ранней стадии освоения массива постоянно высокой щелочной реакции почвенного раствора (рН 8,5-9,5). В настоящее время общая щелочность рисовых почв снизилась и не превышает 8,5 рН. Из-за высокой карбонатности твердой фазы орошаемых почв наблюдается повышение временной щелочности, обусловленное застойными условиями и процессами восстановления сульфатов, динамическими изменениями карбонатного равновесия.
Полученные положительные корреляции между содержанием физической глины (частиц менее 0,01), суммы ППК почв и содержания общего гумуса позволяют разработать биотехнологии оптимизации почвенных параметров и признаков рисовых почв, способствующих закреплению питательных элементов, органического вещества и формирующих уровень плодородия исследуемых почв.
По результатам исследований установлено, что многолетний (более 30 лет) режим затопления в условиях риса приводит к опреснению исследуемых почв, формируются гидроморфные рисовые почвы незасоленного ряда. Значение рН увеличивается с возрастанием CO2. При этом отмечено временное повышение щелочности почв, обусловленное процессами восстановления сульфатов, динамическими изменениями карбонатного равновесия. Положительная корреляция и взаимосвязь между физической глиной, суммой поглощающего комплекса почв и общим гумусом способствует формированию плодородия рисовых почв. Обильный рост микроорганизмов (денитрофикаторов, сульфатредуцирующих, железовосстанавливающих) обусловлен наличием органических остатков (люцерна). При затоплении происходят процессы нитрификации и денитрификации, что приводит к превращению NH4 в NO3 с последующим образованием N2 и N2О и к потере азота. Окислительно-восстановительные процессы влияют на распределение макро и микроэлементов по профилю рисовых почв. Рисовые почвы низкообеспечены азотом и фосфором, но высокообеспечены подвижным калием. Применение бобовых культур в частности люцерны в рисовом севообороте способствует обогащению почвы органикой и соответственно азотом. При реализации упрощенного севооборота с преобладанием в структуре посевных площадей культуры люцерны идет стабилизация содержания подвижного азота в 1 год люцерны и их рост при возделывании 2 года в пределах 30%. Содержание валового азота составляет 0,028 –0,07%, а подвижного 28-76 мг/кг. По обеспеченности почв легкогидролизуемыми формами азота в зависимости от занятости культур севооборота она колеблется от очень низкого уровня содержания до среднего. Преобладают по сезонам вегетации, почвы низкого уровня содержания азота.
По содержанию валовых и подвижных форм фосфора они в основном относятся к низким и среднеобеспеченным. Рисовые почвы дельты р. Или, как и все аридные почвы высокообеспечены подвижными формами калия. Их содержания в пределах 168 –674 мг/кг колеблются в зависимости механического состава почвы.
Антропогенное воздействие на почвенный покров имеет почти повсеместное распространение. Среди них наибольшую опасность представляет для человека загрязнение почв нефтегазовыми выбросами, тяжелыми металлами, радионуклидами и др.
Проблемы экологии почв Казахстана сложны и многофакторны. Нарушение экологического равновесия может вызываться как естественными, так и антропогенными факторами. Антропогенный пресс оказывает существенное влияние на экологическую ситуацию в республике. Технический прогресс, нерациональное использование природных ресурсов привели к интенсификации процессов деградации и опустынивания почвенного покрова Казахстана.
В Западном Казахстане широкое распространение получило нефтехимическое загрязнение, где сосредоточено более 90% разведанных и потенциальных ресурсов углеводородного сырья. Почвенный покров нефтепромыслов сильно разрушен и загрязнен сырой нефтью, химическими реагентами, минерализованными сточными водами нефтеперерабатывающих предприятий. В результате нефтехимического загрязнения происходят глубокие генетические изменения почв, практически необратимые при существующих методах мелиоративного воздействия. Применение механических, физических и химических методов очистки почв от нефтяных загрязнений не дает должного эффекта. В связи с этим в последние годы расширяются методы рекультивации, особенно применение биологических методов, основанных на использовании микроорганизмов, которые эффективно превращают сложные химические соединения в простые. Такие микроорганизмы выделены в НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова. При исследовании выделенных микроорганизмов-деструкторов установлено различие по утилизации как всего комплекса углеводородов, содержащихся в нефти, так и ее парафинистой фракции на различных типах почв, преобладающих в Прикаспийском регионе. При этом отмечено, что наибольшую деструкционную активность микроорганизмы проявляли на приморско-луговых почвах, несколько слабее эта способность была на бурых и незначительной на серо-бурых почвах. Самыми активными по потреблению парафинистой фракции нефти были бактериальные культуры, отнесенные к сапрофитным микобактериям и родственным им формам.
Поскольку при нефтяном загрязнении вносится большое количество углерода, резко меняется соотношение С:N. Кроме того, загрязнение среды нефтью приводит к снижению содержания подвижного фосфора и обменного калия, закупориванию почвенных пор, и, как следствие, отсутствию доступа кислорода. Эти лимитирующие размножение микроорганизмов факторы устраняются агротехническими приемами: рыхлением почвы и внесением удобрений (N, P, K).
Одним из факторов успешной биоремедиации нефтезагрязненной почвы является внесение в почву биомассы микроорганизмов-деструкторов в достаточном количестве.
Критическое экологическое состояние почв сложилось в Приаралье – зоне интенсивного опустынивания, засоления и дефляции почвенного покрова.
Процессы опустынивания и деградации почв охватили огромную территорию бассейна Аральского моря. Усыхание Арала - это крупномасштабный пример обсыхания и проявления ветровой эрозии почв, их загрязнения, снижения биологического потенциала и, следовательно, условий для существования человека. Кроме того, осушенное дно моря стало крупнейшим очагом планетарного соле- пылепереноса. Снижение экологического и социально-экономического потенциала Приаралья определяется не только напряженной экологической и санитарно-эпидемиологической обстановкой, но и опустыниванием ее территории, снижением продуктивности сельскохозяйственных угодий, потерей плодородия почв. Все перечисленные негативные явления установлены ученым Института и научно подтверждены результатами. В результате проведенных исследований в современной дельте Сырдарьи и на обсохшем дне показали, что тенденция развития негативных процессов (засоление, аридизация, дефляция) сохраняются. Процесс опустынивания наиболее ярко выражен в переходной полосе от современной дельты к обсохшему дну Аральского моря, где доминирующими почвами являются такыровидные и пустынные песчаные почвы, а также отакыривающиеся и такыровидные солончаки. В современной дельте Сырдарьи благодаря хозяйственной деятельности человека (орошение, обводнение сенокосных угодий) процессы засоления и аридизации менее активны и носят локальный характер. Дефляционные процессы в наибольшей степени проявляются в переходной полосе и на обсохшем дне моря. Антропогенная аридизация и трансформация почв Приаралья продолжается. Дальнейшее ухудшение почвенно-экологической обстановки обусловлено не только аридизацией территории, но и хозяйственной деятельностью человека, в частности, развитие процессов вторичного засоления почв. Почвенно-эрозионные исследования указывают на усиление эрозионно-дефляционных процессов на обсохшем дне моря: развеивание и вынос соле- пылевого материала с поверхности солончаков, активная дефляция песчаных массивов, увеличение площади почв с навеянным песчаным чехлом. Продолжающиеся развития аридизации, дефляции, засоления и других негативных процессов в Приаралье ведут к дальнейшей деградации почв и обострению экологической ситуации в регионе. Это требует разработки мероприятий по боле е эффективному и целенаправленному использованию водно-земельных ресурсов особенно при возделывании риса на засоленных и солонцеватых почвах, а также изучении их солевого режима и разработки процессов повышения продуктивности культур и почвенного плодородия.
Серьезное беспокойство вызывает техногенное нарушение почвенного покрова республики, которое в настоящее время достигло крупных размеров, и требует принятия неотложных мер по рациональному их использованию и охране.
В Казахстане ежегодно извлекается из недр открытым способом свыше 60 млн.т. строительного материала. При относительно небольшой глубине разрабатываемых карьеров, уничтожаются значительные площади почвенного покрова. Отработанные карьеры практически не рекультивируются. В связи с этим требуется проведение комплексных исследований нарушенных экосистем и изучение процессов почвообразования на нарушенных землях.
В предгорьях и подгорной равнине юга Казахстана находятся различные запасы сырья для производства строительных материалов. По характеру рельефа и способам разработки сырья для производства строительных материалов в предгорьях и подгорных равнинах юга Казахстана образуются различные группы нарушенных земель. Разработки ведутся открытым способом. Основные нарушения в виде карьеров, которые образуют различные формы рельефа: котловинообразные, среднеглубокие, неглубокие, нагорные, террасовидные, речные. Разработки площадных залежей горизонтального и пологого падения, высотного типа крутого падения ведутся в несколько уступов. Преобладающими
элементами рельефа являются днища, откосы, уступы. На техногенных ландшафтах юго-востока Казахстана процессы почвообразования идут с различной скоростью, так как природно-климатические условия юга по-разному влияют на гидротермический режим первичных почв. В молодых почвах все биогеохимические процессы идут ускоренными темпами, а в зрелых зональных почвах эти процессы стабильны и замедленны. Учеными установлено, что в почвогрунтах карьеров присутствует бактериальная флора, свидетельствующая о наличии органических веществ и о почвообразовательных процессов, которые идут по зональному типу, в предгорьях и подгорных равнинах Заилийского Алатау, то есть по законам вертикальной зональности. Решением данной проблемы является восстановление и рекультивация техногенно-нарушенных почв. В целях противо-эрозионных мероприятий в предгорной зоне Заилийского Алатау рекомендуется укреплять откосы карьеров, бермы карьров древесно-кустарниковыми породами, плодово-ягодными насаждениями. Наряду с этим, немаловажное значение имеет прогнозирование тенденций трансформационных процессов в почве. Его невозможно решать без достоверной систематизированной информации, включающей данные о пространственном распределении почв и об основных свойствах почв (морфологических, физико-химических, генетических). В настоящее время научно-исследовательская деятельность НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова имеет комплексный многоплановый характер с решением, прежде всего, почвенно-экологических проблем, проблем сохранения почвенного покрова и плодородия почв. В этом плане особую актуальность приобретают вопросы управления земельными ресурсами для устойчивого развития территорий, контроля экологическим состоянием почвенного покрова, сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, прогнозирования тенденций трансформации почв. Эти задачи невозможно решать без современных (электронных) почвенных карт. В Казахстане только в Научно-исследовательском институте почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова проводятся работы по созданию почвенно-информационной системы республики (включающую базу данных, компьютерную почвенную карту, карту баллов бонитета почв).
Почвенные карты составляются новыми методами с использованием космических фотоснимков, позволяющих получить более информативный почвенно-картографический материал с достаточно точным изображением ареалов почв, их комбинаций.
В настоящее время учеными Института составлена компьютерная почвенная карта юго-востока Казахстана (Семиречья) масштаба 1:500 000. На почвенной карте показаны типы, подтипы и роды почв. Легенда к карте включает в себя 169 номеров, отражающих как почвы, так и напочвенные образования –ледники, выходы плотных пород, галечники и т.д. На основе созданных почвенной базы данных и почвенной карты составлены карты природного районирования и карта баллов бонитета почв. Составление почвенных карт по регионам продолжается.
Для устойчивого и интенсивного развития агропромышленного комплекса республики и обеспечения продовольственной безопасности страны, управления земельными ресурсами, в первую очередь необходимо провести оценку почвенно-мелиоративного, агрохимического и экологического состояния почв. Для этого необходимо разработать мероприятия по воспроизводству почвенного плодородия земель сельхозназначения, нормативно-правовые основы государственного контроля за состоянием почв и экономического стимулирования хозяйствующих субъектов за повышение плодородия и охрану почв. Кроме того, необходимо разработать новые нормативы внесения удобрений с учетом обеспеченности почвы элементами питания, так как используемые в сельском хозяйстве нормативы, разработанные 30-40 лет назад, устарели. Необходимо изучить эффективность новых видов и форм минеральных, органических, биоорганических и микробиологических удобрений и разработать рекомендации по рациональному их использованию.
В связи с этим необходимо внедрить в практику агрохимического обследования почв и составления агрохимических картограмм новые инструментальные способы (технологии ДЗЗ и ГИС), использовать новые современные приборы наземной регистрации количественных характеристик элементов плодородия почв и состава растений. На основе получаемых данных должна быть создана агрохимическая информационная система (АИС), позволяющая оперативно оценивать агрохимические свойства почв и потребности растений в элементах питания, и принимать своевременные оперативные меры по оптимизации питания растений, для решения рационального и эффективного применения удобрений и химических средств защиты растений в зональном, региональном и республиканском масштабах.
Важным элементом регулирования и управления почвенным плодородием, повышением продуктивности сельскохозяйственных культур является принятие закона «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» или разработка целевой программы «Плодородие».
Отмечу, что в нашей республике уже начато широкое внедрение научно обоснованных ресурсо- и энергосберегающих технологий при возделывании сельхозкультур. Так, площади посевов по ресурсосберегающей технологии и минимальной обработке почвы составляют более 12 миллионов гектаров, и с каждым годом увеличиваются площади минимальной и нулевой обработки почвы. В процессе перехода к высоко технологичным системам земледелия необходимо особое внимание обратить на агроэкологичекую безопасность производимой сельхозпродукции.
Для рационального и эффективного использования почвенных и земельных ресурсов необходимо совершенствовать систему ведения сельского хозяйства в каждом отдельно взятом регионе на основе результатов фундаментальных и прикладных исследований почвенной, агрохимической и других отраслей науки.
Рациональное использование почвенных и земельных ресурсов предусматривает проведение целого комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий по инвентаризации пахотных земель, по современному состоянию деградации и опустыниванию, подверженности к эрозии, засолению, загрязнению и другим негативным факторам, рациональному использованию водных ресурсов.
Таким образом, учеными Института на основе проведенных исследований установлено современное эколого-генетическое состояние почвенного покрова Республики Казахстан, масштабы и характер деградации почвенного покрова, разработаны мероприятия по восстановлению плодородия и реабилитации почв.
Слайды, презентации
Контрольные вопросы:
1. Биологическая продуктивность почв РК
2. Вопросы применения удобрений в РК
3. Вопросы изучаемые институтом У.У.Успанова?
4. Ресурсосберегающие технологии какие?
5. Противо-эрозионные мероприятия?
Список литературы
1. Аханов Ж.У., Джаланкузов Т.Д., Абдыхалыков С.Д. Основные направления научных исследований Института почвоведения МОН РК на ближайшее десятилетие // Проблемы генезиса, плодородия, мелиорации, экологии почв, оценка земельных ресурсов. Алматы. Тетис. 2002. С.5-7.
2. Каражанов К.Д., Аханов Ж.У., Асанбаев И.К., Фаизов К.Ш. Проблемы экологии
Казахстана // Состояние и рациональное использование почв Республики Казахстан. Мат-лы научн. конф. Алматы. Тетис.1998. С.14-18.
Практические занятия 3-4