Почвенно-экологические основы оптимизации землепользования в Республике Башкортостан

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН

Специальности 06.01.03 - агропочвоведение, агрофизика;

06.01.01 - общее земледелие

Чанышев Ильдар Олегович

Барнаул 2009

Работа выполнена в Башкирском государственном аграрном университете

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кираев Р.С.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Булгаков Д.С.,

доктор биологических наук Рассыпнов В.А.,

доктор сельскохозяйственных наук Сираев М.Г.

Ведущая организация:

Институт степи УрО РАН (г. Оренбург) биологии Уфимского научного центра Российской академии наук

Защита состоится «___» ___________ 2009 г. в _______ часов на заседании диссертационного совета Д.220.002.01 при Алтайском государственном аграрном университете по адресу: 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98. 220.003.01 в Башкирском государственном аграрном университете по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34, Башкирский

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета аграрного университета

Автореферат разослан «____» ___________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Е.Г. Пивоварова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Главными проблемами России, напрямую связанными с состоянием земельного фонда, являются продовольственная и экологическая. В связи с этим проблема воспроизводства плодородия почв стала одной из главных условий стабильного роста продукции растениеводства и животноводства в сельском хозяйстве. За последние десятилетия причинами снижения почвенного плодородия стали процессы эрозии почв, ухудшение их водно-физических и физико-химических свойств, отрицательный баланс гумуса и элементов питания. Приостановить эти негативные явления невозможно без кардинального изменения существующей системы землепользования и разработки систем земледелия на почвенно-экологической основе. Приемы рационального использования земельных ресурсов следует рассматривать применительно к условиям конкретных земледельческих территорий. Специфика физико-географических условий Южного Урала, уникальность ландшафтов и их охрана требуют разработки и внедрения региональной системы природопользования. Поэтому особую актуальность приобретают вопросы адаптивной организации территории землепользования, научного обоснования и разработки севооборотов, почвозащитных технологий, обеспечивающих воспроизводство плодородия почв и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Решению этой проблемы на примере Республики Башкортостан и посвящены наши исследования.

Цель и задачи исследования. Целью исследований является оптимизация сельскохозяйственного землепользования с учетом почвенно-экологических особенностей территории и организация землепользования на эколого-ландшафтной основе.

Исходя из этого нами поставлены следующие задачи:

-изучить современное состояние и характер использования земельных ресурсов, дать экологическую оценку состояния плодородия почв республики;

-осуществить почвенно-экологическое районирование территории и разработать пути повышения плодородия почв на экологических и фитомелиоративных принципах;

-разработать агроэкологическую классификацию земель с учетом строения почвенного профиля и почвенной экологии растений;

-выполнить разработку проектов внутрихозяйственного землеустройства с учетом агроэкологических типов земель;

-оценить энергетическую эффективность залужения деградированной, малопродуктивной пашни и наметить наиболее оптимальные направления совершенствования структуры сельскохозяйственных угодий.

-разработать и обосновать концепцию и практические приемы воспроизводства плодородия лесостепных черноземов республики в интенсивных и энергосберегающих системах земледелия;

-разработать основные параметры моделей плодородия лесостепных черноземов республики Башкортостан;

Научная новизна. Разработана стратегия землепользования на основе почвенно-экологического районирования территории Республики Башкортостан. Составлена агроэкологическая классификация земель с учетом свойств и строения почвенного профиля. Сформулирована концепция экологически ориентированного управления плодородием почв как компонента агроэкосистемы. Обоснованы пути оптимизации сельскохозяйственных угодий и структуры агроландшафтов на почвенно-экологической основе. Установлена эффективность проведения в республике работ по залужению и выводу из пахотного оборота деградированной пашни. Определены закономерности изменения количественных и качественных параметров плодородия лесостепных черноземов под действием многолетнего (15-20 лет) применения разных по интенсивности систем обработки почвы, удобрений и известкования в севооборотах различной специализации, что является одной из научных основ совершенствования системы управления плодородием черноземных почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия республики. Обоснована роль севооборотов, систем обработки почвы, систем удобрений и известкования в воспроизводстве плодородия лесостепных черноземов. Разработаны и научно обоснованы основные параметры моделей эффективного плодородия лесостепных черноземов; плодородие почва экология башкортостан

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Результаты исследований служат основой для разработки регионального экологического землепользования, базой для управления функцией агроценозов в условиях лесостепных и степных зон республики. Они использованы при разработке «Республиканской программы сохранения и повышения плодородия почв на 2001-2005 годы», «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния Республики Башкортостан на 2006-2010 годы», «Программы устойчивого функционирования и развития агропромышленного комплекса Республики Башкортостан до 2010 года».

При непосредственном участии автора в республике Башкортостан были приняты постановления Правительства Республики Башкортостан и приказы Министерства сельского хозяйства Республики Башкортостан, Государственного комитета Республики Башкортостан по земельным ресурсам и землеустройству по залужению деградированной, малопродуктивной пашни и вывода ее из пахотного оборота, об утверждении перечня особо ценных продуктивных сельскохозяйственных угодий, использование которых не допускается для целей, не связанных с сельскохозяйственным производством, по охране и использованию земель сельскохозяйственного назначения, по бесплатному однократному предоставлению земельных участков из земель сельскохозяйственного назначения, находящихся в государственной собственности, гражданам на праве общей долевой собственности.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международных, Всероссийских, межрегиональных и республиканских научных конференциях (1998-2008), в том числе на Международных конференциях «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения» (Москва, 1998), «Почва. Жизнь. Благосостояние» (Пенза, 2000), «Проблемы и перспективы развития АПК регионов России» (Уфа, 2002), «Роль средств химизации в повышении продуктивности агроэкосистем» (Уфа, 2003), «Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии» (Уфа, 2008), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004), на Всероссийских научных конференциях «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005), «Уралэкология. Природные ресурсы» (Уфа-Москва, 2005), «Проблемы и перспективы инновационной деятельности в агропромышленном производстве» (Уфа, 2007), на межрегиональных и республиканских научно-практических конференциях «Создание высокопродуктивных агроэкосистем на основе новой парадигмы природопользования», посвященной 95-летию со дня рождения профессора С.Н.Тайчинова (Уфа, 2001), «Почвы Южного Урала и Среднего Поволжья» (Уфа, 2006).

Докладные записки рекомендательного характера представлялись в руководящие органы Республики Башкортостан.

Разработки автора легли в основу прочитанных курсов лекций перед студентами Башкирского государственного аграрного университета и слушателями Башкирского института переподготовки и повышения квалификации кадров АПК.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Особенности почвенного покрова Республики Башкортостан определяются широтной зональностью и высотной поясностью, спецификой геоморфологических провинций.

2.Почвенно-экологическое районирование территории Республики Башкортостан является естественно-исторической основой адаптивных систем землепользования, основой корректировки стратегии рационального использования земельных ресурсов и воспроизводства плодородия почв.

3.Учет свойств и строения почвенного профиля является основой агроэкологической классификации земель и размещение адаптированных к ним сельскохозяйственных культур в севооборотах.

4.Теоретическое и практическое обоснование системы воспроизводства и регулирования плодородия лесостепных черноземов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия республики.

5.Модели плодородия лесостепных черноземов республики, адаптивные к антропогенному воздействию.

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в пяти монографиях и 55 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 275 страницах машинописного текста, состоит из четырех глав, выводов и предложений производству, содержит 71 таблицу, 21 рисунок. Список литературы включает 490 источников, в том числе 20 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Условия, объекты и методы проведения исследований

Принципы почвенно-экологического районирования основываются на следующих положениях: законах зональности почв и биоклиматической почвенной провинциальности, структуре почвенного покрова, учете азональных, случайных факторов и оценке антропогенных воздействий.

Г.В. Добровольский, Г.С. Урусевская (1988) предлагают при почвенно-экологическом районировании принять следующие таксономические единицы: в равнинных условиях почвенная зона, почвенная провинция, почвенный округ и почвенный район, для горных территорий горная почвенная провинция, вертикальная почвенная зона, горный почвенный округ, горный почвенный район.

Суть предлагаемого нами почвенно-экологического районирования заключается в том, чтобы при переходе от более высокой к более низкой единице добиваться все большей однородности почвенного покрова. Выделение территорий с более однородными природными условиями по мере дробления таксономических единиц является одной из главных задач районирования. Зоны, округа, районы имеют равнозначные и в то же время присущие только им автономные и азональные явления и процессы, которые и следует выявлять.

Теоретической базой исследований служили Кодексы РФ (земельный, лесной, водный), нормативно-законодательные акты и документы комитетов и комиссий при представительных и исполнительных органах власти различных уровней по аграрным и земельным вопросам, а также научная и учебно-методическая литература отечественных и зарубежных авторов по тематике наших исследований.

При выполнении данной работы были учтены результаты и выводы исследований Тайчинова С.Н., Богомолова Д.Н., Такумбетова М.Н., Гарифуллина Ф.Ш., Хазиева Ф.Х., Миркина Б.М., Мукатанова А.Х., Ишемьярова А.Ш., Хабирова И.К., Кираева Р.С., Миндибаева Р.А., Суюндукова Я.Т., Акбирова Р.А. по характеристике почвенного покрова и экологии почв Южного Урала.

В качестве информационной базы были использованы данные Госкомстата РБ, Управления землепользования МСХ РБ, фондовые материалы института ВолгоНИИгипрозем, ФГУ ЦАС «Башкирский», ФГУ САС «Ишимбайская», ГУП «Башземоценка», научные отчеты Института биологии УНЦ РАН и БНИИСХ РАСХН.

Для оценки плодородия почв с учетом конкретных условий климата и рельефа И.И.Кармановым и Д.С.Булгаковым (1985) была разработана методика расчета почвенно-экологического индекса (ПЭи).

Технология расчета ПЭи по данной методике подробно рассматривается нами на примере Чермасано-Ашкадарского почвенно-экологического округа Предуральской степной природно-сельскохозяйственной зоны Республики Башкортостан (Кираев, Мукатанов, Чанышев, 2004).

Для сравнительной оценки природно-экологических условий по почвенно-экологическим округам нами были использованы агроэкологические индексы (АЭи), рассчитанные по количеству осадков за год, среднегодовой температуре воздуха, сумме температур более 10⁰С и величине уклона пахотных угодий относительно эталона для Республики Башкортостан (Кармаскалинский район). В качестве эталонных значений, оцениваемых 100 баллами, приняты 500 мм осадков, среднегодовая t⁰2,8⁰ и сумма t>10⁰ 2300⁰, безморозный период 130 дней и среднеминимальное значение уклона пахотных угодий 2,8⁰ (Такумбетов, Султанов, 1972; Тайчинов, Бульчук, 1975; Ишемьяров, 1985).

В соответствии с задачами исследований нами были выбраны ключевые мониторинговые участки на пахотных и сенокосных угодьях с различными типами почв (серые лесные, черноземы выщелоченные, типичные и обыкновенные) по природно-сельскохозяйственным зонам (Северная, лесостепная, Южная лесостепная, Предуральская степная и Зауральская степная). Сравнительный анализ изменения свойств почв и в целом почвенного покрова во времени осуществлялся с использованием фондовых материалов почвенных и агрохимических обследований, опубликованных литературных источников.

Экспериментальные исследования проводились в СПК «Рассвет» Туймазинского района (Предуральская степная зона) в Учхозе БГАУ (Южная лесостепная зона):

-полевой стационарный опыт “Влияние многолетних трав на воспроизводство плодородия выщелоченного чернозема”; заложен в 1997 году в СПК «Рассвет» Туймазинского района. В опыте изучается влияние залужения многолетними травами деградированной пашни (пять разновидностей бобовых, злаковых трав и их сочетаний) на воспроизводство плодородия почвы.

-трехфакторный полевой стационарный опыт “Разработка ресурсосберегающей технологии воспроизводства плодородия выщелоченного чернозема и совершенствование систем земледелия”; заложен в 1992 году на опытном поле Учхоза БГАУ. В опыте изучаются 2 севооборота, 3 системы обработки почвы и 9 систем удобрений;

-полевой стационарный опыт “Влияние возрастающих доз извести и удобрений на плодородие почвы и продуктивность культур зернопропашного севооборота”; заложен в 1983 году. В опыте изучаются 4 дозы извести и 2 фона удобрений.

Объектами исследований явились также наиболее контрастные и типичные для почвенно-экологических районов пахотные почвы Абзелиловского, Архангельского, Баймакского, Калтасинского, Кармаскалинского, Салаватского, Туймазинского, Уфимского, Хайбуллинского районов.

Эффективность мероприятий по залужению деградированной пашни оценили расчетами потерь гумуса в энергетических единицах (МДж).

Применялись общепринятые в агрохимии, земледелии и почвоведении методы исследований (Руководство по агрохимическому анализу почв, Аринушкина, 1962 ).

Для статистической оценки данных использовали методы дисперсионного и регрессионного анализа (Statistica 5.0 for Windows).

2. Современное состояние плодородия почв Республики Башкортостан

Республика Башкортостан (14,3 млн. га.) является уникальным физико-географическим регионом, где стыкуются разнообразные ландшафты - от сухой степи до горной тундры. Территория обладает большим растительным биоразнообразием, множеством различных почвенных комплексов и является географическим стыком множества растительных формаций и типов почв.

В земельном фонде республики сельскохозяйственные угодья занимают на 1.01.2007г. 7342,9 тыс. га или 51,4% территории. В структуре сельскохозяйственных угодий на долю пашни приходится 50,1 % или 3678,8 тыс. га. Природные кормовые угодья (сенокосы и пастбища) занимают 3620,8 тыс. га или 49,3 %, многолетние плодовые насаждения - 43,3 тыс. га (0,6 %).

Почвенный покров их представлен сложными сочетаниями и мозаиками различных типов, подтипов, видов и разновидностей почв - преобладанием серых лесных (27,9 %), черноземов (31,7 %), горных (25 %) и аллювиальных (6 %).

По данным НИИ «Волгогипрозем», в Башкортостане насчитывается около 3000 разновидностей почв, характеризующихся различным уровнем естественного плодородия, обеспеченностью их элементами минерального питания растений.

В последние годы, особенно до 1991 г., сельское хозяйство довольно интенсивно снабжалось машинами, минеральными удобрениями, химическими средствами защиты растений. Однако желаемого повышения урожая не получилось: за 20 лет (1970-1990 гг.) урожайность зерновых культур в Республике Башкортостан повысилась всего на 3 ц/га. При этом энерговооруженность в расчете на одного работника возросла более чем в три раза. После 1991 г., урожайность зерновых культур пошла на убыль (в 1995 г. сказались и засушливые климатические условия), и лишь в последние годы наметилась тенденция к ее увеличению. Если урожайность зерновых культур в 1996 г. в среднем по республике составила 18,5 ц/га, то к 2006 году она возросла до 26,8 ц/га, в 2007 году достигла 27,4 ц/га за счет интенсификации сельскохозяйственного производства и более благоприятных климатических условий вегетационного периода.

Основными причинами снижения производительных функций плодородия пахотных земель и, как результат, неустойчивого функционирования агроэкосистемы в целом являются эрозионный снос и существенный дисбаланс гумуса, питательных элементов и кальция, сложившийся под современными агроценозами. Невыполнимый урон пахотным землям наносит усиление эрозионных процессов, приводящих к резкому снижению содержания и запасов гумуса и сопровождающихся формированием деградированной и малопродуктивной пашни, дальнейшее использование которой в пахотообороте не является целесообразным как с экономических, так и экологических позиций.

За 100 лет после Д.Д. Докучаева мощность гумусового слоя черноземов Южного Предуралья уменьшилась на 20-21 см (на 30 %), содержание гумуса на 2,4-4,1 % (в среднем на 32 %). Если учесть, что с каждым сантиметром гумусового слоя теряется на 10-12 т/га гумуса, то черноземы Башкортостана за 100 лет относительно приведенных в «Русском черноземе» данных, потеряли 200-250 т/га гумуса и вместе с ним 4188-5235 ГДж/га бионеэргии (Ишемьяров, 1988).

По нашим исследованиям, проведенным за последние десять лет, потери гумуса в почвенных разрезах, заложенных в одинаковых геоморфологических условиях, но на различных угодьях (целина - пашня), выглядят следующим образом. В пахотных почвах (различные типы и подтипы) относительно целинных (лесных) содержание подвижного гумуса снизилось на 23 - 60 %, общего гумуса - 10 - 38 %, запасы гумуса - 10 - 30 %. По степени убывания гумуса пахотные почвы Предуралья РБ располагаются в ряд: светло-серые - серые - темно-серые лесные почвы - черноземы выщелоченные - черноземы типичные

По данным института «Волгогипрозем», ежегодные потери почвы от эрозии в среднем по республике составляют примерно 15 т/га, или 0,9-1,0 т гумуса с каждого гектара. Потери гумуса на всю эродированную пашню превышают 2 млн. т.

Нами составлена карта-схема темпов потерь гумуса в пахотном слое почв Республики Башкортостан (рисунок 1). При составлении карты-схемы были использованы материалы почвенного мониторинга по содержанию гумуса в почвах Госсортучастков и смежных колхозных полей, проведенные с интервалами в 15-20 лет, а также исследования гумусного состояния почв республики, проведенные лабораторией почвоведения Института биологии УНЦ РАН в последние 20-25 лет.

Группировка почв по содержанию гумуса проводилась в границах почвенно-экологических округов, так как дегумификация почв тесно связана с биоклиматическими условиями зоны и геоморфологической провинциальностью, а также особенностями сельскохозяйственного производства в них.

Рисунок 1 - Карта-схема потерь гумуса в пахотных почвах Республики Башкортостан по сравнению с целинными здесь и в дальнейшем условные обозначения в левом углу означают: 1 - границы природно-сельскохозяйственных зон; 2 - границы почвенно-экологических округов; 3 - названия природно-сельскохозяйственных зон (I-Северная лесостепь, II-Северо-восточная лесостепь, III-Южная лесостепь, IV-Предуральская степь, V-Зауральская степь, VI-Горно-лесная зона); 4 - названия почвенно-экологических округов (в тексте)

Потеря гумуса в пахотных почвах оценивается по сравнению с их целинными аналогами, залегающими в одинаковых геоморфологических условиях. Нами были выделены 5 групп почв по темпам потерь гумуса за последние 30-50 лет: до 10, до 15, до 20, до 25, до 30 %.

Карта-схема отражает скорость процесса дегумификации в почвах Республики Башкортостан, за исключением горно-лесной зоны и Уфимского плато, и свидетельствует о повсеместном развитии этого процесса. Высокие темпы потерь гумуса характерны для Белебеевского возвышенно-ступенчатого округа с преобладанием неполноразвитых серых лесных, дерново-карбонатных почв и черноземов выщелоченных, а также Бельско-Уфимского возвышенно-мелкоувалистого округа с преобладанием серых лесных почв. В этих округах значительно проявление водной эрозии. В них налицо также усиление антропогенного «остепнения», что в какой-то мере сказывается на процессах гумификации, поэтому несколько меньше темп потерь гумуса в Общесыртинском увалисто-холмистом, Зауральском увалисто-предгорном округах с преобладанием неполноразвитых черноземных почв. В эту же группу относится и южная часть Белебеевской возвышенности. В указанных округах также развита водная эрозия.

Таким образом, распашка лесных почв приводит к сравнительно большим потерям гумуса, чем распашка черноземных целинных и залежных, что должно учитываться при специализации хозяйств и севооборотах. Меньшими темпами потерь гумуса отличаются Левобережный Прибельский волнисто-равнинный и Зауральский сопочно-равнинный (северная часть) округа. В них преобладают полноразвитые черноземы (выщелоченные в Предуралье, обыкновенные в Зауралье), которые отличаются высоким потенциальным плодородием. В этих почвенно-экологических округах эрозионные процессы проявляются в слабой степени и не более чем на 30 % пахотной площади.

Средними темпами потерь гумуса характеризуются почвы в Чермасано-Ашкадарском пологоувалистом, Левобережном Прибельском волнисто-равнинном, Присакмарском межгорно-долинном, Айском возвышенно-равнинном и Юрюзано-Заайском полугорном округах.

Запасы гумуса в почвах Республики Башкортостан варьируют в очень широких пределах - 50-600 т/га и зависят в первую очередь от мощности всего почвенного профиля, т.е. геоморфологических условий формирования почв и, конечно, от генетических особенностей типов и подтипов почв, что отражает зональные биоклиматические условия. Контрастность почвенного покрова территории в первую очередь сказывается на запасах гумуса, меньше на содержании подвижного и общего гумуса. Нами выделено 7 групп почв: с очень низкими (менее 100 т/га), низкими (100-200), средними (200-300), повышенными (300-400), высокими (400-500) и очень высокими (более 500 т/га) запасами гумуса. Еще одну группу составляют почвы с чрезвычайно большими колебаниями градаций на близких расстояниях (100-500 т/га). Это почвы Зилаирского плато и Белорецкой впадины в горно-лесной зоне (Горный Урал). Остальная часть Горного Урала и Уфимское плато характеризуются низкими запасами гумуса в почвах.

Низкие запасы гумуса в почвах характерны и для Юрюзано-Заайского полугорного округа. Айский возвышенный округ отличается почвами черноземного типа и повышенными запасами гумуса. В северной лесостепи, Бельско-Уфимском возвышенно-мелкоувалистом округе, выделяется несколько районов. Почвы Забуйского мелкоувалистого, Буй-Таныпского мелкоувалистого эрозионно расчлененного, Приуфимского низкогорного районов характеризуются низкими, Уфа-Бельского мелкоувалистого междуречья средними, Буй-Тюйского равнинного, Пританыпского низменно-равнинного, Аскинского равнинно-возвышенного высокими запасами гумуса. Низкими запасами гумуса характеризуются почвы Присимского увалисто-предгорного и предгорные территории Правобережного Прибельского округов. Для Белебеевской возвышенности характерны градации почв со средними, повышенными и высокими запасами гумуса.

Наиболее высокие запасы гумуса характерны для черноземов Левобережного Прибельского волнисто-равнинного округа. Повышенными и высоким запасами гумуса в Предуралье выделяются черноземы Чермасано-Ашкадарского пологоувалистого и значительные площади Общесыртинского увалисто-холмистого округа. В Зауралье повышенными и высокими запасами гумуса характеризуются черноземы Зауральского сопочно-равнинного и Присакмарского межгорно-долинного округов. В Зауральском увалисто-предгорном округе, где много еще пахотных массивов с недоразвитыми почвами, запасы гумуса варьируют от низких значений до повышенных.

В Предуралье и южной части Зауральской степи в черноземах уменьшение запасов гумуса происходит на фоне слабой выраженности уменьшения мощности гумусового горизонта (А+АВ), что позволяет сделать предположение о преобладании явлений выпаханности и потерях гумуса прежде всего из-за этого фактора. В данном случае высоки потери в результате минерализационных процессов.

Большие потери гумуса происходят из-за эрозионных процессов. Доля таких почв в Левобережном Прибельском волнисто-равнинном и Зауральском сопочно-равнинном округах незначительная (до 4 %). Много эродированных пахотных почв средней и сильной степени в Чермасано-Ашкадарском пологоувалистом (12-16 %), Белебеевском возвышенно-ступенчатом и Общесыртинском увалисто-холмистом (16-20 %) округах.

Рисунок 2 - Карта-схема средне- и сильноэродированных пахотных почв Республики Башкортостан

Площади таких почв в Юрюзано-Заайском полугорном, Правобережном Прибельском равнинно-холмисто-предгорном, Зауральском увалисто-предгорном и Зауральском сопочно-равнинном округах составляет 8-12 %. В указанных округах много почв с неполноразвитым профилем, которые по генезису отличаются от эродированных. Однако по характеру использования их следует объединить в одну группу со среднеэродированными пахотными почвами (рисунок 2).

В Бельско-Уфимском возвышенно-мелкоувалистом и Айском возвышенно-равнинном округах доля средне- и сильноэродированных почв оказалась относительно не высока (4-8 %). В этих округах преобладает слабая эродированность, составляющая около 40 % от всей пахотной почвы.

Почвы горной части Южного Урала и Уфимского плато отнесены к группе почв потенциально эрозионно опасных. Поддержание лесистости этих регионов на уровне 70-75 % является совершенно необходимым для обеспечения их экологической роли и природоохранных мероприятий.

3. Почвенно-экологическое районирование Республики Башкортостан

Различная история развития и формирования ландшафтов, геоморфологическое строение, составы пород, современные биоклиматические условия отдельных районов Республики Башкортостан, а также хозяйственная деятельность человека обусловили множество типов, подтипов, родов почв и их разноуровневых мозаик. Все это требует их систематизации для экологически ориентированного ведения сельского, лесного хозяйства по отдельным регионам, зонам, округам в пределах административных районов и даже отдельных хозяйств. Основой для этого служит почвенно-экологическое районирование.

Большие работы по агропочвенному районированию Башкирской АССР были осуществлены С.Н. Тайчиновым. В основу сельскохозяйственного и агропочвенного районирования территории Республики Башкортостан С.Н. Тайчиновым положено естественно-историческое подразделение территории на зоны и провинции. Выделенные шесть частей территории республики рекомендовано условно называть сельскохозяйственными зонами: I - Северная лесостепь, II - Северо-восточная лесостепь, III - Южная лесостепь, IV - Предуральская степь, V - Зауральская степь, VI - Горно-лесная зона.

Управлением Федерального агентства кадастра объектов недвижимости по Республике Башкортостан в 2007 году утверждены материалы по выделению агроклиматических оценочных зон и принята картосхема с выделением на территории республики 9 агроклиматичесих оценочных зон. Выделения агроклиматических оценочных зон проведено по показателям суммы активных температур, коэффициенту увлажнения, континентальности, контурности. Результаты работ послужат основой проведения кадастровой оценки земель сельскохозяйственного назначения. Анализ разработанных Роснедвижимостью материалов показывает, что в них слабо учитываются факторы зональности почв и биоклиматической почвенной провинциальности, структура почвенного покрова (геоморфология, коренные почвообразующие породы), учет зональных факторов и оценка антропогенных воздействий.

В условиях Республики Башкортостан дифференцированный подход к использованию почвенных ресурсов целесообразно осуществлять через почвенно-экологическое районирование. По объему понятия этот вариант шире, чем агропочвенное районирование, тем более, если учесть, что территория Башкортостана на 38% покрыта лесами. Для углубления принципов адаптивного подхода необходимо развитие разномасштабного почвенно-экологического (агроэкологического) районирования, что в особенности перспективно для территорий, сложных в физико-географическом отношении.

Таблица 1 - Сравнительная оценка природно-экологических условий Республики Башкортостан

С учетом сложившейся системы разделения территории республики на природно-сельскохозяйственные зоны нами предлагается в равниной части Башкортостана выделить 14 почвенно-экологических округов. Названия их отражают природно-экологические условия, геоморфологическое строение территории и основные почвенные типы и подтипы (таблица 1, 2 и 3).

Для их характеристики важна оценка биопродуктивности ландшафтов. Основу потенциального плодородия почв составляет энергия, накапливаемая как в мелкоземе, так и в гумусе.

Поэтому необходимо знать запасы гумуса (основной показатель потенциального плодородия) и урожайность основных возделываемых культур, которые являются результирующим показателем реализации местных почвенно-экологических условий. Такой подход к использованию интегральных показателей почвенного плодородия позволяет более объективно оценивать особенности почвенно-экологических округов и определять направление рационального использования почвенных ресурсов.

1. Бельско-Уфимский возвышенно-увалистый округ с серыми лесными почвами (2,4 млн. га), по природно-сельскохозяйственному районированию [Тайчинов, 1975], рассматривается как Северная лесостепь. По почвенным, растительным, климатическим ресурсам этот регион больше соответствует лесной зоне. В недавнем прошлом он представлял почти сплошное лесное пространство. Лесистость в настоящее время составляет 32 %. В составе сельскохозяйственных угодий пашня занимает около 80 %, 43 % ее площади расположено на склонах, где преобладает слабая водная эрозия (37 %). Почвообразующие породы представлены неогеновыми глинами, суглинками, древнеаллювиальными отложениями. Преобладающие высоты 100-300 м. В почвенном покрове доминируют серые лесные, темно-серые лесные почвы и черноземы оподзоленные, также имеют распространение дерново-подзолистые, светло-серые лесные, дерново-карбонатные и аллювиальные почвы. Запасы гумуса в них колеблются от 210 до 500 т/га. Пахотные почвы по природным свойствам оцениваются 54 баллами, по запасам гумуса - 35-83, по урожайности зерновых культур - 32 баллами по эталону Российской Федерации. За эталон почв в РФ нами взят чернозем выщелоченный мощный среднегумусный в Краснодарском крае, оцениваемый 100 баллами и урожайностью культур 50 ц/га в кормовых единицах.

Рассматриваемый округ неоднороден по геоморфологии, рельеф равнинно-увалистый. Структура почвенного покрова сложная. Среди почв есть относительно более и менее плодородные. Различны по происхождению и эволюции ландшафты.

2. Уфимский платообразный округ с серыми лесными и дерново-карбонатными почвами (0,9 млн. га) представляет плоскую возвышенность с преобладающими высотами 160-300 м. Рельеф сильно расчленен и имеет горный характер. Однако высотная климатическая и растительная поясности не выражены. Почвообразующими породами служат артинские известняки, доломиты, мергели, которые местами перекрыты бескарбонатными пермскими глинами. Общая особенность почв - укороченность всего мелкоземистого профиля и мозаичность структуры почвенного покрова. На элювиях известняков сформировались дерново-карбонатные, а на породах с кислой реакцией среды (песчаники, глины) - серые лесные почвы. Лесистость составляет около 62 %. Строгой приуроченности типов леса к почвенно-грунтовым условиям нет. Сельскохозяйственная освоенность невысокая. Пахотные почвы оцениваются по природным свойствам 56 баллами, по запасам гумуса - 33-42, по урожайности зерновых культур -25 баллами и относятся к группе потенциально-эрозионноопасных.

3. Присимский увалисто-предгорный округ с серыми лесными почвами (0,22 млн. га) имеет высоты 120-350 м и облесенность 66 %, представляет увалистую равнину. Здесь преобладают серые и темно-серые лесные почвы, сформированные преимущественно на четвертичных аллювиальных и делювиальных отложениях. На надпойменных террасах рек распространены черноземы оподзоленные и выщелоченные, а также различные типы аллювиальных почв. Преобладают уклоны 2-4⁰, поэтому эродированность пашни невысокая - 15 %, из них 13 % - слабой степени. Средний бонитет пахотных почв по природным свойствам составляет 57 баллов, по запасам гумуса - 30-47, а по урожайности зерновых культур - 28 баллов.

4. Айский возвышенно-равнинный почвенный округ (0,23 млн. га) с черноземами выщелоченными и серыми лесными почвами представляет волнистую равнину с высотными отметками 230-300 м. Почвообразующие породы представлены пермскими известняками, доломитами, мергелями, песчаниками, конгломератами, а почвенный покров - черноземами выщелоченными, серыми, темно-серыми лесными и дерново-карбонатными почвами. Лесистость территории 48 %, распаханность территорий 27 %. Произошедшее современное антропогенное иссушение ландшафтов совпало с предыдущей их остепненностью. Почвенный профиль по сравнению с аналогичными почвами Предуралья укорочен в среднем на 30 см. Запасы гумуса пахотных почв составляют 380 т/га, а их бонитет по природным свойствам - 65 баллов, по запасам гумуса - 63, по урожайности зерновых культур -36 баллов. Эродированность пашни значительная, преобладает слабая ее степень (44 %).

5. Юрюзано-Заайский полугорный округ (0,71 млн. га) с серыми лесными почвами и черноземами выщелоченными от предыдущего отличается холмисто-увалистым (полугорным) рельефом. Высоты 300-350 м, местами достигают и 700 м. Преобладающие почвообразующие породы - известняки и доломиты, песчаники, песчано-глинистые сланцы и древнеаллювиальные пески и галечники. В почвенном покрове преобладают серые лесные почвы, много и примитивных органогенно-щебнистых почв, сопутствующие почвы - черноземы выщелоченные, дерново-карбонатные. Облесенность 48 %, сельскохозяйственная освоенность около 50 %. На 76 % площади пашни развита водная эрозия, преобладает слабая ее степень. Запасы гумуса в почвах сильно колеблются - 230-360 т/га. Пахотные почвы по природным свойствам оцениваются 64 баллами, по запасам гумуса - 38-60 по урожайности зерновых культур 37 баллами.

6. Приикский увалистый округ (0,25 млн. га) с серыми лесными почвами и черноземами выщелоченными характеризуется холмисто-увалистым рельефом с высотами 150-200 м. Лесистость около 30 %. Почвообразующие породы - пермские глины, песчаники, известняки, доломиты, мергели. Преобладающие почвы серые и темно-серые лесные, черноземы выщелоченные. Распространены также серые лесные коричнево-цветные, дерново-карбонатные почвы и черноземы типичные. Распаханность территории - 36,6 %. Эродированность пашни 35 % - слабая, 9 % - средняя, 2 % - сильная. Запасы гумуса в зависимости от типа почв составляют 180-420 т/га и оцениваются по данному критерию 30-70 баллами, по природным свойствам - 60, а по урожайности зерновых культур - 37 баллами.

7. Белебеевский возвышенно-ступенчатый округ (1,25 млн. га) с серыми лесными почвами и черноземами выщелоченными представляет возвышенную денудационную равнину с высотами 200-350 м. Почвообразующие породы близки к Приикскому округу. Лесистость - 23 %. Округ расположен на стыке различных ландшафтов, поэтому разнообразны и почвы: серые лесные,коричневые лесные, дерново-карбонатные, черноземы выщелоченные, типичные, карбонатные. Черноземы на пахотных угодьях занимают более 50 %. Больше половины их подвержено процессам смыва: 40 % в слабой, 15 % - средней, 3 % сильной степени. Характерна вертикальная дифференциация почв в направлении - примитивные органогенно-щебнистые - дерново-карбонатные - серые лесные и коричневые лесные - темно-серые лесные - черноземы - аллювиальные. Запасы гумуса колеблются от 180до 450 т/га. Бонитет почв по запасам гумуса составляет 30-75, по природным свойствам 65, по урожайности зерновых культур 34 балла.

8. Правобережный Прибельский равнинно-холмисто-предгорный округ (0,6 млн. га) с черноземами выщелоченными представляет особую полосу, отличную в отношении рельефа, почв как от равнин, так и гор. Высотные отметки колеблются от 150 до 400 м. Почвообразующие породы: пермские песчаники, известняки, конгломераты, аргиллиты (Кунгурский, Уфимский ярусы), четвертичные глины, суглинки, аллювиальные пески, галечники; почвы - серые лесные, черноземы оподзоленные, аллювиальные, примитивные органогенно-щебнистые, дерново-карбонатные. Лесистость 69 %. Эродированность пашни 32 %, из них в слабой степени - 20, средней - 10, сильной - 2 %.

Таблица 2 - Экологические условия формирования почвенного покрова по природно-сельскохозяйственным зонам и почвенно-экологическим округам Республики Башкортостан

Таблица

Для округа характерна внутризональная (предгорная) смена типов и подтипов почв в зависимости от изменения высоты местности в направлении от долины рек к горам. В результате этого создается особая мозаика почвенного покрова. Запасы гумуса составляют 200-460 т/га. Бонитет пахотных почв по запасам гумуса 33-77, по природным свойствам 70, по урожайности культур 36 баллов.

9. Левобережный Прибельский волнисто-равнинный округ (0,89 млн. га) с черноземами выщелоченными с обширными террасовыми и полого-увалистыми равнинами охватывает современную долину реки Белой в нижнем и среднем течениях и прилегающую к ним Левобережную равнину. Высоты 120-200 м. Почвообразующие породы - древнеаллювиальные четвертичные глины, суглинки, пески, галечники. Лесистость 20 %. Преобладают черноземы выщелоченные и типичные, в лесах - темно-серые лесные почвы, на поймах рек - типы аллювиальных почв. Эродированность почв невысокая (28 %), преобладает ее слабая степень, присущая в основном полосе перехода к Предуральским степям. Данный почвенно-экологический округ характеризуется наиболее плодородными почвами в республике и устойчиво высокой урожайностью как зерновых, так и кормовых и технических культур. Плодородие почв пахотных угодий оценивается по природным свойствам - 75 баллами, по - запасам гумуса - 75-100, по урожайности зерновых культур - 48 баллами.

10. Чермасано-Ашкадарский полого-увалистый округ (1,25 млн. га) с черноземами типичными и выщелоченными представляет наиболее остепненную территорию в пределах Западного Башкортостана. Высоты 200-250 м. Облесенность в пределах 20 %. Сельскохозяйственная освоенность составляет 76 %, распаханность - 45 %. Почвообразующие породы - пермские глины, мергели, известняки, четвертичные делювиальные глины, аллювиально-делювиальные пески, галечники, суглинки. Основной фон почвенного покрова пашни представлен черноземами типичными (34 %), типичными карбонатными (30 %), выщелоченными (27 %). Эродированности в слабой степени подвержены пашни 30 %, средней - 12 %, сильной - 3 % пашни. Запасы гумуса в почвах - 500-600 т/га и оцениваются по данному критерию 83-100 баллами, по природным свойствам 72, по урожайности зерновых культур 38 баллами.

11. Общесыртинский увалисто-холмистый округ (0,69 млн. га) с черноземами выщелоченными и неполноразвитыми, с высотами 300-350 м по геоморфологии и породам во многом схож с Белебеевским округом. Облесенность- 33 %. Пашни занимают около 50 % площади. В почвенном покрове преобладают черноземы выщелоченные и неполноразвитые, сопутствующими являются черноземы типичные, темно-серые лесные и серые лесные неполноразвитые почвы. Эродированность пашни составляет более 70 %, из них 50 % - в слабой, 17 - средней и 4,5 % сильной степени. Запасы гумуса в почвах округа составляют 150-500 т/га и оцениваются 25-83 баллами, по природным свойствам 64, по урожайности зерновых культур 30 баллами.

12. Присакмарский межгорно-долинный округ (0,31 млн. га) с черноземами выщелоченными и обыкновенными относится к Зауральской степной провинции. Высоты 350-400 м. Почвообразующие породы представлены магматическими породами и девонскими отложениями (порфиритами, сиенитами, туфами, туффитами, кварцитами), а также аллювиальными глинами, суглинками, галечниками. Лесистость невысокая (16 %). Распаханность территорий около 40 %. Основной фон почвенного покрова составляют черноземы выщелоченные и обыкновенные.

Таблица 3 - Анализ качественного состояния пахотных земель по природно-сельскохозяйственным зонам и почвенно-экологическим округам Республики Башкортостан

Примечание. Индексы почв в таблице означают: СЛ - серая лесная, СЛ^т - темно-серая лесная, Д_К - дерново-карбонатная,Ч^о - чернозем оподзоленный, Ч^в - чернозем выщелоченный, Ч^т - чернозем типичный, Ч^о - чернозем обыкновенный, Ч^ю - чернозем южный, Чн - чернозем неполноразвитый, п.э - потенциально эрозионноопасные.

В березовых редколесьях почвы серые, темно-серые лесные, на поймах рек - аллювиальные дерновые и луговые. Много примитивных органогенно-щебнистых степных почв. Эродированность пашни 30 %, преобладает слабая эрозия - 20 %. Запасы гумуса в почвах находятся в пределах 450-480 т/га и оцениваются 75-80 баллами, по природным свойствам 63, по урожайности зерновых культур 29 баллами.

13. Зауральский увалисто-предгорный округ (0,56 млн. га) с черноземами неполноразвитыми и выщелоченными - особая полоса ландшафтов, отличная в отношении рельефа, структуры почвенного покрова, как от равнин, так и гор Южного Урала. Характерна внутризональная смена типов, подтипов почв в зависимости от изменения высоты местности (400-500 м). В результате создается сложная мозаика почвенного покрова. Почвообразующие породы те же, что и в предыдущем округе. Преобладают черноземы неполноразвитые и выщелоченные, примитивные органогенно-щебнистые степные почвы. Лесистость в пределах 20 %. Степень распаханности - 35 %. Эродированность пашни - 55 %, преобладает слабая ее степень - 45 %. Запасы гумуса в почвах варьируют в пределах 150-400т/га и оцениваются 25-67 баллами, по природным свойствам 68, по урожайности зерновых культур 38 баллами.

14. Зауральский сопочно-равнинный округ (0,43 млн. га) с черноземами обыкновенными и южными представляет собой переходную возвышенную равнину между Уральской горной областью и Западно-Сибирской равниной. Высоты 280-300 м. Почвообразующие породы: девонские, каменноугольные, юрские отложения, их элювий и делювий (известняки, яшмы, сланцы, песчаники), четвертичные аллювиальные отложения, местами засоленные. Почвенный покров также контрастный: черноземы обыкновенные, южные, солонцеватые, неполноразвитые, солонцы-солончаки, примитивные органогенно-щебнистые степные, лугово-болотные. Лесистость в пределах 13 %. Степень сельскохозяйственной освоенности 82 %, распаханность территорий - около 26 %. Эродированность пашни невысокая - 13 %, преобладает слабая ее степень - 10 %. Запасы гумуса в почвах составляют 350-450 т/га. По природным свойствам пахотные почвы оцениваются 65 баллами, по запасам гумуса - 58-75, по урожайности зерновых культур - 36 баллами.

Наиболее плодородными являются почвы районов, относящихся к Чермасано-Ашкадарскому и Левобережному Прибельскому почвенно-экологическим округам, почвенно-экологические условия которых благоприятны для возделывания зерновых культур и сахарной свеклы. Здесь перспективным является возделывание кормовых и овощных культур с применением орошения. К числу округов с относительно плодородными почвами следует отнести Айский возвышенно-равнинный, Присакмарский межгорно-долинный и Зауральский сопочно-равнинный, однако, в свою очередь, каждый из них имеет свои конкретные местные особенности. Недостаточная обеспеченность теплом Айского возвышенно-равнинного округа не позволяет специализироваться здесь в направлении возделывания культур, характерных для настоящих степных районов, как Зауральского сопочно-равнинного - твердых сильных сортов яровой пшеницы. Почвенно-экологические условия и годовая сумма осадков в Присакмарском межгорно-долинном округе позволяют успешно выращивать яровую пшеницу, кукурузу и другие кормовые культуры, развивать зерноводческую и зерноводческо-животноводческую специализацию хозяйств.

В Общесыртинском увалисто-холмистом и Зауральском увалисто-предгорном округах почвенный покров весьма мозаичен: на склонах распространены в основном неполноразвитые черноземы каменистые и щебнистые, на нижних частях склонов - черноземы выщелоченные полноразвитые. Эти почвы существенно различаются по запасам гумуса, влаги, агрофизическим свойствам. Эродированность пашни в обоих округах составляет 50-70 %.В связи с этим большое значение имеют почвоохранные мероприятия, обеспечение сохранности растительного покрова. Целесообразным является перевод неполноразвитых и сильноэродированных черноземов в естественные кормовые угодья, изменение использования сельскохозяйственных угодий по схеме: пашня - сенокос - пастбище - пашня, залужении деградированных пахотных угодий. Сложным почвенным покровом характеризуются Бельско-Уфимский возвышенно-увалистый, Белебеевский возвышенно-ступенчатый, Правобережный Прибельский холмисто-предгорный округа. При различной истории формирования они близки по ландшафтным условиям, в которых представлены лесные, луговые, лугово-степные урочища.

Соответственно разнообразны и почвы. На серых лесных почвах можно успешно выращивать картофель, озимую рожь, горох, травы. Черноземы оподзоленные и выщелоченные, а также темно-серые лесные почвы имеют более широкое использование. В этих округах возможны различные формы специализации сельскохозяйственного производства. Эрозионным процессам здесь наиболее подвержены серые лесные почвы. Большую перспективу для их использования представляет биологическая система земледелия.