Плодородие почвы

С давних пор человек оценивает почву главным образом с точки зрения её плодородия, так как от неё зависит урожай. Плодородие почвы — это критерий, по которому определяют её пригодность для каких-либо сельскохозяйственных культур. Плодородная почва содержит много питательных веществ, таких как азот, фосфор, калий, медь, магний, сера, цинк и многие другие. Основа плодородных почв — гумус, в лучших по плодородности почвах его содержится до 10 %.

Почва — сложная система, которая живёт и развивается по своим законам, поэтому под плодородием нужно понимать весь комплекс свойств и процессов в почве, определяющих нормальное развитие растений. Все процессы, происходящие в почве, связаны между собой. Исключение или ослабление какой-либо составляющей влечёт за собой изменение всего состава почвы и потерю ценных её качеств. Деградация почвы — цепная реакция, которую трудно остановить. Ухудшение земель снижает продуктивность растений. Почва в этом случае становится подвержена эрозии и вымыванию полезных веществ, что опять ведёт к снижению численности растений. Мероприятия по возобновлению плодородия почв долговременны, очень дорогостоящи и сложны, поэтому так важно следить за состоянием почвы, не допуская её сильного истощения или загрязнения.

Для определения плодородия почвы необходимо обратить внимание на её состав, кислотность, отношение к воде и кислороду. Обладая наблюдательностью и элементарными знаниями по биологии можно определить состояние почв и предпринять необходимые меры по улучшению или поддержанию почвенных свойств^[2].

Неплодородные и малопродуктивные земли от общего земельного фонда планеты составляет 28 %, обрабатываемые земли (пашни, плантации, огороды, сады) — 11 %^[3].

Различают четыре вида плодородия^[4]:

• Естественное (природное) — им обладают целинные земли; зависит от природных факторов и процессов почвообразования; определяется биологической продуктивностью (количеством растительной массы, создаваемой за год на единицу площади).
• Искусственное — плодородие, приобретаемое почвой с естественным плодородием после включения целинных земель в сельхозоборот (обработки, мелиорации, внесение удобрений); в чистом виде — создание субстратов для выращивания растений в закрытом грунте.
• Эффективное (экономическое) — является реальным выражением взаимодействия искусственного и естественного плодородия и представляет собой ту форму плодородия, которая реализуется в виде урожая за счёт влияния таких факторов, как развитие науки и техники.
• Потенциальное — суммарное плодородие почвы, определяемое её свойствами, приобретёнными в результате естественного почвообразования или созданными (изменёнными) человеком. Характеризуется способностью длительное время поддерживать высокий уровень эффективного плодородия с помощью запасов элементов питания, форм их соединений и других факторов, обеспечивающих благоприятные условия для растений. Например, на осушенном и освоенном луговом торфянике получают высокие урожаи культурных растений. Высоким потенциальным плодородием также обладают чернозёмные почвы. Подзолистые почвы обладают низким потенциалом плодородия.

Количественно плодородие почвы принято оценивать тремя видами показателей^[2][5][1]:

• агрофизическими (гранулометрический состав; минералогический состав; структура почвы; мощность пахотного слоя, водопрочность, равновесная плотность, водопроницаемость, полевая влагоёмкость, запасы влаги в пахотном и метровом слое почвы в начале вегетации);
• биологическими (состав и количество органического вещества, численность и активность биоты, фитосанитарное состояние, интенсивность разложения клетчатки, засорённость посевов сорняками);
• агрохимическими (содержание органического вещества, валовое содержание питательных веществ (азота, фосфора, калия, серы, кальция, магния); содержание подвижных (доступных для растений) форм азота, фосфора, калия, микроэлементов; реакция почвенной среды).

Различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому говорят об относительном плодородии почв (по отношению к определённым видам растений или растительным формациям). Одна и та же почва может быть плодородной для одних и малопригодной для других растений. Например, болотные почвы высокоплодородны для болотной растительности и не подходят для степной, кислые подзолистые плодородны для лесной растительности, на солончаках хорошо произрастает галофильная растительность^[4].

В процессе сельскохозяйственной деятельности происходит потеря плодородия: растения выносят из почвы минеральные и органические вещества, ухудшаются её фитосанитарное состояние и микробиологическая активность. Цель восстановления плодородия — достижение оптимальных показателей^[2].

Существует два вида воспроизводства плодородия^[2]:

• простое — возвращение плодородия к исходным параметрам;
• расширенное — восстановление плодородия с улучшением исходных параметров.

Оба вида воспроизводства осуществляются двумя способами:

• вещественный (применение удобрений, пестицидов, мелиорантов и т. д.) — восполняет запасы питательных веществ;
• технологический (использование различных способов обработки почвы и посева, соблюдение севооборота) — мобилизует почвенные ресурсы, но не восполняет их.

Чтобы поддерживать плодородие почв необходимо следить за следующими факторами^[2]:

• влажность грунта,
• общее количество осадков и ирригация,
• суммарные испарения,
• качество ирригационной воды,
• уровень грунтовых вод.

Из-за интенсивного использования почва становится менее плодородной, сокращается и площадь незасолённых и неопустыненных земель. Ежегодно из сельскохозяйственного использования выпадает 6—12 млн га, тогда как вновь осваиваемые земли составляют только 4-5 млн га. Кроме того, известно, что 90 % суши имеет серьёзные ограничения для развития сельского хозяйства чисто природного характера — климатические (засухи), почвенные, гидрологические, гляциологические (вечная, то есть многолетняя, мерзлота). Наибольшие площади таких неблагоприятных земель имеют Азия, Австралия, Южная Америка и Африка. Гораздо лучше в этом отношении ситуация в Европе и Северной Америке. В итоге сельскохозяйственная освоенность (доля сельскохозяйственных угодий от общей площади суши) в настоящее время выше всего в Австралии и Океании (58 %), Европе (47 %) и Азии (42 %). Среди стран с наибольшими массивами сельскохозяйственных земель — КНР (496 млн га), Австралия (465 млн га), США (427 млн га) и Россия (210 млн га).

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и Всемирного банка, лидерами по земельным ресурсам являются: Китай, США, Австралия, Бразилия, Россия, Казахстан, Индия, Саудовская Аравия, Аргентина, Монголия. Самой большой долей плодородных земель (в соотношении с общей территорией) обладают Куба, Уругвай, Венгрия, Мозамбик, Таиланд. Самыми плодородными считаются аллювиальные почвы (дельта Нила, Бангладеш, Бенилюкс, Хуанхэ, Янцзы) и степи от Дуная до Амура^[3].

Наибольший потенциал для резкого увеличения производства сельскохозяйственной продукции среди стран Южной Америки имеют Аргентина и Бразилия. По мнению экспертов, это можно сделать за счёт внедрения новейших технологий, например прямого посева (посев прямо по пожнивным остаткам и их консервация на поле без перепахивания земли)^[6].