Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Особенности почвенного покрова и эволюции почв республики Башкортостан 7
1.1. Почвенное разнообразие и почвенный фонд Республики Башкортостан 7
1.2. Эволюция ландшафтов и почв в связи с хозяйственной деятельностью человека
1.3. Современное состояние плодородия почв Республики Башкортостан 21
1.4 Агроклиматическое районирование Республики Башкортостан 31
Глава II. Почвенно-экологическое районирование республики Башкортостан 42
2.1 Становление современной концепции географии почв Республики Башкортостан 42
2.2 Принципы и схема почвенно-экологического районирования Республики Башкортостан 49
Глава III. Оптимизация сельскохозяйственного землепользования как основа сохранения плодородия почв и повышения продуктивности 108
3.1 Экологическая оптимизация пахотных угодий 108
3.2 Агроэкологическая оценка почв 151
3.3 Проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия ...166
3.4 Оптимизация элементов систем земледелия 171
Глава ІV. Воспроизводство и управление плодородием почв как основы рационального использования земельных ресурсов .197
Выводы и предложения производству 244
Литература. 248
- Эволюция ландшафтов и почв в связи с хозяйственной деятельностью человека
- Агроклиматическое районирование Республики Башкортостан
- Принципы и схема почвенно-экологического районирования Республики Башкортостан
- Проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия
Введение к работе
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;
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.
Эволюция ландшафтов и почв в связи с хозяйственной деятельностью человека
И.М. Крашенинников [1951], который много лет занимался изучением происхождения и развития растительности на Южном Урале, выяснением взаимоотношений, взаимосвязей и зависимостей между растительностью и окружающей средой, отмечал, что человек, появившийся на Урале и Приуралье относительно давно, своей хозяйственной деятельностью (рубками, пожарами, расчистками лесов, распашками, сенокошением, пастьбой скота и др.) внес в естественные смены растительности огромные перемены, не только нарушив природный ход событий, но часто направив его в противоположную сторону.
По археологическим данным [Мажитов, Султанова, 1994], территория Республики Башкортостан была заселена издавна. В ее пределах обнаружены остатки поселений, относящихся к палеолиту, неолиту, эпохам бронзы и железа. Занятия охотой, рыболовством, а затем скотоводством, перекочевки с места на место, уничтожение лесов путем пожаров способствовали распространению открытых пространств со степной растительностью. Особенно благоприятные условия для развития степей складывались в относительно засушливые периоды [Кадильников, 1964]. Остепне-нию подвергались прежде всего выровненные площади, располагавшиеся около рек, а затем оно охватило и междуречья. Остепненные территории становились постоянным местожительством населения, и вследствие этого степи становились устойчивыми растительными сообществами, которые под влиянием человека могли не только противостоять наступлению лесов, но и постепенно расширять свой ареал.
В XVI в. началось земледельческое освоение Башкирии, оно было связано с приходом в Башкирию русского населения (по И.П. Кадильникову). В XVIII-XIX веках темпы земледелия нарастают. Распахиваются значительные площади степей и прежних пастбищ, осваиваются новые площади лесов. Получает развитие водная и ветровая эрозия. Около горных заводов на Южном Урале в широких масштабах происходит уничтожение лесов. Формируются различные вторичные лесные экосистемы.
В советское время воздействие человека на природу не только ослабело, но и усилилось. Начали эксплуатироваться огромные природные богатства республики: леса, нефть, уголь, руды, строительные материалы, земли. Возросла площадь пашни. Были построены новые города и расширены старые, проложены новые дороги.
Можно лишь удивляться и восхищаться прозорливости великого ученого Д.И. Менделеева, который в 1899 г., по заданию министра финансов России СЮ. Витте, вместе с П.А. Земятченским (минералог и почвовед) находился в экспедиции на Южном Урале. Им было поручено изыскать ресурсы топлива для металлургических заводов Урала. В своем отчете Д.И. Менделеев [1899] писал: «Тот горный узел питает воды, сгущает осадки и тем самым определяет на громадной площади жизнь русских людей. Истощите тут леса - пустынными станут не только сами горы, но и плоскости, населенные миллионами русских... На Урале никоим образом не следует допускать даже начала истощения лесов» [Менделеев, 1954, с. 1037]. В Республике Башкортостан более 6 млн. га лесов, из них 4,3 млн. га горных [Абдулов, 1971; Попов, 1980]. Однако горные леса стоят на пороге их истребления, так как они продолжают перерубаться [Положенцев, 1971]. Так, если в 1933 г. доля хвойных в гослесфонде республики составляла 32 %, то в 1965 г. она составила только 18 %, т.е. уменьшилась на 14 %. Резко сократились площади елово-пихтовых лесов. Только за последние 15 лет площадь их уменьшилась на 117 тыс. га, или на 40 % [Абдулов, 1971].
Сравнение карты лесов 1850 г., составленной М.М. Туровцевым, и карты 1940 г. [Скляров, 1964] показывает, что площадь лесов уменьшилась и на Белебеев-ской возвышенности, за указанный срок (90 лет) в 3 раза.
В наши дни на Южном Урале были расширены пахотные угодья за счет лесов и пастбищ. Сельскохозяйственному освоению в первую очередь подверглись участки, более доступные для механизации: Зилаирское плато, Белорецко-Бельское понижение, предгорья. При этом слабо учитывались соотношение лесов и сельскохозяйственных угодий, особенности почв и почвенного покрова. Попытки освоения пашен не всегда приносили желаемые результаты, а часто разочарования. Распашка склоновых слаборазвитых горных почв (весь их профиль до коренной почвообразу-ющей породы составляет 30-50 см) обернулась развитием эрозионных процессов, нарушением водного режима, круговорота веществ, почвенной засухой, сокращением площади хороших пастбищных угодий. Правда, в первые годы освоения такие земли еще дают хороший урожай зерновых культур, но вскоре «всплеск плодородия» оборачивается деградацией, что является одной из особенностей горных почв. Кстати, не только горных.
В 50-60-е годы была поставлена задача значительно увеличить общий объем продукции сельскохозяйственного производства за счет форсированного освоения целинных и залежных земель. Массовое вовлечение земли в пашню было осуществлено и в Башкортостане. Только в 1954 г. было освоено 392,4 тыс. га земли. Вся посевная площадь по сравнению с 1940 г. в 1965 г. увеличилась на 900 тыс. га (табл. 3).
Большие массивы, часто без учета почвенно-экологических особенностей, были распаханы в Башкирском Зауралье. Так в течение 1954-56 гг. было введено в хозяйственный оборот 226,3 тыс. га целинных земель, в том числе Хайбуллинском районе 69,0 тыс. га, Баймакском 67,0 тыс. га, Абзелиловском 46,0 тыс. га, Уча-линском 24,0 тыс. га и Зилаирском 20,3 тыс. га.
К сожалению, в тот период игнорировалось учение В.И. Вернадского [1960] о том, что эпоха стихийного развития человечества заканчивается и начинается новая эпоха: биосфера переходит в новое эволюционное состояние ноосферу или сферу разума. В свете представлений В.И. Вернадского в западных странах выдвинута концепция устойчивого развития, согласованная с эволюционными законами Природы и Общества [Котлярова, 1995]. Хотя мысль В.И. Вернадского о том, что человек станет автотрофом, сам будет синтезировать свою пищу, пока не оправдывается [Карпачевский, 1995]. Нам пока не удается повторить фотосинтез в пробирке. Поэтому прав оказался Т. Мальтус, первым указавший на ограниченность площади почвы и необходимость беречь ее от уничтожения.
О последствиях уничтожения лесов и интенсивной распашки земель ученые предупреждали и в XVIII-XIX вв. В 1767 г. известный географ П.И. Рычков в своем труде «О сбережениях и размножении лесов» писал об обмелении рек Зауралья. Главной причиной обмеления р. Урал он считал вырубку лесов. С тех пор ландшафты бассейна р. Урал еще более иссушились.
«Наши степи прежде и теперь» - так называется замечательный труд основателя почвоведения В.В. Докучаева, написанный им в 1892 г. Основную причину иссушения степей он видит в их чрезмерной распаханности и неумелой обработке черноземных почв.
Агроклиматическое районирование Республики Башкортостан
По данным Р.Я. Рамазанова [1989], показатели эрозионной опасности сельскохозяйственных культур выглядят следующим образом: целина 0,02, многолетние травы 0,12, озимые 0,24, яровые зерновые и зернобобовые 0,54, пропашные 0,84, чистый пар 1,0. Эрозионная опасность на поле с чистым паром выше в 12 раз по сравнению с пашней под многолетними травами, поэтому предлагается сильноэродиро-ванные почвы вывести из использования как пашни, а среднеэродироваиные почвы отнести к группе ограниченного использования в качестве пахотных угодий в специальных почвозащитных севооборотах, насыщенных многолетними травами [Мир-кин, Мукатанов, Хазиахметов, 1996]. В этом плане представляет интерес карта-схема (рис. 4) доли средне- и сильноэродированных пахотных почв по почвенно-экологи-ческим округам республики.
Доля таких почв в Левобережном Прибельском волнисто-равнинном и Зауральском сопочно-равнинном округах незначительная (до 4 %). Пахотные почвы этих округов уверенно можно отнести к группе широкого спектра использования в сельском хозяйстве. Много эродированных пахотных почв средней и сильной степени в Чермасано-Ашкадарском пологоувалистом (12-16 %), Белебеевском возвышенно-ступенчатом и Общесыртинском увалисто-холмистом (16-20 %) округах. Площади таких почв в Юрюзано-Заайском полугорном, Правобережном Прибельском равнинно-холмисто-предгорном, Зауральском увалисто-предгорном округах составляет 8-12 %. В указанных округах много почв с неполноразвитым профилем, которые по генезису отличаются от эродированных. Однако по характеру использования их можно объединить в одну группу со среднеэродированными пахотными почвами.
В Бельско-Уфимском возвышенно-мелкоувалистом и Айском возвышенно-равнинном округах доля средне- и сильноэродированных почв оказалась относительно не так высока (4-8 %). В этих округах преобладает слабая эродированность, составляющая около 40 % от всей пахотной почвы.
Следует отметить одну существенную особенность эрозионных процессов: потери гумуса сопровождаются потерей мелкозема. На образование гумуса затрачиваются десятки лет, мелкозема десятки и сотни тысяч лет. Потери мелкозема восполнить гораздо труднее, его внесением удобрений, например, не восстановишь. Почва же, покрытая лесом, почти не подвергается смыву. 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 [Мукатанов, 1987].
Таким образом, наиболее неблагополучная картина с гумусовым балансом в пахотных почвах и подверженностью эрозионным процессам наблюдается в Белебеевском возвышенно-ступенчатом, Юрюзано-Заайском полугорном и Зауральском увалисто-предгорном округах. Ландшафты этих регионов отличаются переходным и стыковым характером и большей их хрупкостью. Итак, плодородие почв понятие интегральное, продукт комплексного и тесного взаимодействия природных факторов и факторов интенсификации, а также достижений науки и передовой практики [Каштанов, 1990]. Любой односторонний подход к решению проблем плодородия почв, будь то агротехнический, агрохимический или агрофизический, обречен на неудачу [Добровольский, 1990]. Решение проблемы повышения плодородия почв осложняется исключительным разнообразием почвенно-экологических условий Республики Башкортостан. Причем свойства почвы не всегда совпадают с продуктивностью природных сообществ, т.е. «бедные» почвы бывают субстратом для высокопродуктивных биоценозов, например, сосняки на примитивных органогенно-щебнистых почвах Южного Урала. Поэтому понятие плодородия почв для естественных условий теряет агрономическое содержание [Щербаков, Кислых, 1990]. В распаханных почвах с изменением состава культур в севообороте трансформируется и почвенное плодородие. Меньше преобразований претерпевают почвы черноземного типа, а больше светло-серые лесные, пойменные зернисто-сло-истые и неполноразвитые почвы различных типов.
Возникает необходимость почвенно-экологической оценки биопродуктивности ландшафтов. Главенствующим фактором потенциального плодородия почв является энергия, накапливаемая как в мелкоземе, так и органическом веществе, основу которого составляет гумус. Эффективное же плодородие почв определяется переводом потенциальной энергии в активную форму, и основу его составляет малый биологический круговорот веществ. Кроме показателей, которые определяются известными аналитическими методами, остается часть неучтенных процессов, в частности энергетических. Они не учитываются из-за их большой динамичности и нахождения в беспрерывном обмене между почвой и растением. Поэтому для правильной качественной оценки почв, что важно и при почвенно-экологическом районировании, необходимо знать запасы гумуса (результирующий показатель потенциального плодородия) и урожайности ведущих культур, которые бы отразили и почвенные, и экологические условия. В свое время под руководством проф. М.И. Такумбетова [1972] были выполнены крупные исследования по качественной оценке пашни на основе урожайности 16 культур и отдельно 6 зерновых культур.Также выполнены исследования по гумусному состоянию почв Башкортостана [Хазиев, Мукатанов, Багаутди-нов, и др., 1991]. Такая двуединая оценка ресурсов - только часть общей стратегии землепользования на почвенно-экологической основе. Весь опыт мирового сельского хозяйства свидетельствует о том, что наиболее высокая производительность достигается там, где оно ведется с учетом регионального разнообразия природных и экологических условий [Добровольский, Урусевская, 1989]. В связи с этим уместно вспомнить слова В.В. Докучаева: «Характер земледельческой культуры, способы обработки почв, культурные земледельческие растения, сорта удобрений и вообще весь способ земледелия должны быть строго приноровлены к естественно-историческим условиям тех или иных физико-географических районов России» [1954, с. 422].
Учитывая особую важность климата для жизни растений, почв, для почвенно-экологического районирования и отсутствие новых систематизированных данных по климату Республики Башкортостан, авторы не могли обойти вопрос, вынесенный в заголовок данной главы.
В последние десятилетия интерес к колебаниям климата чрезвычайно возрос. Однако мы еще не знаем, что больше определяет урожай: климат или плодородие почв. По этому поводу К.А. Тимирязев [1937] писал, что климатические условия представляют интерес лишь тогда, когда нам известны требования, предъявляемые им растениями. Глубокое обоснование роли географической среды, климатических условий в жизни леса поставило Г.Ф. Морозова [1970, 1971] в ряд крупнейших ученых-основоположников экологии. Он подчеркивал, что леса находятся под влиянием климата и под властью земли. В.Р. Волобуев [1953, 1973], с чьим именем связано современное направление экологии почв, отмечал, что сочетание климатических условий - термических и увлажненности - органически входит в развивающееся целостное единство: почва - климат - растение.
Принципы и схема почвенно-экологического районирования Республики Башкортостан
В географических закономерностях распределения почв отражается климатическая зональность. В этом суть закона широтной зональности почв, открытого В.В. Докучаевым. В дальнейшем Л.И. Прасоловым [1918-1978], И.П. Герасимовым [1933] было установлено, что широтная зональность нарушается геоморфологическими факторами. Наличие таких крупных геоморфологических образований, как Белебе-евская возвышенность, Уфимское плато, Южный Урал сильно нарушает широтную зональность: она на территории Республики Башкортостан приобретает синусоидальный характер.
Важность познания эволюции почв в связи с закономерностями эволюции рельефа и стадиями географического цикла была подчеркнута С.С. Неуструевым [1930]. Решающую роль общим геолого-динамическим процессам в формировании основных черт почвенного покрова Земли отводил Я.Н. Афанасьев [1930]. Таким образом, почва как биогеохимическое динамическое образование [Мукатанов, 1982] кодирует в своих свойствах географическую категорию, имеет историю развития и становления. Эти географические и исторические аспекты почвообразования имеют прямое отношение к почвенному районированию.
Как правило, при почвенных районированиях исследователи ориентировались на зонально-биоклиматические и провинциально-геоморфологические условия. В то же время мы знаем, что при одинаковых высотных отметках одни хребты могут быть сложены породами одного состава, другие другого, каждый из них имеет свою неповторимую историю происхождения и развития, определяющие наблюдаемую дифференциацию почвенного покрова. Западные, центральные, восточные хребты Южного Урала различаются по климатическим условиям и соответственно по типам растительности. Каждому из хребтов присуща своя вертикальная поясность. Неодинакова и их реакция на антропогенные воздействия. Здесь и появляется потребность дополнения географических закономерностей распространения почв (зональности и провинциальности) критериями, которые раскрывали бы азональные, местные особенности территории и учет при этом антропогенных воздействий.
Местные особенности геологии и географии важно учитывать и при почвенном районировании. Рассмотрим в качестве примера Аскинский и Благовещенский районы. Первый расположен севернее второго. В первом преобладают темно-серые и серые лесные почвы, во втором светло-серые лесные. В первом среднее содержание гумуса в пахотных почвах по району составляет 5 %, запасы гумуса в метровом слое 270 т/га, во втором соответственно 3 % и 150 т/га. Аскинский район в геоморфологическом отношении входит в зону аккумуляции рыхлых отложений. В этих условиях после четвертичного оледенения почвообразование шло под влиянием луговой и лесостепной растительности. Темнохвойные же леса проникли сюда в более позднее время. Благовещенский район в геоморфологическом отношении входит в природную зону с процессами денудации, имеет более древний возраст. К таким условиям более приспособленными оказались лесные фитоценозы, под влиянием которых формировались светло-серые и серые лесные почвы. Таким образом, геоморфология в данном случае выступает определяющим фактором в распределении растительности и почв.
На Уфимском плато какая-либо закономерность формирования почвенного покрова в зависимости от геоморфологии вообще отсутствует. Здесь доломиты и известняки, их элювий прикрыты без определенного порядка, мозаично, красно-бурыми делювиальными бескарбонатными глинами. В результате почвенный покров также мозаичен: дерново-карбонатные перемежаются со светло-серыми лесными почвами. Следует отметить, что эта мозаичность имеет место и на водоразделах, и на их склонах. Такая же мозаичность почвенного покрова с разнообразием рельефных условий и почвообразующих пород имеет место на Зилаирском плато.
Самые потенциально плодородные черноземы в Башкортостане залегают на надпойменных террасах р. Белой и ее левобережных притоков в нижнем течении. Эти террасы самые молодые [Рождественский, 1971]. Под влиянием лугово-степной растительности на них формировались выщелоченные и типичные черноземы, имеющие возраст около 7000 лет. Запасы гумуса черноземов в Илишевеком районе достигают 700 т/га. Южнее, в Чекмагушевском районе, указанные черноземы в результате большего поднятия речных долин и террас подвергаются эрозионным процессам, запасы гумуса составляют 400-500 т/га. Поэтому с учетом местных особенностей экологии их нужно выделить в разные почвенно-экологические районы.
Рассмотрим еще пример, связанный с тектоникой. Вулканические процессы на Южном Урале в наибольшей степени выражены на восточных предгорьях в районе Ирендыка (Баймакский район). Южнее (Хайбуллинский район) они были ослабленные, затухали ближе к дневной поверхности. В данном случае выраженность вулканических процессов в двух районах была далеко не одинаковой. Почвенный покров на хр. Ирендык на андезито-базальтовых породах отличается контрастностью по вертикали, т.е. на близких расстояниях мощность всего мелкозем истого профиля колеблется от нескольких сантиметров (примитивные органогенно-щебнистые почвы) до полу- и одного метра (серая лесная слаборазвитая и темно-серая лесная полноразвитая почвы). Для Хайбуллинского района характерна, кроме того, большая контрас-ность и по горизонтали, т.е. на близких расстояниях, когда буквально в пределах одного метра можно обнаружить почвы различного генезиса и типа: примитивную ор-ганогенно-щебнистую, чернозем слаборазвитый, чернозем южный, солонец-солончак. Такие почвенные сочетания-мозаики являются результатом смешения юрских морских отложений (на Ирендыке их нет) и различных метаморфических вулканогенных пород. Такие «случайности» почвенного покрова, обусловленные в данном случае азональными факторами, имеют место и в других регионах. Примеры, приведенные выше, показывают на отсутствие логики в смысле пространственного размещения почв в пределах одной зоны, на общность случайного в экологии почв. Такие алогичные моменты, как пишут сами авторы, «методические неясности», имели место и при почвенном районировании Молдавии [Крупеников, Урсу, 1985]. Логика прослеживается, если увязать эволюцию почвенного покрова конкретного региона с его тектоникой или другими «случайными» азональными факторами. Различная история развития и формирования ландшафтов, геоморфологическое строение, составы пород, в том числе засоленность, современные биоклиматические условия отдельных регионов, уровень грунтовых вод, неотектоника обусловили множество типов, подтипов, родов почв, их разноуровневых сочетаний и мозаик.
Таким образом, обнаруживается, как по мере перехода от более высокой единицы (макро) при почвенно-географическом районировании к более низкой (микро) мы вынуждены считаться с отсутствием закономерностей. Можно признать, что поч-венно-географическое районирование на уровнях почвенно-климатического пояса и почвенно-биоклиматической области отвечает докучаевским законам географии почв.
Проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия
Свойства почвообразующих пород во многом определены свойствами подстилающих коренных пород пермской системы, которые представлены разновозрастными красноцветными глинами, конгломератами, песчано-глинистыми сланцами. Материал этих пород послужил одним из главных источников образования элювиально-делювиальных суглинков и глин. Мощность их различна и зависит от рельефных условий, увеличиваясь от высотных водораздельных точек к понижениям склонов. Механический состав различный, реакция среды от кислого до щелочного. Делювиальные отложения имеют четвертичный возраст.
Формирование ландшафтов происходило в условиях периодически возобновляющихся общих поднятий земной коры и неодинаковых колебаний климата. За счет таких поднятий могли образоваться Прибельские (правобережные нижнего течения р. Белой) возвышенности с почвами легкого механического состава, где под влиянием сосново-еловых лесов формировались относительно молодые дерново-подзолистые почвы. В последнее ледниковое время в начале голоцена климат был резко континентальный -холодный и сухой. Этот бореальный период [Иванов, 1984] сменился атлантическим, более теплым (8-5 тыс. лет). Он характерен формированием черноземов и наступлением широколиственных пород. Почвы приобретают черты, наблюдаемые и в настоящее время. Затем прокатывается снова волна похолодания, вызывая разрушение широколиственных лесов. Этот суббореальный период (5-2,5 тыс. лет) в целом отмечается изменчивым климатом. Такой характер климата продолжается в субатлантический период, т.е. и в наши дни. В результате произошли взаимопроникновения и стыковка различных ландшафтов, различных растительных группировок: лесных, лесостепных, лу-гово-степных. Преобладающими же оставались лесные ландшафты.
Бытовало мнение, что почвы северных районов республики отличаются низким плодородием. Стало привычным даже ссылаться на это. Между тем, как показали наши исследования, не всегда такая оценка почв оправдана. К примеру, в пахотных угодиях мы практически не нашли подзолистых почв. Основной почвенный фон здесь создают серые лесные почвы, причем мощность гумусового слоя в среднем составляет 30 см, за исключением, конечно, эродированных почв на склонах. Такая мощность гумусового горизонта позволяет создать окультуренный слой до 30 см. Однако северная лесостепь далеко не одинакова. Здесь есть и равнины, и увалы. Различны и почвы. Среди них есть и относительно плодородные, и менее плодородные. Различны по происхождению и ландшафты. Все это важно учитывать при хозяйственном их использовании. По характеру почвенного покрова (однотипности) и другим особенностям природных условий мы выделили 8 почвенно-экологических районов (рис. 9).
Забуйский мелкоувалистый лесной почеенно-экологический район расположен на северо-западной границе Башкортостана и граничит с Удмуртией и Пермской областью. Общая площадь — 74,6 тыс. га, и она принадлежит Янаульскому району. Эта территория представляет увалистую, слегка всхолмленную равнину с отметками от 100 до 200 м. В отдельных пунктах имеются возвышения, достигающие 300 м. Район сложен отложениями казанского и татарского ярусов пермской системы, представленными красно-бурыми известковистыми глинами с прослойками серых песчаников. Указанные коренные породы покрыты пластом древнеозерных песков и супесей. Иногда под песком залегает красновато-бурая некарбонатная глина или суглинок. Мозаичность почвообразующих пород обусловливает и своеобразие почв. Почвы дерново-подзолистые, особенно под лесами (их площадь 38 600 га), светло-серые (25 500 га), серые лесные (6 000 га) и серые лесные коричневоцветные (4 500 га). По механическому составу они легко-, средне-, и тяжелосуглинистые.
Здесь проходит южная часть лесной зоны - подзона хвойно-широколист-вен-ных лесов. В недавнем историческом прошлом она представляла собой почти сплошное лесное пространство, лишь местам прерываемое небольшими участками лугов и болот. Коренные типы леса (елово-пихтовые) большей частью заменены вторичными березовыми. Встречаются и орешники.
Климат ярко выраженный континентальный. Продолжительность безморозного периода - 90-110 дней, годовое количество осадков — 455 мм. Сумма температур за период со среднесуточными температурами выше 10-1800С. Почвы отличаются небольшой мощностью гумусового горизонта, в среднем от 15 до 25 см (А+АВ 20 см). Содержание подвижного гумуса менее 0,2 %, общего гумуса 2 % в дерново-подзолистых и 2,5-4,5 % - в серых лесных почвах, т.е. низкое. Запасы гумуса также невелики: 100-200 т/га. Сумма поглощенных оснований — 15-25 мг-экв на 100 г почвы. Почвы практически все кислые (среднекислые). Содержание питательных элементов (азота, фосфора, калия) пониженное. Применение органических и минеральных удобрений, известкования на почвах данного почвенно-экологи-ческого района - очень важное мероприятие по повышению их плодородия. Кроме того, распаханные почвы подвержены эрозионным процессам: около 60 % слабой, 10 % - средней и 3 % - сильной степени водной эрозии.
Достаточная увлажненность, наличие относительно малоплодородных почв и склоновые условия определяют специализацию сельского хозяйства в направлении кормопроизводства и скотоводства мясо-молочного направления. Для зернотравяно-го севооборота возможно следующее чередование культур: 1) пар занятый, 2) озимая рожь, 3) яровая пшеница, ячмень, 4) силосные (кукуруза + подсолнечник), 5) яровая пшеница + травы, 6) и 7) - многолетние травы.
Специальный севооборот со следующим чередованием культур: 1) многолетние травы, 2) картофель, 3) яровая пшеница, 4) зернобобовые, 5) озимая рожь, 6) картофель, 7) яровая пшеница + травы.
В целях улучшения кормовой базы рекомендуется следующая травосмесь: кострец безостый (норма высева 13 кг/га), люцерна желтогибридная (6 кг/ га), клевер луговой (5 кг /га), овсяница луговая (8 кг/га). Желательно почву произвестковать: 3 т/га под вспашку и 3 т/га под культивацию, при высеве семян вносить в рядки нит-родиаммофоску - 50 кг/га. Буй-Тюйский равнинный лесо-луговой почвенно-экологический район охватывает относительно равнинную территорию вдоль границы с Пермской областью в бассейнах рек Буй, Быстрый Танып и Тюй. Она сложена в основном пермскими породами уфимского и кунгурского яруса: алевролитами, мергелями, известняками, песчаниками и глинами. Они перекрыты третичными галечниками. В долинах рек распространены пески, супеси, буровато-коричневые суглинки и глины четвертичного возраста. Высоты достигают 100-200 м. Поверхности междуречий сглажены, что объясняется преимущественно песчано-глинистым составом слагающих пород, легко поддающихся эрозии. В долинах рек ясно выражены широкие, часто заболоченные поймы с многочисленными старицами. Вышеназванные реки имеют равнинный характер течения. Воды гидрокарбонатно-кальциевые, слабо минерализованы, дебит от 6 до 15 л/с [Балков, 1978].
Климат континентальный. Континентальность возрастает с запада на восток. Средняя годовая температура в западной -части составляет (+ 1,7), в восточной — (+ 1,2). Поздневесенние заморозки кончаются в западной части 1 июня, в восточной - 5 июня. Продолжительность безморозного периода — 100 дней. Годовое количество осадков — от 500 до 580 мм.
