РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ТРАНСФОРМАЦИЯ ПЛОЩАДЕЙ АНТРОПОГЕННО-ПРЕОБРАЗОВАННЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ
Республика Беларусь - один из наиболее заторфованных географических регионов Европы. Общая площадь торфяных болот до начала их освоения составляла 2,9 млн га, или 14,2 % территории. В настоящее время из общей площади осушенных болот около 1,1 млн га используется в сельском хозяйстве, 255 тыс. га занимают выработанные торфяные месторождения. В естественном состоянии осталось около 1,4 млн га.
Важнейшее значение для сельскохозяйственного использования имеет мощность торфяного слоя. По этому признаку торфяные почвы делятся на торфянисто-глеевые (до 30 см), торфяно-глеевые (30-50 см), торфяные маломощные (50-100 см), среднемощные (100-200 см) и мощные (более 200 см). В пределах Республики мощность торфа существенно различается. Так, средняя мощность торфяного слоя в Витебской области составляет 2,5 м, а в Брестской -лишь 1,4 м.
В результате проведения мелиоративных работ по состоянию на 1965 г. [71, 76, 151] установлено, что площади осушенных торфяно-болотных почв составляют 633,4 тыс. га (табл. 1.1). Благодаря высокому содержанию органического вещества, азота и лучшей по сравнению с зональными почвами влаго-обеспеченности эти почвы относились к наиболее плодородным, имели высокую производительную способность, казались надежным длительным источником получения дешевых кормов, продуктов и экономического благополучия.
Таблица 1.1. Динамика площадей осушенных сельскохозяйственных земель на торфяных почвах Беларуси (Цитируется по А. С. Мееровскому и др.[71 ])
Торфяные почвы с мощностью торфа |
1965 г. |
1985 г. |
2005 г. |
2020 г. (прогноз) |
||||
тыс. га |
% |
тыс. га |
% |
тыс. га |
% |
тыс. га |
% |
|
Маломощные (до 1 м) |
131,4 |
20,7 |
637,3 |
61,2 |
580,9 |
54,4 |
485,6 |
45,5 |
Срсднсмощныс (1-2 м) |
385,2 |
60,8 |
264,5 |
25,4 |
249,9 |
23,4 |
223,3 |
20,9 |
Мощные (более 2 м) |
116,8 |
18,5 |
76,3 |
7,3 |
47,2 |
4,4 |
33,7 |
3,2 |
Дегроторфяные* |
— |
— |
63,1 |
6,1 |
190,2 |
17,8 |
325,6 |
30,4 |
Всего агроторфяных почв |
633,4 |
100 |
1041,2 |
100 |
1068,2 |
100 |
1068,2 |
100 |
*Почвы с содержанием ОВ менее 50 %.
Работы по осушительной мелиорации болот активно продолжались и в последующие годы. Уже через 20 лет (1985 г.) площади осушенных торфяно-болотных почв достигли 1 млн га и более. За последние почти 20 лет (по состоянию на 2005 г.) общая площадь осушенных агроторфяных почв увеличилась еще на 17 тыс. га и достигла 1068,2 тыс. га [85].
Из приведенных в табл. 1.2 данных видно, что к настоящему времени в целом по Беларуси из общей площади сельскохозяйственных земель органогенные почвы составляют 13,7 %. По областям и районам площади этих почв распространены крайне неравномерно. Наибольшее распространение они имеют в Брестской, Минской и Гомельской областях, где составляют 23,8; 18,0 и 18,8 % от общей площади сельскохозяйственных земель соответственно. Значительно меньше эти почвы распространены в Витебской (6,1 %), Могилевской (6,6 %) и Гродненской (7,8 %) областях.
Таблица 1.2. Площади сельскохозяйственных земель на органогенных почвах Республики Беларусь по состоянию на 2001 г. [85, 95]
Область |
Всего |
||||||
тыс. га |
% от обшей площади с.-х. земель |
в том числе с мощностью торфа, тыс. га |
|||||
до 0,3 м |
0,3-0,5 м |
0,5-1,Ом |
более 1 м |
дегроторфяные |
|||
Брестская |
299,2 |
23,8 |
33,0 |
69,2 |
86,5 |
47,5 |
63,0 |
Витебская |
79,5 |
6,1 |
2,5 |
6,9 |
21,3 |
38,7 |
10,1 |
Гомельская |
237,7 |
18,8 |
24,0 |
45,1 |
70,7 |
40,4 |
57,5 |
Гродненская |
86,6 |
7,8 |
0,7 |
8,8 |
26,2 |
50,7 |
0,2 |
Минская |
281,8 |
18,0 |
19,2 |
39,3 |
82,4 |
89,6 |
51,3 |
Могилевская |
83,3 |
6,6 |
5,0 |
14,0 |
26,1 |
30,1 |
8,1 |
Республика Беларусь |
1068,2 |
13,7 |
84,3 |
183.4 |
313,2 |
297,1 |
190,2 |
В ряде районов (табл. 1.3) агроторфяные почвы занимают более 30 % от площади сельскохозяйственных земель. Так, в Брестской области: Гаицевич-ский - 35,3; Ивацевичский - 46,1; Лунинецкий - 36,9; Пинский - 34,7 %; в Гомельской области: Калинковичский - 35,7; Лельчицкий - 37,4; Октябрьский -42,0; Светлогорский - 37,8 %; в Минской: Любанский - 45,5; Солигорский -37,5 и Стародорожский - 30,6 %. Значительные площади сельскохозяйственных земель размещаются на торфяных почвах в Докшицком районе (11,1 тыс. га) Витебской и Глусском районе (12,6 тыс. га) Могилевской области. В целом наибольшее распространение агроторфяные почвы низинного типа получили в районах Полесья, площади которых в общей сложности в этой зоне составляют около 700 тыс. га. Таким образом, в формировании экономики сельскохозяйственных предприятий зоны Полесья большое значение имеет эффективное использование мелиорированных земель вообще и особенно на органогенных почвах.
Таблица 1.3. Площади сельскохозяйственных земель на органогенных почвах по некоторым районам Республики Беларусь по состоянию на 2001 г. [76, 85]
Район |
Всего |
Прогноз дсгроторфяных почв к 2050 г. |
||||||
тыс. га |
% от площади с.-х. земель |
в том числе с мощностью торфа, тыс. га |
||||||
менее 0,3 м |
0,3-0,5 м |
более 0,5 м |
дегроторфяные |
тыс. га |
% к общей площади торфяных почв |
|||
Брестская область |
||||||||
Ганцевичский |
14,1 |
35,3 |
1,7 |
3,9 |
6,7 |
1,8 |
7,4 |
52,5 |
Ивацевинекий |
40,5 |
46,1 |
2,4 |
7,6 |
21,3 |
9,2 |
19,2 |
47,4 |
Кобринский |
28,5 |
26,4 |
4,1 |
7,8 |
9,7 |
6,9 |
18,8 |
67,1 |
Лунинецкий |
36,9 |
47,0 |
3,5 |
9,7 |
10,6 |
13,1 |
26,3 |
71,3 |
Пинский |
45,4 |
34,7 |
4,3 |
10,6 |
28,3 |
2,2 |
17,1 |
37,7 |
Пружанский |
31,7 |
26,5 |
2,0 |
7,4 |
16,8 |
5,5 |
14,9 |
47,0 |
Сумма |
197,1 |
36,0 |
X |
X |
X |
38,7 |
103,7 |
52,6 |
Гомельская область |
||||||||
Брагинский |
12,8 |
24,4 |
0,8 |
1,9 |
7,8 |
2,3 |
5,0 |
39,1 |
Жлобинский |
20,8 |
23,9 |
3,4 |
6,5 |
9,8 |
1,1 |
11,0 |
52,9 |
Житковичский |
15,2 |
26,8 |
0,4 |
1,2 |
10,2 |
3,4 |
5,0 |
32,9 |
Калинковичский |
32,7 |
35,7 |
1,5 |
6,0 |
14,8 |
10,4 |
17,9 |
54,7 |
Лсльчицкий |
16,1 |
37,4 |
2,6 |
3,3 |
8,8 |
1,4 |
7,3 |
45,3 |
Октябрьский |
17,9 |
42,0 |
2,1 |
3,3 |
9,1 |
3,4 |
8,8 |
49,2 |
Петриковский |
21,4 |
28,5 |
1,4 |
5,8 |
6,0 |
8,2 |
15,4 |
72,0 |
Светлогорский |
22,5 |
37,8 |
0,6 |
2,4 |
11,2 |
8,3 |
11,6 |
51,6 |
Речицкий |
17,2 |
17,2 |
1,6 |
2,7 |
7,7 |
5,2 |
9,5 |
55,2 |
Сумма |
176,3 |
30.4 |
X |
X |
X |
43,7 |
91.5 |
51.9 |
Минская область |
||||||||
Любанский |
37,5 |
45,5 |
1,8 |
3,9 |
21,8 |
10,0 |
15,7 |
41,9 |
Пуховичский |
20,5 |
21,4 |
1,1 |
2,8 |
12,9 |
3,7 |
7,6 |
37,1 |
Слуцкий |
19,9 |
18,7 |
2,0 |
2,9 |
9,5 |
5,5 |
10,4 |
52,3 |
Солигорский |
37,9 |
37,5 |
1,7 |
5,3 |
23,0 |
7,9 |
14,9 |
39,3 |
Стародорожский |
14,6 |
30,6 |
0,8 |
2,8 |
8,3 |
2,7 |
6,3 |
43,2 |
Сумма |
130,7 |
30,7 |
X |
X |
Д' |
29,8 |
54,9 |
42,0 |
Витебская область |
||||||||
Докшицкий |
ИЛ |
20,4 |
0,2 |
1,0 |
9,8 |
0,1 |
1,3 |
11,7 |
Могилевская область |
||||||||
Глусский |
12,6 |
29,5 |
0,2 |
1,9 |
8,8 |
1,7 |
3,8 |
30,2 |
Всего |
527,8 |
X |
X |
X |
X |
114,0 |
255,2 |
48,4 |
Мелиоративное преобразование и сельскохозяйственное использование торфяно-болотных почв, несомненно, обеспечили высокий уровень производительности этих земель, экономического и социального благополучия сельскохозяйственных предприятий и населения ряда районов. Особенно преобразился агроландшафт Полесья. Однако, как показывают данные табл. 1.1-1.4, вместе с увеличением площади осушенных торфяно-болотных почв одновременно произошла достаточно интенсивная трансформация агроландшафтов и структуры почвенного покрова с органогенными почвами. Если по состоянию на 1965 г. площадь земель с мощностью органогенного слоя более 1 м составляла 502,0 тыс. га (81,5 %), то уже через 40 лет (2005 г.) площадь таких почв сократилась до 279,1 тыс. га, т. е. почти в 2 раза, и составляет 27,8 % общей площади сельскохозяйственных земель на агроторфяных почвах. За этот период площади почв с мощностью торфяного слоя менее 1 м увеличились до 580,9 тыс. га, из них 25,1 % - с мощностью менее 0,5 м.
В настоящее время наибольшие площади средне- и мощных агроторфяных, наиболее плодородных почв, находятся в Минской (89,6 тыс. га) и Гродненской (50,7 тыс. га) областях. В то же время торфянисто- и торфяно-глеевые почвы с мощностью органогенного слоя менее 0,5 м наиболее широкое распространение находят в Брестской области - 102,2 тыс. га, что составляет 34 % от общей площади сельскохозяйственных земель, Гомельской и Минской -69,1 и 58,5 тыс. га. Наибольшие площади торфянисто- и торфяно-глеевых почв находятся в следующих районах: Кобринском - 11,9 тыс. га, Лунинецком - 13,2; Пинском - 14,9; Жлобинском - 9,9; Калинковичском - 7,5; Петриковском - 7,2 и Солигорском - 7,0 тыс. га. По прогнозу [71, 151] к 2020 г. структура почвенного покрова органогенных почв еще больше изменится: уменьшатся площади агроторфяных и за счет этого существенно увеличатся площади торфяно-минеральных.
После осушения и в результате сельскохозяйственного использования в торфяных почвах коренным образом меняется направление почвообразовательного процесса, круговорота органического вещества и накопленной энергии, т. е. происходит трансформация генетического типа торфяно-болотной почвы. Это приводит к разрушению торфяного слоя, уменьшению запасов органического вещества, изменению морфологических, химических, физико-химических, биологических свойств и снижению уровня эффективного плодородия почв. На месте агроторфяных формируются почвы органо-минеральные (деградированные) с содержанием органического вещества менее 50 %: торфяно-минеральные, минеральные остаточно-торфяные и минеральные пост-тор-фяные. Так, если по состоянию на 1965 г. эти почвы отсутствовали (см. табл. 1.1), то уже через 20 лет (1985 г.) их площадь составила 63,1 тыс. га. За последующие 20 лет площади этих почв еще больше увеличились. К настоящему времени из 1068 тыс. га бывших торфяных, используемых в сельском хозяйстве, образовалось около 200 тыс. га органо-минеральных почв разной степени деградации (табл. 1.4). В Лунинецком и Калинковичском районах их площади уже превысили 13 и 10 тыс. га соответственно, а в отдельных хозяйствах Полесья составляют более 1000 га [85].
Антропогенно-преобразованные торфяные почвы разных стадий эволюции различаются по морфологическому строению почвенного профиля, уровню содержания органического вещества, водно-физическим, биологическим и агро химическим свойствам. Согласно принятой в Беларуси классификации, весь комплекс антропогенно-преобразованных агроторфяных почв разделяется на агроторфяные с содержанием ОВ более 50 % и дегроторфяные с содержанием ОВ менее 50 %: торфяно-минеральные (ОВ 50-20 %), минеральные остаточио-торфяные (ОВ 20-5 %) и минеральные постторфяные (ОВ менее 5 %). Долевое участие этих почв в структуре земельного фонда деградированных торфяных значительно различается по республике и особенно по областям (табл. 1.4).
Таблица 1.4. Распространение сельскохозяйственных земель на дегроторфяных почвах Республики Беларусь по состоянию на 2001 г., тыс. га [76, 85|
Область |
Площадь дсгроторфяпых почв |
||||||
всего |
в том числе |
прогноз на 2050 г. |
|||||
тыс. га |
%’ |
торфяноминеральные |
остаточноторфяные |
постторфяныс |
тыс. га |
%* |
|
Брестская |
63,0 |
21,1 |
45,9 |
13,5 |
3,6 |
165,2 |
55,2 |
Витебская |
10,1 |
12,7 |
6,8 |
3,2 |
0,1 |
19,5 |
24,5 |
Гомельская |
57,5 |
24,2 |
14,3 |
42,3 |
0,9 |
126,6 |
53,3 |
Гродненская |
0,19 |
0,2 |
0,12 |
0,03 |
0,04 |
9,7 |
11,2 |
Минская |
61,3 |
18,2 |
32,2 |
5,7 |
13,5 |
109,8 |
39,0 |
Могилевская |
8,1 |
9,7 |
6,5 |
1,5 |
0,1 |
27,1 |
32,5 |
Республика Беларусь |
190,2 |
17,8 |
105,8 |
66,2 |
18,2 |
457,9 |
42,9 |
Процент от площади органогенных почв.
Так, в целом по Беларуси из всей площади деградированных торфяных почв торфяно-минеральные составляют 56 %, минеральные остаточно-торфяные - 35 % и постторфяные - 9 % [85]. При этом в Брестской, Гомельской и Минской областях торфяно-минеральные почвы занимают 73, 25 и 53 %; минеральные остаточно-торфяные - 21, 74 и 9 % и постторфяные - 6, 2 и 22 % соответственно. Таким образом, из дегроторфяных в Брестской и Минской областях наиболее распространены торфяно-минеральные, а в Гомельской -минеральные остаточно-торфяные почвы.
Площади антропогенно-преобразованных дегроторфяных почв постоянно увеличиваются. По оценкам разных авторов [14, 15, 30, 31, 71, 86, 151 и др.], площади таких почв к 2020 г. могут увеличиться до 220-325,6 и даже 375 тыс. га. Согласно результатам наших исследований, если не изменить существующие направления сельскохозяйственного использования, то площадь антропогенно-преобразованных дегроторфяных почв в Республике Беларусь за счет трансформации торфянисто- и торфяно-глеевых к 2050 г. может увеличиться до 457,9 тыс. га, что составляет 42,9 % от общей площади органогенных. Наибольшее увеличение площадей этих почв ожидается в Брестской (до 165,2 тыс. га); Гомельской (126,6 тыс. га) и Минской (109,8 тыс. га) областях. В некоторых районах Брестской (Ивацевичский, Кобринский, Лунинецкий, Пинский и Пружанский), Гомельской (Калинковичский, Петриковский), Минской (Любан-ский, Солигорский) областей площади дегроторфяных почв могут достигнуть 15 тыс. га. и более. При этом в 15 районах (см. табл. 1.3) площади этих почв составят более 40 %, а в Кобринском, Лунинецком и Петриковском более - 60 % от общей площади сельскохозяйственных земель на агроторфяных почвах.
Трансформация агроторфяных почв обусловлена в основном двумя причинами. Первая - нарушение естественного процесса болотообразования. В торфяно-болотных почвах при избытке влаги синтез преобладает над распадом органических соединений. После осушения, удаления избыточной влаги и в результате сельскохозяйственного использования интенсивность процесса минерализации органического вещества почвы преобладает над его образованием, в связи с чем баланс органического вещества агроторфяной почвы, как правило, отрицательный, плодородие почв постоянно снижается. Вторая причина - техногенная (способ использования осушенных торфяно-болотных почв). По данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии», при посеве пропашных культур потери ОВ составляют 8-10, зерновых - 5-6, а многолетних трав - около 2 т/га в год [87 и др.]. Академик Н. Н. Бамбалов [2, 39, 153 и др.], обобщив результаты большого количества полевых опытов, установил, что при возделывании на агроторфяной почве зерновых культур расход сухого торфа с 1 га составляет 7 т/га, долголетних трав с периодическим переза-лужением - 4, а при возделывании многолетних лугов - 2 т/га ежегодно.
Учитывая особенности торфяно-болотных осушенных почв, научными учреждениями были разработаны рекомендации по рациональному их использованию и сохранению, в которых прежде всего регламентировалась структура землепользования и посевных площадей. К настоящему времени накоплена обширная научная информация и практический опыт эффективного использования агроторфяных почв. С целью максимального сохранения маломощные торфяные почвы рекомендуется использовать под многолетние травы с возделыванием зерновых культур в период перезалужения [21, 38, 87 и др.].
Однако в последние годы, в связи с отсутствием роста урожайности сельскохозяйственных культур и снижения плодородия, проблема сохранения и использования осушенных торфяных почв обострилась, приняла общенациональный характер. Одной из причин снижения урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия этих почв является нарушение установленных требований по структуре землепользования и посевных площадей. Как показывает анализ, фактическое состояние структуры посевных площадей на агроторфяных почвах, особенно в зоне Полесья, часто не отличается от структуры посевов на минеральных почвах. Например, зерновые колосовые культуры в структуре посевных площадей на агроторфяных почвах достигают 50 %, существенно расширились посевные площади на этих почвах кукурузы. Значительные площади посевов этих культур в зоне Полесья привели к достаточно быстрой трансформации агроторфяных почв, снижению их плодородия и в целом продуктивности. В то же время следует отметить, что ряд сельхозяйственных предприятий с целью улучшения кормовой базы животноводства и при наличии значительных площадей органогенных почв в структуре почвенного покрова вынуждены возделывать различные кормовые культуры, в том числе зерновые и кукурузу на агроторфяных почвах. По нашему мнению, для улучшения кормовой базы животноводства, снижения негативного влияния этих культур на почву необходимо совершенствовать систему земледелия на агроторфяных почвах, уделяя особое внимание почвозащитной функции растений. Подбирая системы использования этих почв, насыщая севообороты промежуточными культурами, совершенствуя технологии возделывания сельскохозяйственных культур, можно управлять процессом трансформации агроторфяных почв, снижать потери органического вещества и их плодородия, повышать производительную способность. Все мероприятия по сельскохозяйственному использованию агроторфяных почв должны носить почвозащитный характер и обеспечивать минимизацию минерализации органического вещества, снижение проявления дефляции и возмещение потерь органического вещества.
При разработке приемов интенсификации земледелия на торфяных почвах разных стадий антропогенной эволюции важнейшее значение имеет объективная оценка состояния свойств и прогноз их возможных изменений во времени под влиянием техногенных факторов. Для рационального использования этих почв, сохранения и повышения их плодородия необходимо знать закономерности развития, тенденции трансформации свойств и уметь воздействовать на эти изменения. Не менее актуальна и проблема идентификации торфяных почв различных стадий эволюции, которая будет рассмотрена в следующих главах.