Формирование агроландшафтов в сельскохозяйственных зонах Средней Сибири

Введение. На огромной территории Средней Сибири, протянувшейся с севера на юг более чем на 3 тыс. км, четко проявляется широтная зональность и, соответственно, зональное строение почвенного покрова [1, 2]. Существенное нарушение в последовательной смене зональных почв вносит горный рельеф, который определяет вертикальную почвенную поясность (Алтае-Саянская горная страна). Кроме широтной зональности в распространении почв заметно проявление также и провинциальных особенностей – западной в пределах у левобережья Енисея (на Западно-Сибирской равнине) и восточной в правобережье Енисея (на Среднесибирском плоскогорье).

Красноярский край занимает ведущее место в сельскохозяйственном производстве Восточной Сибири. Он дает около 40% валовой сельскохозяйственной продукции этого региона.

Цель исследования . Определить экологические факторы природной среды, влияющие на особенности формирования агроландшафтов сельскохозяйственных зон.

На территории края выделяются несколько сельскохозяйственных зон, с определенными почвами и расположенными в них территориально-производственными комплексами (TПK) (табл. 1).

Сельскохозяйственные зоны Красноярского края

Таблица 1

Сельскохозяйственная зона	Преобладающие и используемые почвы	Основное направление перспективной специализации сельского хозяйства	ТПК и промузлы
1	2	3	4
Крайний Север	Аллювиальные, мерзлотнотаежные. подзолистые	Оленеводческо-охотничье-промысловое с молочным и овощным сельским хозяйством	Северный (Норильский, Игарский)
Таежная	Аллювиальные, подзолистые, глеево-таежные	Оленеводческо-промысловое с очагами овоще-молочного сельского хозяйства	Северный, Приангарский
Подтаежная	Дерново-подзолистые, серые лесные	Пригородное овоще-молочное, мясомолочно-зерновое	Приангарский (Лесосибирский, Богучанский)
Канская лесостепь	Черноземы, серые лесные, дерновоподзолистые	Скотоводческо-зерновое с развитым свиноводством и птицеводством. Вблизи городов – пригородное	ЦентральноКрасноярский (Канско-Тасеевский)

Окончание табл. 1

1	2	3	4
Ачинская лесостепь	Черноземы, серые лесные	Молочно-мясо-зерновое, высоко развитое свиноводство. В южных районах овощеводство. Вблизи городов – пригородное	ЦентральноКрасноярский (Причулымские промузлы)
Центральная пригородная	Черноземы, серые лесные	Пригородное овоще-молочное с промышленным птицеводством	ЦентральноКрасноярский (Красноярско-Дивногорский)
Южная лесостепь	Черноземы, серые лесные	Молочно-мясо-зерновое с развитым овцеводством. Вблизи городов – пригородное	Саянский (Минусинский)
Южная степная	Черноземы, каштановые	Овцеводческо-скотоводческое с производством зерна. Вблизи городов – пригородное	Саянский (Абаканско-Черногорский, Саяногорский)

Агроландшафты (сельскохозяйственные экосистемы) состоят из множества взаимосвязанных биологических, физических и химических компонентов. Правомерно полагать, что агроландшафты являются одной из форм материального мира с определенной совокупностью экологических, экономических и социальных явлений.

В.В. Докучаев рассматривал почвы как результат взаимодействия всех факторов почвообразования – материнской породы, климата, рельефа, живых организмов – как продукт географического ландшафта и в то же время его зеркало [5]. Исследования и бонитировку почв Средней Сибири в пределах Красноярского края по методике Почвенного института им. В.В. Докучаева вели почвоведы проектного института Востсибгипро-зем, а агрохимическое изучение – краевая агрохимическая лаборатория. Из большого количества почв Сибири здесь указаны наиболее характерные для той или иной ландшафтной зоны или вертикального пояса. Обычно на картах указывается около 20–21 типов почв равнин и 7–8 типов горных почв (табл. 2).

Основные типы почв (в процентах к общей площади Красноярского края)

Таблица 2

Почвы	Процент	Почвы	Процент
1. Равнинные		2. Почвы горных областей
Арктические	0,61	Горно-тундровые	9,06
Тундровые арктические	13,21	Горно-мерзлотно-таежные карбонатные	1,52
Тундровые субарктические	8,79	Горные мерзлотно-таежные кислые	10,61
Глеево-мерзлотно-таежные	11,00	Горные серые лесные	0,60
Мерзлотно-таежные кислые и оподзоленные	7,44	Горно-таежные дерновые	1,44
Глеево-таежно-оподзоленные	1,28	Горно-таежные бурые	1,84
Глеево-таежные	1,58	Горно-подзолистые	1,57
Болотно-мерзлотно-таежные	0,40	Прочие	2,43
Болотно-таежные	0,19
Подзолистые	8,25
Подзолы иллювиально-гумусовые	1,39
Дерново-подзолистые	3,25
Болотно-подзолистые	1.55
Серые лесные	1.44
Черноземы выщелоченные и оподзоленные	1,20
Черноземы обыкновенные	0,91
Черноземы южные	0,27
Торфяно-болотные	0,73
Перегнойно-болотные	1,65
Аллювиальные	0,86
Прочие	4,80

Сельскохозяйственные зоны широтного зонального распространения в своей основе имеют характерные особенности почвенного покрова.

Крайний Север . Острова арктических морей и полуостров Челюскин имеют почвы арктических пустынь, для которых характерны фрагментарный почвенный покров и примитивные, едва затронутые развитием почвы. Северная половина Таймырского полуострова покрыта почвами арктической тундры, среди которых распространены полигональные, дерновые глеевые и торфяно-глеево-мерзлотные почвы. В южной половине полуострова развиты почвы субарктической тундры, где под мохово-лишайниковой растительностью широко распространены тундровые торфяно-глеевые, а на кустарничковой и ерниковой тундро-глеево-мерзлотно-подзолистые. Много болотных (перестойно-болотных) почв, а по долинам рек - аллювиальных.

За годы советской власти земледелие продвинулось далеко на север, и самые северные его очаги достигают 72° с.ш. - районы Хатанги, Волочанки, Дудинки и др., где возделывают овощи при соответственном улучшении водно-тепловых свойств и внесении органических и минеральных удобрений. На долю арктической пустыни и тундры приходится более 20% площади региона, а на лесотундру около 6%.

Таежная зона. На обширной территории зоны тайги почвы разнообразны. В левобережной части Енисея, на Западно-Сибирской равнине, в распределении почв четко выражены три подзоны: северная, средняя и южная, чего нельзя сказать о Среднесибирском плоскогорье. Там зональность смешана, и закономерность широтно-зонального распространения почв нарушается горным рельефом.

В северо-таежной подзоне преобладают глеево-мерзлотно-таежные и торфяно-болотные, а на почвообразующих породах легкого механического состава формируются глеево-подзолистые почвы. На долю почв этой подзоны приходится около 7% территории.

Почвы средне-таежной подзоны занимают около 14% территории Средней Сибири, среди которых господствуют в левобережье Енисея глеево-таежные, болотно-таежные, глеево-таежные оподзоленные и болотные. На Среднесибирском плоскогорье в западной части - преимущественно подзолистые, мерзлотнотаежные кислые и оподзоленные.

Среди почв южно-таежной подзоны Западно-Сибирской равнины наиболее распространенными являются подзолы иллювиально-гумусовые, болотные, болотно-подзолистые и дерново-подзолистые.

Для сельского хозяйства в подзоне тайги наибольший интерес представляют дерново-глеевые почвы террас Енисея и его крупных притоков. Их использование требует ряда мероприятий по улучшению гидротермических условий, активизации микробиологических процессов, внесения органических и минеральных удобрений. В южной тайге дерново-подзолистые почвы являются наиболее пригодными для использования в сельском хозяйстве, но требуют известкования, внесения удобрений, особенно органических. На их долю приходится 8% среди обследованных почв в земледельческой части. Природа этой подзоны сильно нарушена хозяйственной деятельностью человека, изменившей почвообразовательный процесс, его динамику и направление.

Подтаежная зона . Сибирские почвоведы сильно преобразованную часть южной тайги называют подтайгой. Наиболее распространенными почвами являются дерново-подзолистые и серые лесные, осваиваемые под земледелие. На долю почв южной тайги и подтайги приходится около 9% территории края, а серые лесные почвы составляют более 28% обследованных почв, освоенных под сельское хозяйство.

Серые лесные почвы свойственны также островным лесостепям, где распространены оподзоленные и выщелоченные черноземы.

Черноземы оподзоленные занимают северные окраины островных лесостепей, местами перемежаются с темно-серыми лесными, а на юге с выщелоченными черноземами. Среди них преобладают среднегумусные и тучные (8-13%). Большое влияние на гидротермические особенности оподзоленных почв и протекающих в них биохимических процессов оказывает длительная сезонная мерзлота, сохраняющаяся в некоторые годы до конца июля, что оказывает влияние на начальные этапы развития растений. Они имеют хорошо выраженную ореховатую структуру с обильной кремнеземистой присыпкой и признаками оглеенно-сти в профиле. Различают слабо-, средне- и сильнооподзоленные черноземы.

Выщелоченные черноземы - наиболее распространенный подтип среди черноземов лесостепи. Они составляют основные освоенные массивы под сельскохозяйственные культуры в северных островных лесостепях (Ачинско-Боготольской, Красноярской, Ачинской) и в лесостепях Минусинской котловины. Занимают широкие водораздельные поднятия.

Черноземы обыкновенные распространены в типичной степи и остепненной части лесостепи. Для них характерно наличие карбонатов, меньшая мощность гумусового горизонта, чем у выщелоченных черноземов, большое разнообразие гранулометрического состава, преобладание среднегумусных (7-8% гумуса), маломощных и среднемощных видов, хорошая поглотительная способность и нейтральная реакция почвенного раствора.

Южные черноземы – почвы сухой степи Минусинской впадины. Они покрывают южные склоны типичной степи и северные сухой степи. Плодородие этих черноземов лимитируется прежде всего недостатком влаги. На долю черноземов приходится 54% обследованных основных почв земледельческой части края: практически все черноземы, пригодные для земледелия, уже использованы и в большей или меньшей степени подвержены ветровой или водной эрозии. Культурные растения на черноземах реагируют на вносимые органические и минеральные удобрения при орошении.

Лугово-черноземные почвы покрывают высокие террасы в долинах рек, днища лугов. На их долю приходится около 4% обследованных почв основных типов. По строению профиля они близки к черноземам и встречаются среди них, обладают высоким потенциальным плодородием. При повышенном увлажнении на лугово-черноземных почвах «затягивается» процесс вегетации и сельскохозяйственные культуры полегают, попадают под заморозки.

Большая территория Красноярского края имеет проявление высотной поясности и занята горными тундрами и высокогорными лугами. Горная тайга, горная подтайга на юге и горное редколесье на севере занимают около четверти территории края. Знания о почвах гор юга края связаны главным образом с исследованиями сотрудников почвенной лаборатории Института леса им. В.Н.Сукачева СО РАН (М.Н. Смирнова, Н.М. Ильиных, В.Н. Горбачева) [4, 6,7].

Горные тундры широко распространены в горах Бырранга, на плато Путорана и Сыверма. В Западном и Восточном Саянах они не образуют сплошной полосы, а покрывают пятнами наиболее высокие места. На Таймырском полуострове почвы гор Бырранга весьма примитивны. Суровые климатические условия и грубые каменистые продукты выветривания обуславливают здесь формирование почв под очень бедным растительным покровом с малой мощностью и слабой дифференциацией генетических горизонтов. Особенно слабо развит почвообразовательный процесс на больших высотах, где распространена арктическая пустыня. Вершины, склоны и нагорные террасы покрыты каменистыми россыпями. Они занимают наиболее высокие части плато и водоразделы рек, сменяясь с уменьшением высоты горными мерзлотно-таежными кислыми и горными мерзлотно-таежными карбонатными, развивающимися под северным лиственничным редколесьем.

Более разнообразны горно-тундровые почвы Саян и Кузнецкого Алатау. Среди них встречаются торфяные, перегнойные, дерновые, фрагментарные горно-тундровые, глеевые. На Таймырском полуострове горно-тундровые почвы сменяются тундровыми почвами равнинных районов, на Путоране и Сыверме – горными, мерзлотно-таежными кислыми и карбонатными почвами, в горах юга края горно-тундровые почвы сменяются горно-луговыми почвами.

Высокогорные луга . Горно-луговые почвы в зависимости от конкретных условий представлены перегнойными почвами, а под субальпийским редколесьем развиваются переходные к лесным – лугово-лесные, лугово-степные и торфяно-глеевые почвы. Среди большого разнообразия почв на Среднесибирском плоскогорье широко распространены горные мерзлотно-таежные кислые и горно-таежные дерновые, а в горах юга – горно-таежные бурые, горно-таежные подзолистые, горно-мерзлотные кислые и горные серые лесные, горные таежные перегнойные, горные дерново-карбонатные, горные подзолисто-глеевые почвы.

Почвенные ресурсы территории определяются не только площадью того или иного типа, но также их сельскохозяйственной ценностью и эффективностью использования (табл. 3).

Земельный фонд Красноярского края (общая площадь 242836,6 тыс. га)

Таблица 3

Показатель	Тыс. га	Процент
С.-х. угодья, всего	7684,5	3,2
В т.ч.:
пашни	3890,6	1,6
залежи	131,7	-
сенокосы	1288,3	0,6
другие	2373,9	1,0
Леса	151098,3	62,1

В настоящее время в Красноярском крае всего около 4% сельскохозяйственных угодий, из них на долю пашни приходится примерно 2%. Доля участия освоенных типов почв в земледельческой части края показана в таблице 4 [3].

Доля освоенных типов почв

Таблица 4

Почвы	Процент
Черноземы	54,0
Серые лесные	28,5
Дерново-подзолистые	8,0
Лугово-черноземные	4,2
Пойменные	1,8
Прочие	8,5

Почвы, освоенные под сельское хозяйство, имеют различную ценность. К сожалению, до сих пор нет кадастра почв по всему Красноярскому краю.

Если оценить выщелоченные черноземы Назаровской лесостепи в 100 баллов, то другие типы почв, освоенные здесь под сельское хозяйство, могут быть оценены соответственно баллам, указанным в таблице 5.

Среднее содержание гумуса, азота, фосфора в почвах различных типов, т/га

Таблица 5

Почвы	Гумус в слое, см			Азот в слое, см			Фосфор в слое, см			Балл
	0-20	0-50	0-70	0-20	0-50	0-70	0-20	0-50	0-70
Чернозем выщелоченный	121,2	242,7	305,0	7,31	13,0	14,6	1,36	4,16	6,19	100,0
Чернозем оподзоленный	113,6	200,0	272,0	8,06	15,7	12,3	1,12	3,0	3,71	86,5
Темно-серая лесная	97,4	175,0	201,5	5,2	8,9	9,8	0,46	2,6	3,7	67,5
Серая лесная	76,4	135,5	184,8	4,58	8,0	9,7	0,98	3,14	5,71	64,5
Светло-серая лесная	58,0	111,9	137,2	3,11	7,1	8,47	1,4	3,0	3,83	58,0
Дерново-подзолистая	74,72	112,5	128,5	2,93	3,97	3,69	0,75	2,9	1,63	44,0
Дерново-луговая	94,0	145,0	107,8	5,05	7,7	5,8	0,69	2,64	3,52	58,5
Лугово-черноземная	72,6	108,0	107,8	5,50	10,8	^7,8	0,72	2,04	2,69	54,3

На территории Красноярского края в настоящее время нет места, где бы не сказывалось в той или иной степени влияние хозяйственной деятельности человека. На юге края почвы, пригодные для сельского хозяйства, практически использованы полностью. В земледельческой части более 40% почв подвергаются водной и ветровой эрозии, снижающей плодородие почв в 5–12 раз. На территории края в широких масштабах ведется открытая разработка полезных ископаемых. Из сельскохозяйственного производства изымаются иногда самые плодородные почвы – черноземы.

В связи с заготовкой леса в горной тайге усилились негативные особенности антропогенного воздействия. В Кузнецком Алатау и в Западном Саяне местами проявляется водная эрозия почв, нарушение лесной подстилки при трелевке леса. В тайге огромное влияние на почвообразовательный процесс оказывает тяжелая техника лесозаготовителей, геологоразведчиков и добытчиков. В лесотундре и тундре происходит нарушение установившегося хрупкого равновесия вездеходами геологоразведчиков и промышленными предприятиями, не только изменяющими процесс почвообразования, но и активизирующими процессы эрозии и заболачивания.

Повсеместное влияние человека на агроландшафты требует при проведении любых мероприятий учитывать возможные отрицательные последствия.

Выводы

• 1.    На территории Красноярского края выделяются несколько сельскохозяйственных зон с определенными почвами и расположенными в них территориально-производственными комплексами.

• 2.    Основная доля освоенных типов почв приходится на черноземы (54 %) и серые лесные почвы (28,5 %).

• 3.    При оценке основных типов почв (в баллах) в зависимости от среднего содержания гумуса, азота, фосфора (в т/га) наблюдается градационная линия от чернозема выщелоченного (100 баллов) до дерново-подзолистой почвы (44 балла).

• 4.    Красноярский край в целом и его каждый район имеют сложные почвенно-климатические условия и рельеф. При соответствующих условиях эрозия ветровая или водная может проявиться в любой природной зоне. Среди мероприятий, направленных на эффективное использование земельных ресурсов, важна борьба с ветровой и водной эрозией. Разработана программа организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и инженерно-технических мер борьбы с эрозией почв.

• 5.    Почвы края заметно реагируют повышением урожаев при внесении в них удобрений, особенно грамотно подготовленных и технологически правильно внесенных – органических. Пока органические и минеральные удобрения нередко заготавливаются в недостаточном количестве, хранятся и вносятся в почву технологически неправильно.