Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 8
1.1. Роль почв в системе биосферы 8
1.2. Социосферные функции почвы 15
1.3. Выводы к первой главе 29
ГЛАВА 2. Объект и методы исследования 30
2.1. Природно-климатические условия Владимирской области 30
2.2. Почвы Владимирской области 42
2.3. Почвы земель сельскохозяйственного назначения 51
2.4. Социум как объект исследования 56
2.5. Методика исследования почвенного покрова 60
2.6. Методика оценки плодородия почв 62
2.7. Методика оценки распространения заболеваемости населения 68
2.8. Выводы ко второй главе 69
ГЛАВА 3. Особенности социальной структуры районов владимирской области и их связь с качеством почв 70
3.1. Агрохимическая характеристика качества почв Владимирской области 70
3.2. Сельскохозяйственный комплекс и качество почвы 84
3.2.1. Сравнительный анализ кадастровой стоимости в районах с разным качеством почвенного покрова 87
3.2.2. Растениеводство и качество почвы 89
3.2.3. Производство продукции растениеводства и качество почвы 94
3.2.4. Экономическая эффективность производства основных сельскохозяйственных культур в районах с разным качеством почв 100
3.3. Животноводство и качество почвы 106
3.3.1. Поголовье сельскохозяйственных животных и качество почвы 109
3.3.2. Производство продукции животноводства и качество почвы 114
3.3.3. Качество продукции животноводства и почвенный покров 119
3.3.4. Экономическая эффективность продукции животноводства и качество почвы 121
3.4. Трудовые ресурсы и качество почвы 124
3.5. Техническое оснащение сельскохозяйственного производства и качество почвы 132
3.6. Экономическая характеристика хозяйств области и качество почвы 135
3.7. Энергетические ресурсы сельского хозяйства и качество почвы 136
3.8. Экономическое состояние агропромышленного комплекса и качество почвы141
3.9. Состояние окружающей среды и качество почвы 150
3.9.1. Радиологическое состояние районов с разным качеством почвы 152
3.9.2. Содержание загрязняющих веществ в снежном покрове и почве в районах с разным качеством почвенного покрова 153
3.10. Заболеваемость населения и качество почвы 171
3.11. Социально значимые заболевания населения и качество почвы 179
3.12. Элементы социальной структуры общества и качество почвы 185
3.12.1. Численность населения и миграционные потоки и качество почвы 185
3.12.2. Социально-экономические показатели развития общества в районах с
разным качеством почв 193
3.13. Вывод к третьей главе 201
Выводы 202
Список использованной литературы 205
- Социосферные функции почвы
- Социум как объект исследования
- Производство продукции растениеводства и качество почвы
- Радиологическое состояние районов с разным качеством почвы
Социосферные функции почвы
По агрохимическим показателям пахотные почвы РФ в среднем малопродуктивны, особенно в Нечерноземной зоне. В пахотном слое содержание питательных элементов (азота, фосфора, калия, кальция, магния, микроэлементов) крайне незначительное. По данным агрохимобследования, более 30 % сельскохозяйственных угодий составляют кислые почвы. В результате несистематического и некачественного внесения извести и выпадения кислых атмосферных осадков отмечается интенсивный рост площадей кислых почв, особенно в Северо-Западном и Центральном регионах России. На кислых почвах на 30–40 % уменьшается эффективность минеральных удобрений, содержание которых в настоящее время невысокое. Ежегодные потери урожаев вследствие влияния кислой реакции почвенной среды оцениваются в 10–12 млн. тонн в пересчете на зерно. Степень кислотности почв является главным показателем многих неблагоприятных свойств почв, так как за показателем рН стоит ряд других важных свойств почвы (физические, физико-химические, химические и биологические). Свыше 45 % пашни РФ характеризуются низким содержанием гумуса, в том числе критическим – 15 %. В Нечерноземной зоне доля последних возрастает до 50 %. Ежегодные потери гумуса на пахотных угодьях оцениваются в 0,6– 0,7 т/га, а прекращение известкования способствует увеличению подвижности гумуса почвы, вмыванию его в нижележащие горизонты и снижению плодородия. Одним из важных показателей окультуренности почв является обеспеченность их подвижными формами фосфора. В хозяйствах России имеются почти 39 млн. га пахотных земель с низким и очень низким содержанием подвижного фосфора. Применение фосфорных удобрений на них обеспечивает не менее трети получаемого урожая, повышает эффективность других удобрений и средств химизации. Таким образом, в начале XXI века в условиях экономического кризиса в России продолжается истощительное землепользование. Вследствие слабой государственной поддержки сельхозпроизводителей, отсутствия достаточного финансирования на мероприятия по поддержанию на должном уровне плодородия почв, бесхозяйственного отношения к землям сельскохозяйственного назначения, отсутствия службы охраны почв в стране может наступить почвенно-экологический кризис. Деградированные почвы являются опасными природными объектами, так как перестают выполнять экологические защитные функции и могут инициировать процессы общей деградации земной поверхности и изменения климатических условий. Деградация почв приносит огромный экономический ущерб, нарушая сложившееся экологическое равновесие и ухудшая социальные условия жизни людей. Анализ современного состояния земельных и почвенных ресурсов России показывает, что они небезграничны и требуют бережного отношения к их использованию.
Процессы деградации химических свойств происходят и в почвах сельхозугодий Владимирской области. На основе вышесказанного можно сделать вывод, что за время человеческой цивилизации было безвозвратно разрушено и утрачено больше продуктивных почв, чем сейчас распахивается во всем мире (из 3,5 млрд. га освоенных земель человечество за свою историю уже безвозвратно потеряло 2 млрд. га в результате нерационального землепользования). Более 60 % всех современных пахотных почв подвержены в той или иной степени различным деградационным процессам. Ежегодные потери пахотных почв мира достигают 7 млн. га, из которых около 1 млн. га отчуждаются для несельскохозяйственных нужд, а 5–6 млн. га опустынивают по причине деградации и исключения из фонда использования. Так, можно выделить социальную функцию почвы, заключающуюся в поддержании жизнеобеспеченности социума. Рис. 2. Число голодных лет (согласно Winkels, 1975)
Постоянный рост уровня мирового океана, частичное и постоянное подтопление потенциально пригодных земель под основу жизненного пространства человека создает глобальную проблему для выживания человеческой цивилизации (Anthoff, 2010). По мнению Мальтуса (Опыт, 1895), численность популяции растет до тех пор, пока не будут исчерпаны все имеющиеся ресурсы, затем рост ограничивается катастрофами, такими как голод, эпидемии и взрывы насилия. Т. Мальтус утверждал, что почва служит главным источником питания, но количественный состав ее ограничен, почва не способна к возрастанию, так как она является постоянной планетарной частью. При росте населения площадь почв остается постоянной, поэтому проблему народонаселения он предлагал решать непрерывным повышением уровня урожайности или увеличения уровня площадей пашни за счет естественных экосистем или же проводить регуляцию процессов народонаселения. По прогнозам ООН, численность населения планеты, достигнув сначала 6,5 млрд., в последующем стабилизируется примерно на уровне 11–12 млрд. В условиях мира и процессов разоружения, сельское хозяйство сможет обеспечить питанием 15 млрд. человек. Голод и недоедание в мире и в минувшие века были довольно частыми явлениями. Число "голодных лет", по данным Winkels (1975), на протяжении последнего тысячелетия с значительными колебаниями выросло до достаточно высокого уровня (рис. 2).
Социум как объект исследования
Водный режим обусловливает специфику обмена между почвой и растительностью, что подразделяет аллювиальные почвы на дерновые кислые, луговые кислые и болотные. Аллювиальные дерновые кислые почвы относятся к центральной и прирусловой частям поймы, где кратковременное затопление паводковыми водами создает неустойчивый водный режим и преимущественно легкого механического состава аллювий. В профиле этих почв под слабоуплотненной дерниной мощностью 2–5 см лежит непрочнокомковато-зернистый мощностью 5–20 см песчаный, супесчаный иди легкосуглинистый гумусовый горизонт.
Аллювиальные луговые кислые почвы формируются на тяжелосуглинистом и глинистом аллювии плоских межгривных понижений прирусловой поймы и равнинных участках центральной поймы при спокойном затоплении паводковыми водами. Высокая влагоемкость, удовлетворительные водопроницаемость и аэрация при атмосферном и грунтовом увлажнении способствуют процессам гидрогенной аккумуляции и оглеения. Комковато-зернистый, мощностью 20–30 см гумусово-аккумулятивный горизонт постепенно переходит в буровато-коричневый (с мелкими сизыми и ржавыми пятнами внизу) следующий горизонт, а глубже 110–130 см лежит грязно-сизый глеевый горизонт. Почвы, как правило, суглинистые глееватые или глеевые c содержанием гумуса в пределах 3–5 % и значительно насыщенным поглощающим комплексом. Иногда в профиле почв встречаются погребенные гумусированные структурные горизонты.
Аллювиальные болотные иловато-перегнойно-глеевые почвы образуются в понижениях пойменных террас и в старицах под травянистой и кустарниковой растительностью при затоплении паводковыми и грунтовыми водами с постоянно избыточной влажностью и почвенно-грунтовыми водами в пределах профиля. Почвы отличает большое количество органического вещества в верхней части профиля и сильное оглеение нижней его части. В основном средне- и тяжелосуглинистые, с довольно разнообразными агрохимическими свойствами, эти почвы имеют высокое потенциальное плодородие. Содержание гумуса составляет 1,8–6,7 %; рН – от 4,2 до 6,0. Достаточно высокая насыщенность поглощающего комплекса, но низкое содержание подвижных форм фосфора и калия придает большое значение внесению минеральных удобрений в виде подкормок. Химический состав и плодородие пойменных почв зависит от их расположения в пойме. Почвы центральной и притеррасной поймы характеризуются высоким естественным плодородием, имеют слабокислую или нейтральную реакцию почвенного раствора. Меньшая по площади прирусловая пойма имеет песчаный и супесчаный механический состав, бедна гумусом и элементами питания, характеризуется кислой реакцией почвенного раствора. Почвам притеррасной поймы свойственно близкое залегание грунтовых вод, они нуждаются в проведении осушительных мелиораций. Как видно из приведенных показателей химического состава, к наиболее бедным относятся дерново-подзолистые почвы
Болотных почв в области приблизительно 7 %. Они распространены в бессточных и слабосточных западинах в регионах с разным макрорельефом. Наиболее заболочены в дно ледниковые и плоские мореные равнины с плохими условиями дренажа и поверхностного стока, такие как Мещерская низменность и Балахнинская низина. Кроме крупных болотных массивов в глубоких депрессиях водоразделов и долин рек есть и небольшие участки. Болотные торфянисто- и торфяно-глеевые почвы формируются в замкнутых понижениях водоразделов, в понижениях речных долин, а также на склонах речных долин, где обеспечен в той или иной мере приток минерализованных грунтовых вод. Они различаются по мощности торфяного горизонта (до 30 см у торфянистых и до 50 см у торфяных почв).
Болотные торфяные верховые почвы формируются в условиях застойного увлажнения атмосферными водами в обширных неглубоких водораздельных депрессиях и на речных террасах, где развивается влаголюбивая олиготрофная растительность, наименее притязательная к условиям минерального питания. Морфологический профиль их состоит из торфяного горизонта разной мощности, стадии разложения и минерального глеевого горизонта. Торфа малозольные в период понижения грунтовых вод характеризуются высоким коэффициентом фильтрации и высокой водопроницаемостью. Болотные переходные (смешанные) торфяные почвы образованы из низинных торфяных почв при отрыве верхних слоев торфяной залежи от почвенно-грунтовых вод. При этом влагоемкая масса торфа насыщается водой преимущественно за счет атмосферных осадков. Уменьшение степени минерализации вод и минерализации торфа с ростом его слоя ведет к появлению в моховом покрове сфагновых мхов, болото начинает приобретать признаки верхового. Болотные низинные торфяные почвы формируются под воздействием минерализованных грунтовых вод в глубоких депрессиях рельефа на водораздельных массивах, понижениях речных террас и более всего в древних ложбинах стока ледниковых вод, в понижениях моренных холмов и на обширных водно-ледниковых низменностях, где развивается разнообразная требовательная к элементам питания мезотрофнаяи автотрофная растительность, образующая различные виды торфов. Профиль этих почв формируется в пределах торфяных слоев, причем у сильнообводненных он слабодифференцирован на горизонты, а у слабообводненных подразделяется еще и на ряд подгоризонтов.
Торф высокой (более 10 %, иногда до 30–50 %) зольности по всему профилю отличается прослойками мергеля или вивианита вследствие обильного поступления сильно кальцинированных вод. Все болотные торфяные почвы могут использоваться под сельскохозяйственные культуры только после коренных мелиораций, причем объем затрат на мелиорацию и дальнейшее освоение очень различен для торфяных почв разных типов.
Производство продукции растениеводства и качество почвы
Прибыльность и убыточность мясного производства зависит от качества почвенного покрова, что в свою очередь подтверждает ранее выявленные зависимости. Свиное производство также коррелирует с качеством почвы. На основе полученных данных можно сделать вывод о том, что производство мяса КРС убыточно во всех районах в зависимости от качества почвенного покрова, но наибольшие показатели убыточности приходятся на районы с более качественным почвенным покровом. В тоже время свиное производство прибыльно в районах с более качественными почвенными свойствами. Данные закономерности объясняются природно климатическими и социально-экономическими проблемами и, возможно, тем, что в современных экономических условиях многие предприятия предпочитают закупать мясные продукты из-за заграницы, что делает местную продукцию маловостребованной.
Повышение уровня рентабельности продукции животноводства напрямую связано с ее качеством. В рентабельности производства молока взаимосвязи с качеством почвы не выявлены. Наиболее рентабельно производство мяса КРС в районах с менее качественными почвами, что вполне объясняется низким качеством и стоимостью продукции. В то же время производство мяса свиней выше в районах с более качественными почвами, так как наряду с применением закупных комбикормов используется естественная сочная растительность.
Эффективность труда в аграрном производстве в большей степени зависит от влияния природно-климатических условий и от качества почвы. Поэтому совершенно одинаковые трудовые затраты в отдельных организациях могут давать совершенно различные результаты при производстве продукции. На эффективность сельского труда большое влияние также оказывает уровень квалифицированности трудовых кадров и степень их занятости.
Производство продукции является основой обеспечения населения продуктами питания. В отношении производства картофеля и овощей на 1 работающего человека закономерности не выявлены. Зерновые культуры на 1 работающего коррелируют с качеством почвы и в зависимости от качества почвы производство зерновых на 1 занятого в сельском хозяйстве человека выше в районах с более плодородными почвами (рис. 70).
Сельскохозяйственное производство на 1 человека занятого в производстве в районах с разным качеством почвы Производство мяса КРС на 1 человека за анализируемый период коррелирует с качеством почвы и характеризуется наибольшими показателями в районах с более плодородными почвами. В отношении производства свинины связи не обнаружены, но отчетливо прослеживается увеличение производства на более качественных почвах.
Трудоемкость – показатель, характеризующий суммарную занятость живого труда (в часах) на производство единицы продукции (Смирницкий, 1980; Экономическая…, 2002). На сегодняшний день установлены следующие нормативные затраты труда на производство (табл. 28).
Многолетние травы на сено 12 В связи с тем, что во Владимирской области выращивают как озимые, так и яровые зерновые культуры, невозможно четко определить нормозатраты для зерновых культур. Сопоставление данных таблицы с полученными в результате исследования свидетельствует о том, что трудозатраты на более качественных почвах ниже, чем на менее качественных. Исходя из данных трудозатрат на 1 га, видны некоторые превышения в зависимости от существующих норм: если исходить из нормозатрат на озимые зерновые, то становится видно что во всех районах превышений нет, но стоит отметить низкие затраты на более качественных почвах. Таким образом, можно говорить, что производство зерновых на почвах разного класса почвенного плодородия носит относительно временной характер.
Согласно средним показателям затрат труда, самые низкие трудозатраты на 1 чел./час и на 1 га чел./час отмечаются в районах с более качественным почвенным покровом (рис. 72).
Затраты труда на производство зерновых в районах с разным качеством почвы Затраты труда на производство как 1 ц, так и 1 га картофеля коррелируют с качеством почвы. Затраты труда на производство 1 ц выше в районах с более низким качеством почвы. При сопоставлении данных с таблицей установлено, что превышение нормирования трудозатрат на производство с 1 га, как в случае с зерновыми, также носит временной характер и свойственно районам с низкокачественным почвенным покровом.
Средние показатели трудозатрат на производство картофеля коррелируют с качеством почвы и характеризуются относительно высокими затратам в районах с менее качественным почвенным покровом.
Радиологическое состояние районов с разным качеством почвы
Пневмония – острое заболевание легких, характеризующееся воспалением легочных альвеол. Возбудитель пневмонии – пневмококк – довольно долгое время может пережидать в почве. Общая заболеваемость населения пневмонией выше в районах с более плодородными по качеству почвами. Такая же закономерность выявлена во всех половозрастных группах: заболеваемость детей, взрослых, подростков и юношей наибольшая в районах с более плодородными почвами.
Ситуация с распространением аллергического ринита в зависимости от качества почвы такова: общая заболеваемость и заболеваемость взрослого населения наибольшая в районах с более качественным почвенным покровом, а заболеваемость детей, подростков и юношей выше в районах с менее плодородными почвами.
Бронхит и эмфизема наиболее распространены среди взрослого населения в районах с менее качественными почвами, там же отмечается высокий уровень заболеваемости астмой среди взрослого населения и общей заболеваемости астмой в целом.
Общая заболеваемость органов пищеварения у населения выше в районах с менее качественными почвами, также дело обстоит и с заболеваемостью людей разных половозрастных групп (взрослое, подростковое и юношеское население). Связи между качеством почвы и заболеваемостью детского населения не выявлены, это может быть следствием выборочного потребления продуктов питания и введением экологически чистого прикорма.
Заболеваемость (общая) язвенной болезнью желудка также чаще отмечается в районах с менее качественным почвенным покровом.
Аналогичная картина наблюдается и среди взрослого, подросткового и юношеского населения. Детская заболеваемость ЯБЖ в этих районах довольно низкая. Заболевания печени, причинами которых нередко являются злоупотребление алкоголем и инфекции (Подымова, 2005), чаще встречаются в районах с менее плодородными почвами.
Болезни поджелудочной железы на сегодняшний день очень распространены. Согласно И.Н. Григорьевой за последние 30 лет в мире отмечен более чем двукратный рост числа больных панкреатитом (Григорьева, 2007). К основным источникам патогенеза данных заболеваний можно отнести злоупотребление алкоголем (Минушкин, 2008). Общая заболеваемость населения, а также заболеваемость детского, взрослого, подросткового и юношеского населения выше в районах с менее плодородными почвами.
Заболевания костно-мышечной системы часто вызываются недостаточностью качественного питания, алкоголизмом, инфекционными поражениями, малоподвижным образом жизни и т.д. (Themuscul…, 1993; Внутренние..., 2007). Установлено, что в районах с менее качественными по составу почвами общая заболеваемость выше, чем в районах с более плодородными почвами. Заболевания костно-мышечной системы среди детского, взрослого, подросткового и юношеского населения более распространены в районах с менее плодородными почвами.
Уровень общей заболеваемости населения мочеполовыми болезнями и заболеваемости среди детского, взрослого, подросткового и юношеского населения выше в районах с менее качественными по плодородию почвами. Эта группа насчитывает большое количество болезней, чаще всего вызванных микроорганизмами, также живущими и пережидающими время в почвенной среде (Заикина, 2005; Фомкин, 2010).
Распространенность заболеваний почек, особенно среди юношеского населения, наблюдается в районах с менее качественным почвенным покровом. Врожденные аномалии и деформации в районах с менее плодородными почвами широко распространены среди взрослого населения (62 %) и менее свойственны подросткам (19 %), юношам (11 %) и детям (8 %). В районах с качественными почвами соотношение заболеваемости среди всех половозрастных групп примерно одинаковое. Связь заболеваемости с болезнями органов дыхания у населения, скорее всего, объясняется эколого-гигиеническими факторами (пестициды, гербициды, удобрения и т.п.), а также наличием О.И.С.И.З.
Таким образом, в районах с более плодородными почвами население болеет реже, тогда как на менее плодородных почвах резко возрастает заболеваемость инфекционными болезнями, заболеваниями крови и системы кровообращения (гипертония, ИБС), болезнями эндокринной, нервной, костно-мышечной, пищеварительной и дыхательной системы, заболеваниями почек, печени, поджелудочной железы, а также распадом новообразований и врожденными аномалиями. Причинами заболеваемости являются низкая укомплектованность медицинскими кадрами, эколого-гигиенические факторы (загрязнение, пестициды, гербициды, удобрения и т.п.), неравномерная возрастная структура.