Одним из приемов, предотвращающих потери гумуса, является регулирование структуры посевных площадей путем сочетания различных систем севооборотов. На динамику органического вещества пахотных почв влияет также система ее основной обработки, способствующая разложению органического вещества.

Агрофизические и водно-физические свойства, такие, как структура, объемная масса (объемный вес), влагоемкость и другие, черноземов при освоении их под пашню изменяются значительно. Ухудшение структуры сказывается, прежде всего, на сложении почвы. Тенденция дальнейшего развития процессов деградации требует разработки приемов по стабилизации или улучшению агрофизических свойств черноземных почв. Наиболее эффективным приемом является обработка почвы.

Данные регионального доклада о состоянии и использовании земельного фонда Челябинской области (1996) свидетельствуют о том, что одним из способов основной обработки черноземов, улучшающих их физические и водно-физические свойства, является рыхление этих почв чизельными стойками. Оптимальное сложение почвы обеспечивает также плоскорезная обработка в сочетании с предпосевной орудиями типа КПЭ 3,8 и КПШ-9 (А.П. Козаченко, 1999).

Появление обменной кислотности у старопахотных черноземов вызвано отрицательным балансом кальция. Его вынос из почвы происходит с урожаем сельскохозяйственных культур, значительное количество кальция черноземы лесостепной зоны теряют в результате вымывания в нижние горизонты почвы и за пределы почвенного профиля.

Снижение почвенной кислотности повышает эффективность удобрений в целом, а органические удобрения при этом существенно увеличивают водоудерживающую способность почвы и сорбционные свойства, что повышает ее плодородие, улучшает физико-химические свойства и обеспечивает более полное использование растениями питательных веществ, содержащихся в почве. (А.С. Степановских, 2000).

Следовательно, на черноземных почвах Челябинской области, склонных к подкислению, эффективными приемами повышения их плодородия являются известкование и применение минеральных удобрений. Известкование используется как средство раскисления (мелиорации) и как предупреждающий прием развития кислотных процессов.

Черноземные почвы Челябинской области обладают достаточно большим резервом подвижных и биологически активных фракций азота и калия, но имеют низкий уровень содержания подвижных фосфатов. При таком агрохимическом состоянии обеспечить стабилизацию и повышение плодородия почв может только систематическое применение удобрений. Системы удобрений для всех агрофитоценозов должны иметь положительный баланс P2O5 (И.В. Синявский, 2001). Чтобы не нарушить экологическую ситуацию и гумусовое состояние почв, азотные удобрения следует применять с учетом выноса азота урожаем и его мобилизации за счет почвенного фонда.

Следующая экологическая проблема в сельском хозяйстве - это эрозия, которая представляет собой процесс перемещения почвы, главным образом ее верхних наиболее плодородных горизонтов. Для борьбы с любым видом эрозии почвы нужно всегда применять комплекс противоэрозионных мероприятий (почвозащитные севообороты и обработка почвы).

Опасно загрязнение почвы тяжелыми металлами. Это может происходить при выбросах газов, внесении фосфорных и органических удобрений, применении пестицидов и т.д. Наиболее опасными являются свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, цинк, никель. Примерно 90 % поступающих в окружающую среду тяжелых металлов аккумулируется почвами. Затем они мигрируют в природные воды, поглощаются растениями и поступают в пищевые цепи.

Тяжелые металлы, загрязняющие почву, необходимо переводить в недоступное для растений состояние путем внесения извести, органических удобрений, ионообменных смол и т.д. В результате их прочно адсорбированное состояние ограничивает миграцию тяжелых металлов в почвах. Из агротехнических способов снижения уровня тяжелых металлов в почве можно рекомендовать глубокую вспашку с оборотом пласта, при которой на поверхность выворачиваются слои почвы с меньшим содержанием этих элементов (А.Г. Банников и другие, 1999).

Фактором разрушения структуры почвы, ухудшения ее физико-химических свойств и угнетения микробиологической активности (основного агента почвообразования) является широкое применение тяжелой почвообрабатывающей техники. Уплотненная почва становится податливой к эрозии. Уплотнение сопровождается также истиранием почвы, особенно если она иссушена.

Возделываемая почва должна обладать оптимальными водным режимом и аэрацией, препятствующими развитию анаэробных процессов. В целях создания благоприятных условий для энергетики агроэкосистем необходимо сокращение нерациональных затрат энергии совмещением технологических операций в одном цикле, внесением повышенных доз органических удобрений, разработкой новой сельскохозяйственной техники с допустимым давлением на единицу площади. Перспективно создание воздушной подушки, которая позволит уберечь почву от уплотнения.

Рост же продуктивности полеводства сопровождается увеличением выноса органогенных элементов: углерода, азота, серы, калия, кальция, магния и других, а это приводит к нарушению почвообразовательных процессов и снижению плодородия. Так, отрицательный баланс углерода привел к уменьшению запасов гумуса в почве, к ухудшению ее структуры и сложения, несбалансированное потребление кальция стало причиной обеднения ППК этим элементом, увеличения актуальной, обменной и гидролитической кислотности. Превышение выноса урожаем азота, фосфора и калия над их количеством в удобрениях уменьшило фонд этих элементов всех подтипов черноземов, значительно ухудшило режим минерального питания растений.

Все эти явления несовместимы со стабильностью почвообразовательных процессов, сохранением и воспроизводством плодородия почв. Их регулирование – одна из важных задач агротехнических и мелиоративных приемов земледелия, входящих в комплекс природоохранных мероприятий.

Вышеперечисленные неблагоприятные факторы воздействия на почву вызывают необходимость оптимизации сельскохозяйственной деятельности. Это возможно при переходе на ландшафтную систему земледелия. Ее элементы – это почвозащитная организация, почвоохранная структура посевных площадей, система севооборотов и обработки почвы, почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, система мелиорации и защиты растений, гидротехнические мероприятия.

ВЫВОДЫ

1. В Челябинской области взаимно глубоко проникают почвенные подзоны, что связано с влиянием на климат и почвенный покров Уральских гор. Почвообразующие породы черноземов лесостепи имеют особенность накопления карбонатов в виде белоглазки, стяжений. Гумусовый горизонт изучаемых почв укороченный в связи с выходами горных пород и молодостью почв.

2. Распашка земель на фоне разных природных факторов привела к деградации черноземов. Произошло снижение гумуса на 16,8% у чернозема выщелоченного, 17,5% - у обыкновенного и 27,1% - у южного чернозема. Черноземы выщелоченные генетически подвержены водной и слабо – ветровой эрозии. Черноземы обыкновенные и, особенно, южные наиболее сильно подвержены эрозионным процессам.