Возвращение к истокам: российские почвоведы рассказали о состоянии заброшенных сельхозугодий23.08.2025 11:31

Сотрудники Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов имени Исаева РАН, МГУ имени Ломоносова и Национального исследовательского университета ВШУ изучили химические изменения, происходящие в почвах в процессе естественного восстановления лесной растительности на бывших сельскохозяйственных угодьях.

Наблюдения показали, что по мере взросления леса в гумусе (верхнем горизонте) почвы быстро нарастает концентрация важнейших микроэлементов, необходимых для питания и роста растений — азота (N), углерода (C), серы (S), фосфора (P), а также марганца (Mn). Одновременно снижается содержание ионов щелочных и щелочноземельных металлов — калия (K+), натрия (Na+) кальция (Ca2+), магния (Mg2+) и стронция (Sr2+). Это объясняется прекращением внесения в почву минеральных удобрений. В результате повышается естественная кислотность гумуса, имевшего щелочной уровень pH за время интенсивной сельскохозяйственной эксплуатации.

Результаты комплексного исследования опубликованы в журнале Science of the Total Environment.

Заброшенные по тем или иным причинам сельскохозяйственные угодья разбросаны по всему миру, и Россия не исключение. Природа постепенно возвращает эти территории в естественное для географических условий состояние. В ходе восстановления лесов меняется химический и биологический состав почв, возникают новые пищевые цепи и растительный покров. Благополучие экосистем теряет зависимость от деятельности человека (если, конечно, он не нарушает его загрязнениями от недалеко расположенного химического завода или федеральной автотрассы).

Ранее ученые определили, что почвенная микробиота на брошенных пахотных угодьях полностью меняется лишь спустя 60 лет. Завершение сельскохозяйственной деятельности меняет подвижность металлических хелатов и нутриентных соединений, необходимых для развития растений. Под подвижностью понимается скорость, с которой вещества способны растворяться в воде и поступать в растения, а также перемещаться по пищевым сетям в организм животных и человека. Однако предыдущие исследования обошли вниманием интегральные показатели изменения биодоступности содержащихся в почве химических веществ за время тех самых 60 лет эволюции бывших пахотных земель. 

Новое исследование проходило в национальном парке Смоленское Поозерье. Ученые выбрали на месте бывших пахотных земель 27 площадок, находившихся в восьми стадиях восстановления елово-широколиственного леса.

За первую стадию были приняты эксплуатируемые по назначению сельскохозяйственные угодья, за вторую — луга без деревьев и кустарников и т.д. На площадках последней восьмой стадии росли деревья возрастом деревьев 135 лет.

Ученые брали образцы почв для химического анализа из разрезов глубиной до одного метра. Пробы отбирали из четырех горизонтов:

• Верхнего гумусового;
• Осветленного вымыванием (элювиального);
• Темного (иллювиального);
• Почвообразующей породы на глубине около метр.

​

В каждой пробе исследователи определили концентрацию 27 простых веществ и химических соединений. Они были разделены на четыре группы:

• Хорошо растворимые в воде и легко и усваиваемые растениями;
• Соединения, прочнее удерживаемые почвой;
• Связанные с органическим веществом компоненты;
• Производные гидроксидов Fe и Mn.

При этом один и тот же элемент, например марганец, мог попасть в разные группы.

Полина Енчилик, кандидат географических наук, младший научный сотрудник географического факультета МГУ отметила, что по мере восстановления лесного покрова химический состав почв все меньше подвержен влиянию антропогенного фактора. При этом возрастает роль кислотности почвы, концентрация доступных калия и фосфора. У природы нет человеческой задачи выжать из земли все соки в рекордно короткий срок.

Химический состав гумусового слоя меняется сильнее всего. В этом горизонте накапливается большое количество связанных с органикой элементов — N, P и S, а также Mb, Pb и Al. Прекратившиеся распашка и внесение удобрений обуславливает рост кислотности гумуса и снижение содержания подвижных соединений щелочноземельных металлов.

В нижележащем элювиальном слое изменения выражены меньше: там снижается лишь содержание биодоступных форм K и P. В иллювиальном горизонте и почвообразующей породе ученые значимых изменений химического состава не обнаружили.

Результаты исследования показывают, что многолетняя и даже многовековая сельскохозяйственная деятельность заметно отражается лишь на состоянии гумуса и умеренно — на состоянии аллювиального слоя почвы.

Грамотное управление земельным фондом на покинутых сельскохозяйственных угодьях предполагает внимание к верхним 30–50 см слоя почвы.

Подводя итоги полевого сезона, руководитель проекта, кандидат географических наук, старший научный сотрудник географического факультета МГУ, заведующий лабораторией ЦЭПЛ РАН Иван Семенков сказал, что cлишком резкое повышение кислотности почв может негативно сказаться на росте вновь высаженных растений, особенно если они плохо переносят закисленную среду.

Вымывание микро- и макроэлементов приводит к загрязнению водоемов и нарушению благополучия водных сообществ. Это особенно актуально для Смоленского Поозерья, название которого говорит само за себя.

О здоровье почв и экологической безопасности сельского хозяйства мы писали здесь.