Плодородный слой исчезает быстрее, чем появляется: почему нескольких сантиметров почвы приходится ждать сотни лет

К почве я долго относилась как к чему-то почти неисчерпаемому. Стала грядка ниже, можно подсыпать земли. Урожай хуже, добавить компост. Кажется, что пара мешков из садового магазина решит вопрос. Потом я узнала, сколько времени природе требуется для создания нового слоя. Сначала даже подумала, что перепутаны единицы измерения. Несколько сантиметров, которые легко снять лопатой, могут формироваться сотни лет. В некоторых условиях счёт идёт уже на тысячелетия. Правда, так происходит не повсюду. В нетронутых местах образование почвы и её естественный перенос могут оставаться в равновесии. Проблемы начинаются там, где верхний слой уходит быстрее, чем успевает восстановиться. Чаще всего это распаханные поля, склоны и участки без растительного покрова.

У сантиметра нет точного возраста

Часто пишут, что один сантиметр почвы образуется за сто лет. Цифра запоминается хорошо, но считать её общей нормой нельзя. В научных работах встречаются оценки от 0,05 до 0,5 мм в год. Получается от половины сантиметра до пяти сантиметров за столетие. ФАО приводит ещё более медленный вариант: в некоторых условиях на образование 2-3 см уходит до тысячи лет. European Journal of Soil Science, ФАО

Такой разброс не означает, что кто-то неправильно посчитал. Скорость зависит от температуры, осадков, рельефа, растительности и материала под верхним слоем. На рыхлых речных отложениях процесс идёт иначе, чем на плотной скале. В холодном или засушливом месте почти все превращения замедляются. Да и измерять можно разное. В одном случае исследователи оценивают разрушение материнской породы, в другом следят за накоплением органического вещества или принесённых частиц. Поэтому формула «сантиметр за сто лет» остаётся лишь приблизительным ориентиром.

Почему земля не получается за один сезон

Почва состоит не только из измельчённых минералов. Каждый год в неё попадают отмершие листья, стебли и корни. Их перерабатывают бактерии, грибы и почвенные животные. Постепенно появляются комочки, поры и тонкие каналы, по которым движутся вода и воздух.

Именно эта структура помогает земле впитывать дождь, удерживать часть влаги и при этом не превращаться в плотную мокрую массу. Можно за день смешать песок, глину и компост. Внешне получится земля, но устойчивой почвенной системы за сутки не возникнет. Наверное, поэтому я с некоторой осторожностью смотрю на объявления о продаже «настоящего чернозёма». В кузове тёмный грунт почти всегда выглядит убедительно. Через год он может просесть и уплотниться, а первоначальная рыхлость куда-то исчезает.

Один незаметный миллиметр весит 12 тонн

Почву переносят вода и ветер. Пока поверхность закрыта травой, мульчей или растительными остатками, корни удерживают частицы, а листья смягчают удары дождя. На голой земле вода течёт по поверхности и уносит мелкие частицы вниз по склону. Сначала остаются тонкие бороздки, потом появляются промоины. В сухую погоду похожую работу выполняет ветер.

Сопоставление данных из разных регионов показало, что при традиционной обработке полей эрозия может идти в 10-100 раз быстрее образования новой почвы. На отдельном участке всё зависит от уклона, климата и способа обработки. Где-то потери растягиваются на десятилетия, а где-то следы одного ливня видны сразу. PNAS

Один потерянный миллиметр кажется пустяком. Но на гектаре это около 10 кубометров, или примерно 12 тонн почвы. Вот тут цифра становится ощутимой. Уровень поля почти не изменится на глаз, хотя по массе получится несколько загруженных грузовиков. Сама земля при этом не исчезает. Она оседает у подножия склона, в канаве, реке или водохранилище. Только полю от этого не легче. Вместе с верхним слоем оно теряет часть органического вещества и доступных растениям элементов.

Чернозём тоже можно потерять

Мне раньше казалось, что подобные проблемы касаются в основном пустынь и каменистых районов. Чернозём выглядит слишком мощным, чтобы за него тревожиться. Но плодородные земли как раз особенно активно используют.

Согласно карте российских почвоведов, по состоянию на 2019 год площадь почв, затронутых водной эрозией из-за распашки и выпаса, оценивалась примерно в 280,7 тысячи км². Это около 28,1 млн гектаров. Ветровая и естественная эрозия в эту цифру не вошли. Среди наиболее затронутых оказались чернозёмы, серые лесные и каштановые почвы. Доклады РАН

Это не результат новой сплошной проверки каждого поля. Учёные взяли прежнюю карту и уточнили её по сведениям о распаханности, пастбищах, свойствах почв и материалам, собранным за предыдущие десятилетия. Поэтому 28,1 млн гектаров лучше воспринимать как научную картографическую оценку, а не как точный счётчик на сегодняшний день. Плодородие может снижаться и без заметного смыва. Почва остаётся на месте, но уплотняется, теряет органическое вещество или накапливает соли. Толщина почти не меняется, хотя растениям уже сложнее получать воду и воздух.

Итого: вернуть можно не всё, но сохранить ещё не поздно

Быстро создать новый почвенный слой не получится, но его потери можно уменьшить. Землю лучше не оставлять голой: на полях помогают покровные культуры, в огороде — сидераты и мульча. На склонах почву обрабатывают поперёк уклона, чтобы вода не смывала её по бороздам. Частая глубокая перекопка нарушает структуру и делает землю уязвимее для дождя и ветра. Поэтому специалисты советуют сохранять растительный покров, чередовать культуры и меньше тревожить почву. Тогда вода уходит вглубь, а не стекает вместе с верхним слоем. USDA NRCS. Потерю нескольких миллиметров легко не заметить. Урожай не исчезнет сразу, но земле постепенно понадобится больше воды и подкормок. Верхний слой можно потерять быстро, а на его естественное восстановление порой уходит больше одной человеческой жизни.