Почвенный покров Камчатки относится к лугово-лесной зоне дерновых лесных грубогумусных почв Дальневосточной таежно-лугово-лесной области. В пределах этой зоны выделено три равнинных почвенных провинции: Восточно-Камчатская провинция дерновых лесных кислых слабогумусных почв, Западно-Камчатская провинция дерновых лесных кислых слабогумусных оподзоленных и болотных почв и Центрально-Камчатская провинция дерновых лесных оподзоленных и дерновых лесных слаборазвитых почв. В пределах Дальневосточной таежно-лугово-лесной области выделяется также Камчатская горная провинция. В настоящее время для Камчатки известно 26 типов почв. Из них только 11 связаны со спецификой вулканического почвообразования, что косвенно отражает слабую изученность почвенного покрова региона [1, 11, 12, 16–35].
Вулканические (синлитогенные) почвы:
Вх – охристые вулканические;
Вхс – светло-охристые вулканические;
Всх – слоисто-охристые вулканические;
Вхо – подзолисто-охристые вулканические;
Вст – вулканические слоистые сухо-торфянистые;
Вгр – вулканические слоистые грубогумусовые;
Втх – торфянисто-охристые и перегнойно-охристые вулканические;
Втс – вулканические слоистые тундровые;
Твс – торфяные и торфянистые вулканические слоистые верховых болот (олиготрофные);
Тнс – торфяные и торфянистые вулканические слоистые низинных болот (эутрофные);
Вгтп – вулканические почвы гидротермальных полей (выделяются только как сопутствующие почвы).
Невулканические (постлитогенные) почвы:
ПБх – подбуры охристые;
ПБст – подбуры сухоторфянистые;
ПБт – подбуры темные;
ПБ – подбуры (без разделения);
Пох – подзолы охристые
Пост – подзолы сухоторфянистые
Пог – подзолы глеевые;
По – подзолы (без разделения);
Тс – сухоторфяные (океанические);
Гт – торфяно-глеевые;
Ггр – глеевые грубогумусовые;
Тв – торфяные верховые (олиготрофные);
Тн – торфяные низинные (эутрофные);
Ат – аллювиальные торфяные;
А – аллювиальные без разделения.
Своеобразие почвенного покрова Камчатки тесно связано с современным вулканизмом [14–16, 26, 32]. Почвы, образующиеся в регионе активного вулканизма, своеобразны и не имеют аналогов в невулканических районах. С выпадением вулканических пеплов происходит «омоложение» почв, вследствие погребения ранее существовавших генетических горизонтов [12, 16, 24, 31–33]. Вулканические извержения сопровождаются засыпанием поверхности почвы вулканическим песком, шлаком, пемзой, пеплом слоем до нескольких десятков сантиметров, при этом происходит погребение образовавшихся ранее генетических горизонтов. Погребенные горизонты утрачивают свои функции и приобретают свойства, соответствующие их новому положению в профиле [16, 32]. При классификации почв Камчатки необходимо учитывать интенсивность пеплопадов по отдельным районам (зонам) [28]. Недавними исследованиями на территории Камчатского полуострова выделены провинции, диагностические отличия почв которых обусловлены различающимся составом продуктов, масштабами, частотой извержений и принадлежностью вулканам, находящимся в разных стадиях активности. Для почвенного покрова провинции, развитого вблизи вулканов, находящихся в ранней фазе активности, характерны слоисто-пепловые почвы. Для зрелой фазы вулканизма типичны вулканические охристые почвы [9, 15].
Общим для всех почв Камчатки является: наличие процесса выщелачивания, обусловливающего кислую реакцию и ненасыщенность почв основаниями; наличие иллювиально-гумусовых горизонтов при формировании почв в условиях хорошего дренажа и наличие глеевых горизонтов – в условиях затрудненного дренажа; вертикальная поясность почв, соответствующая изменению растительных формаций [28].
Почвы Камчатки являются весьма специфичными для Евразии. Их специфичность обусловлена сочетанием ряда факторов почвообразования, не встречающихся в других частях материка: холодным избыточно влажным в приморских районах климатом, разнообразием рельефа, особенностями растительности, особыми почвообразующими породами вулканического происхождения. В мировом масштабе ближайшими аналогами условий почвообразования Камчатки являются в северном полушарии – Исландия, а также северо-западное побережье Америки (Аляска) и северо-запад Канады; в южном полушарии – юго-запад Чили и Аргентины, Огненная земля [26].
Изученность почв Камчатки до настоящего времени остается далеко не полной. Ряд принципиальных вопросов почвоведения до настоящего времени остаются дискуссионными: развитие подзолистых почв на вулканогенных отложениях, влияние пеплопадов на плодородие почв, диагностика и классификация вулканических почв. Наиболее изученными являются территории сельскохозяйственных угодий Центрально-Камчатской провинции, Восточно-Камчатской провинции (в пределах Авачинской низменности) и Западно-Камчатской провинции в бассейнах рек Большая, Быстрая и Плотникова. Для этих территорий составлены почвенные карты сельскохозяйственных угодий. Высоким плодородием обладают перегнойно-глеевые почвы, развитые в долинах рек, в условиях подтока обогащенных почвенно-грунтовых вод, под гигантскими однолетними травами (шеломайником, медвежьим корнем). Наиболее плодородны луговые и аллювиальные почвы, распространённые в долине р. Камчатки. Изученность почв горных районов, северных и северо-западных районов, а также почв возле термальных и минеральных источников крайне слабая, что обусловлено как сложностью почвенного покрова, так и немногочисленными, в основном маршрутными исследованиями. В целом все вулканические почвы Камчатки отличаются высоким содержанием органического вещества, кислой и слабокислой реакцией среды и низкой насыщенностью основаниями. Наиболее богаты органическим веществом почвы стланиковых лесов и горных тундр [14, 25, 26].
Геохимический фон вулканических почв Камчатки определяется химическим составом пеплов, на которых образованы почвы. Все почвенные провинции Камчатки характеризуются однозначной и устойчивой медной специализацией, наиболее контрастно проявленной в почвах, сформированных в пирокластических отложениях среднего и основного состава. Общую геохимическую специализацию почв также определяют P и Se, региональные фоновые содержания которых повсеместно превышают кларки для почв. Вулканические почвы Камчатки относительно зональных почв бывшего СССР характеризуются устойчивым дефицитом таких элементов, как Cr, Ni, Sr, Sn, Mo и Ag. Количество избыточных элементов в вулканических почвах, относительно их распространенности в почвах континентов, увеличивается в ряду кислые – средние – основные почвоподстилающие пеплы. Количество дефицитных элементов и степень их дефицитности увеличивается в обратном направлении [14, 22, 25, 30]. Изменение физико-химических свойств уникальных вулканических почв Камчатки, в результате их интенсивного хозяйственного использования неизбежно приводит к деградации почвенного покрова, к утрате их геохимического своеобразия.
Хозяйственное освоение территории Камчатки выражается через различные виды использования земель (добыча полезных ископаемых, сельское хозяйство, застройка и т.п). Около 95 % площади края занимают покрытые и не покрытые лесом земли лесного фонда, всего 0,4 % составляют сельскохозяйственные земли. Земли населенных пунктов, промышленности, транспорта и обороны занимают еще около 1,5 %. Земли сельскохозяйственного назначения Камчатского края составляют 0,05 % в площади земель Дальневосточного федерального округа (91 тыс. га) [3–6, 8, 29].
В Камчатском крае слабая освоенность территорий сочетается с низким плодородием почв. На полуострове сохраняется тенденция роста площади эродированных земель (особенно в Елизовском, Мильковском и Усть-Камчатском районах) и ухудшения общей экологической обстановки, что может привести к возникновению кризисной ситуации в сфере агропромышленного комплекса [2, 29].
Пашня имеет низкое содержание гумуса, хотя в целом почвы характеризуются легким механическим составом и большой скважностью, что требует обязательного ежегодного внесения высоких доз органических и минеральных удобрений. Более 70 % угодий нуждается в известковании, осушении и других видах мелиоративных работ [5, 8].
Согласно результатам мониторинга плодородия почв сельскохозяйственных угодий по субъектам Российской Федерации, площадь почв Камчатского края с низким содержанием органического вещества в 2012 г. составила 2 355 га (всего обследовано 12565 га) [8].
Каждый год отмечается снижение содержания подвижного фосфора и обменного калия в почвах полуострова. В крае почвы с низким содержанием фосфора и калия занимают соответственно 15,2 % (11,16 тыс. га) и 61,4 % площади (45,05 тыс. га) обследованных сельхозугодий (73,36 тыс. га, 2015 г.). Пахотные почвы Камчатского края относятся к одним из низко обеспеченных фосфором (54,3 %) в Дальневосточном федеральном округе. Вулканические почвы Камчатки характеризуются очень низкими и низкими значениями потенциальной буферной способности почв в отношении калия. Поэтому потери калия для вулканических почв Камчатки более значительны, чем фосфора. Потери калия и вынос его за пределы профиля происходят при распашке из-за быстрой минерализации органических веществ. В мировой практике использования вулканических почв в земледелии установлено, что при внесении калийных и органических удобрений, даже при их высоком содержании в почвах, урожайность культур значительно возрастает [7, 9, 10].
Реальная ежегодная потребность внесения минеральных удобрений в почву в Камчатском крае составляет до 10,5 тыс. тонн. Фактическое внесение минеральных удобрений в почву составляет 12 % от потребности. В 2015 году в почвах пахотных угодий всех категорий хозяйств, как и на протяжении ряда лет, сложился отрицательный баланс питательных веществ (– 76,61 кг/га), в том числе: по азоту – минус 27,66 кг/га, по фосфору – минус 0,94 кг/га, по калию – минус 48,01 кг/га (в действующем веществе). Значительный вынос питательных веществ из почвы связан с сокращением объемов внесения минеральных, органических, известняковых удобрений на протяжении 20 лет [2, 5, 7, 8].
При возделывании вулканических почв сельскохозяйственного назначения в Камчатском крае необходимо учитывать их уникальность. Доля риска возрастает при интенсивной обработке почв без учета их генезиса, агрофизических свойств и микроклимата агроландшафтов. Ведение растениеводства на вулканических почвах Камчатки должно носить очаговый характер с максимальным сохранением естественной облесенности сельскохозяйственных угодий. Расширение контурности полей и многократные глубокие обработки почвы с оборотом пласта неизбежно приводят к деградации пахотных земель, а в глобальном масштабе могут привести к экологической катастрофе [36].
В связи с актуализацией развития горнорудной промышленности на Камчатке встают вопросы охраны ее почвенного покрова. Вблизи эксплуатируемых рудных месторождений почвы загрязняются тяжелыми металлами и соединениями серы. В условиях такого загрязнения происходят изменения в соотношениях основных групп микроорганизмов, снижается общая активность осуществляемых ими биохимических процессов. Снизить фитотоксичность тяжелых металлов возможно при осуществлении ряда мероприятий:
1) известкование;
2) обогащение почвы органическим веществом;
3) химическое осаждение тяжелых металлов;
4) использование антагонизма ионов химических аналогов [12].
Особое внимание должно уделяться регулированию землепользования в водоохранных зонах.
На Камчатке велико негативное влияние на земельные ресурсы экзогенных геологических процессов – оползневых, селевых, карстовых, речной эрозии, подтопления, пучения, наледеобразования, термокарстовых, затопления [27].
Хозяйствование использование почв Камчатки должно вестись с учетом их зональных и региональных особенностей. Камчатский край относится к регионам, приравненным к районам Крайнего Севера. На его территории наблюдается большое разнообразие климатических зон, что обуславливает выбор направления агропромышленного производства и мероприятий по охране почв. Оценка динамики изменения качественных показателей земель дает основание говорить о том, что тенденция снижения плодородия почв и ухудшения общей экологической обстановки на полуострове сохраняется и может привести к возникновению кризисной ситуации в сфере агропромышленного комплекса. На состояние всей сельскохозяйственной отрасли Камчатского края влияет сохранение и повышение плодородия почв. Земледелие возможно лишь при грамотной агротехнике, с обязательным использованием органических, минеральных удобрений и применением известкования. В сельскохозяйственном производстве актуально развитие животноводства, поскольку часть населения самостоятельно обеспечивает себя овощной продукцией на приусадебных хозяйствах. Тем не менее основной проблемой использования большинства почв Камчатки под пастбища является их низкое естественное плодородие.
В области охраны окружающей среды, необходимы мероприятия в бассейнах рек Камчатка и Авача, как предупредительного характера, так и активные восстановительные. Деградация земель по берегам рек вызвана загрязнением нефтепродуктами, захламлением промышленными и бытовыми отходами. Удобрения, смываемые с полей в водные объекты, усиливают их загрязнение. Высока интенсивность водной эрозии почв Камчатки, что требует повышенного внимания к мероприятиям по защите почвенных ресурсов. Все реки Камчатки являются нерестовыми, поэтому мероприятия по охране почв являются одной из первостепенных задач в области охраны окружающей среды в Камчатском крае.