Реферат: Формирование физико-химических свойств пахотных почв лесостепи центрального Черноземья и пути
6. Поддерживающее известкование чернозема типичного является важным фактором оптимизации свойств почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
7. Изменение кислотности пахотных почв связано с комплексом агротехнических факторов, обусловливающих баланс оснований.
Научная новизна исследований.
На основе системно-аналитического подхода проведены исследования зонально-провинциального аспекта проблемы влияния агроэкологических факторов на формирование физико-химических свойств пахотных почв в условиях лесостепи Центрально-Чернозёмной зоны.
1. Разработан алгоритм аналитической поддержки при выборе приоритетных мероприятий для конкретного участка или выборе приоритетных участков для осуществления конкретных мелиораций на основе расчета потенциала оптимизациирегулируемогосвойства почвыс учетом обеспеченности другими факторами плодородия.
2. Установлена закономерная периодичность как морфометрических данных почвенного профиля чернозема типичного, так и агрохимических свойств пахотного горизонта, при этом почвенный и растительный покров имеют единые величины пространственной дифференциации.
3. Для условий Курской области выявлена роль абиотических факторов в формировании гумусного состояния почв. Содержание гумуса в пахотных почвах зависит от их гранулометрического состава, гидротермических условий и кислотно- основного состояния почвенной среды.
4. Предложено формальное описание взаимосвязи физико-химических свойств исследованных почв на основе общепринятых величин, характеризующих катионообменные свойства почв, а также разработаных дополнительных показателей (модуль катионообменной емкости почв, М ; точка условного насыщения ППК, рНН ; показатель удельной дифференциальной емкости, τ ).
5. Для почв, не содержащих карбонатов, предложены расчетные (по исходным физико-химическим свойствам) коэффициенты буферности в щелочном и кислотном интервале на основе величины модуля катионообменной емкости и показателя удельной дифференциальной емкости .
6. Разработан расчетный способ определения доз Са- содержащих мелиорантов для кислых почв ЦЧЗ, учитывающий буферность почв в зависимости от их физико-химических свойств. Проведена группировка почв районов Курской области по приоритету нуждаемости их в известковании.
7. Впервые обоснована концепция формирования кислотно-основного статуса почв (КОСП ), представляющего собой динамическое равновесие в характере перераспределения оснований между почвенными фазами и их миграцией, что определяет уровни устанавливающихся интервалов величин рН в зависимости от климатических условий и свойств твердой фазы почв.
8. Впервые для условий ЦЧЗ предложены алгоритмы оценки изменений кислотности пахотных почв на основе баланса оснований и изменений гидротермического режима.
Практическая значимость работы.
1. Предложенный способ определения приоритета и очередности проведения комплексных и конкретных мелиораций по регулируемым свойствам почв может найти применение в системах поддержки принятия решений для разного уровня административного управления по регулированию плодородия почв с целью рационального использования ресурсов земледелия.
2. Установление закономерностей пространственного варьирования свойств почв служит совершенствованию методических основ проведения почвенно-агрохимического обследования и его использования в системах точного земледелия.
3. Модели расчета величин физико-химических показателей и их изменений, а также оценка буферности почв являются основой для дифференцированной химической мелиорации кислых почв.
4. Прогноз изменения кислотности почв может применяться как в длительном цикле для оценки экологических последствий глобального изменения климата, так и оценки агрогенных факторов подкисления почв при формировании устойчивых агроландшафтов.
Апробация работы. Материалы работы были доложены на II и III съездах Всероссийского общества почвоведов в г. Суздале (2000г) и г. Новосибирске (2004г), на 3-х международных и 13 –ти научно –практических конференциях.
Результаты исследований рассматривались и получили положительную оценку на заседаниях Ученого Совета ВНИИЗ и ЗПЭ.
Автором опубликовано 56 научных работ, том числе 1 методика, 1 технология, 1 патент, 1 коллективная монография. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 48 работах, из которых 9 - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 351 странице и содержит 102 таблицы и 77 рисунков, состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, 9 приложений. Список литературы включает 343 наименования, из них 12 на иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Объекты, методы и условия проведения исследований
С целью определения общих закономерностей в формировании физико – химических свойств почв для статистической обработки привлекались результаты почвенно-агрохимического обследования по районам Курской области, выполненного Курской и Рыльской станциями агрохимслужбы. Дополнительно использованы результаты агрохимического обследования земель (при непосредственном участии автора) в хозяйствах, имеющих почвы различной типовой принадлежности.
На черноземах типичных и выщелоченных (1988, 2002 г.г.) обследована территория опытного хозяйства ВНИИЗ и ЗПЭ (Медвенский р-н Курской области) на площади 3981 га. Земли хозяйства расположены на склонах разной экспозиции и крутизны, которые составляют 98 % от общей площади сельскохозяйственных угодий. Более 90 % всех земель - почвы черноземного типа. На водораздельных плато залегают черноземы типичные мало- и среднегумусные, среднемощные, тяжелосуглинистые, на склонах крутизной до 5° - черноземы слабоэродированные.
На черноземах типичных и выщелоченных в 2003 г. обследована территория четырех отделений хозяйства ООО «Заветы Ильича» Горшеченского района Курской области на общей площади 12857 га.
На серых лесных и черноземах оподзоленных, выщелоченных в 2003 году обследована территория четырех отделений хозяйства ОАО агрофирмы «Мценская» Мценского района Орловской области на общей площади 11842 га. Работы выполнены в соответствии с методическими указаниями «Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения» (М., 2003).
Оценка характера неоднородности почвенного и растительного покрова проводилась на локальном уровне на черноземе типичном (участок 2 га, верхняя треть северо-восточного склона 0-..1.5°, опытного хозяйства ВНИИЗ и ЗПЭ). Почвенно-агрохимическое обследование и учеты урожаев культур (2006-2008 гг.) проведены по пространственно координированным точкам (200 шт). Лабораторные исследования включали определение в пахотном слое почвы показателей агрохимических, физико-химических и др. свойств. Дробный учет урожаев проведен сноповым способом и комбайном Sampo–500.
Экспериментальные исследования проводились в стационарном многофакторном полевом опыте (ОППХ ВНИИЗи ЗПЭ), заложенном в 1984 г.