Введение к работе
Актуальность темы: В Тамбовской области темно-серые почвы занимают более 70 тыс. га сельскохозяйственных угодий. Ареалы их распространения характеризуются высокой комплексностью (Адерихин и др., 1874). Причиной переувлажнения часто является неглубокое залегание под супесчаными отложениями тяжелого суглинка, на котором застаивается верховодка. Существуют многочисленные сведения о генетических особенностях, морфологии, водном режиме и мелиорации дерново-подзолистых почв на двучленных отложениях (Градусов и др., 2004; Жирова, 1976; Зайдельман, 1985; Рейнтам, 1986, 1999; Тонконогов и др., 2004, Зайдельман, Никифорова, 1982). Но среди публикаций, посвященных серым почвам лесной и лесостепной зон (Ахтырцев, 1979, 1992; Макунина, 1990; Никитишен, 2002; Протасова, Щербаков, 2004) практически нет работ о серых почвах на двучленных отложениях. Не изучены их агрофизические свойства, водный режим и продуктивность сельскохозяйственных культур в годы различной обеспеченности осадков. Крайне ограничены сведения об их морфологии, химических свойствах и, в частности, конкреционных новообразованиях и их диагностическом значении. Не разработаны аналитические количественные критерии оценки их агроэколо-гического состояния.
Цель исследований - Изучить агрофизические свойства, исследовать особенности основных элементов гидрологического режима обрабатываемых темно-серых почв на двучленных отложениях севера Тамбовской низменности, обосновать рациональное использование этих почв в естественном состоянии, разработать систему их морфологической и аналитической мелиоративной диагностики.
Задачи исследований:
-
Исследовать влияние прогрессирующего в пространстве гидроморфизма на агрофизические свойства, морфологические и химические особенности темно-серых почв на двучленных отложениях;
-
Изучить основные элементы водного режима темно-серых почв на двучленных отложениях в многолетнем цикле;
-
Оценить урожайность зерновых культур в годы различной обеспеченности осадков и возможность их рационального сельскохозяйственного использования в естественном состоянии;
-
Изучить морфологические особенности и химический состав карбонатных и Fe-Мп конкреций темно-серых, темно-серых контактно-глубокооглеенных, темно-серых контактно-глееватых и дерново-подзолистых контактно-глеевых почв на двучленных отложениях, оценить диагностическое значение этих новообразований;
-
Разработать систему мелиоративной диагностики темно-серых почв на двучленных отложениях севера Тамбовской низменности по морфологическим особенностям;
-
Оценить возможность применения различных количественных показателей для мелиоративной диагностики исследуемых почв.
Научная новизна исследований. Впервые для северной лесостепи рассмотрены агрофизические особенности, водный режим и продуктивность обрабатываемых темно-серых, темно-серых контактно-глубокооглеенных, темно-серых контактно-глееватых и дерново-подзолистых контактно-глеевых почв на двучленных отложениях севера Тамбовской низменности. Получены новые данные об их морфологических и химических особенностях. Установлено влияние оглеения на дифференциацию их профиля, содержание различных форм соединений железа, качественный состав органического вещества, фракционный состав фосфора.
Изучены макро- и мезоморфологические особенности и химический состав карбонатных и железо-марганцевых конкреций. Выявлено их диагностическое значение для оценки гидрологического режима и агроэкологического состояния темно-серых почв на двучленных отложениях.
Практическая значимость работы.
-
Предложены системы мероприятий по рациональному сельскохозяйственному использованию темно-серых, темно-серых контактно-глубокооглеенных, темно-серых контактно-глееватых и дерново-подзолистых контактно-глеевых почв на двучленных отложениях в естественном состоянии.
-
На основе морфологических и эколого-гидрологических исследований темно-серых, темно-серых контактно-глубокооглеенных, темно-серых контактно-глееватых и дерново-подзолистых контактно-глеевых почв на двучленных отложениях севера Тамбовской низменности рекомендована для использования в почвенно-картографической, агрономической и мелиоративной практике новая методика их количественной полевой диагностики. Предложен новый аналитический количественный показатель - модифицированный критерий переувлажнения темно-серых почв на двучленных отложениях (Кі.ц/Сорг) по соотношению оптических плотностей различных вытяжек из гумусовых горизонтов и общему содержанию органического вещества.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ имени М.В.Ломоносова и кафедре агрохимии и почвоведения МичГАУ (Мичуринского государственного аграрного университета), на научных и научно-практических конференциях в Мичуринском государственном аграрном университете (2009, 2010, 2011, 2012), на Всероссийской научной конференции «Биосферные функции почвенного покрова» в Пущино (2010), на Международной научной конференции «Экологические функции лесных почв в естественных и нарушенных ландшафтах» в Апатитах (2011), по теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Автор сердечно благодарит профессора Ф.Р. Зайдельмана и профессора А.С. Никифорову за ценные советы и помощь в работе, зав. кафедрой профессора Е.В. Шеина и сотрудников кафедры физики и мелиорации почв МГУ имени М.В. Ломоносова за под-
держку и замечания. Особую признательность автор выражает своему научному руководителю доценту д.б.н. Л.В. Степанцовой и сотрудникам кафедры агрохимии и почвоведения Мичуринского государственного аграрного университета к.б.н. СБ. Сафронову и к.б.н. В.Н. Красину за помощь в полевых и лабораторных исследованиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов и предложений производству общим объемом 177 страниц печатного текста, содержит 24 таблицы, 38 рисунков и 10 приложений. Список литературы включает 262 источников, из них 14 на иностранном языке.
