Введение к работе
Природная и антропогенная эволюция почв становится важным направлением исследований современного почвоведения. Многие десятилетия черноземы обеспечивали получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Возрастающее давление антропогенных факторов на почвенный покров, а также миграция климатических зон, связанная с глобальным потеплением климата, приводят к изменению качественных и количественных показателей потенциального плодородия почв.
В современном аспекте плодородие понимается как специфическое свойство почвы, характеризующее накопленные энергию и информацию (генезис), которые используются экосистемами в процессе функционирования.
Интенсивное использование распаханных почв, особенно в черноземной зоне, привело к их деградации. Более 65% всей пашни на черноземных почвах на современном этапе отнесены к разряду малоплодородных. Это одна из основных причин перевода их в длительную залежь.
В условиях дефицита антропогенной энергии для стабилизации и повышения плодородия деградированных почв актуальным направлением становится использование малозатратных приемов, которые моделируют условия почвообразования, приближенные к естественному биоценозу. Однако эти вопросы, в силу малой изученности, требуют проведения дополнительных исследований.
С учетом полученных данных появляется возможность разработать экологически обоснованные рекомендации по восстановлению и использованию черноземных почв с различным уровнем плодородия.
Цель работы. Изучить современное состояние углеродного и азотного депо в почвенных профилях южного чернозема при различном сельскохозяйственном использовании пашни и определить направленность его изменения.
В соответствии с выбранным направлением исследований программой работ предусмотрено решение следующих задач:
-
Определить закономерности накопления углерода в условиях различного использования пашни;
-
Выявить основные факторы, влияющие на качественный состав углерода;
-
Изучить особенности формирования азотного фонда под различными элементами агроландшафта;
-
Выявить основные признаки деградации органического углерода и азота в условиях бессменного пара;
-
Определить направленность изменений в качественном составе углерода и азота под влиянием факторов интенсификации (севообороты, удобрения);
-
Выявить энергетические особенности гумусообразования под влиянием различных природных и антропогенных факторов.
Достоверность научных результатов определялась использованием апробированных методик, применением математических методов статистического анализа, широкой апробацией результатов исследований на научных конференциях и в печати.
Научная новизна. Впервые для условий южного чернозема получены опытные данные количественного и качественного изменения запасов органического углерода и азота в условиях различного сельскохозяйственного использования пашни. Определена степень влияния уровня поступления органического вещества в почву на запасы и трансформацию органических форм углерода и азота. Выявлена роль водного режима почвы, севооборотов, удобрений и механических обработок пашни в формировании углеродного и азотного запасов в почве.
Практическая значимость. С учетом ухудшения качественного состояния черноземных почв полученная информация позволит определить направленность изменения плодородия почв, разработать рекомендации по его восстановлению и на этой основе совершенствовать процесс организации территории и приемы повышения продуктивности биоценозов.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Интенсивное сельскохозяйственное использование пашни приводит к
снижению содержания валовых форм углерода и азота в южном черноземе;
2. Ежегодное поступление свежего органического вещества в почву активизирует накопление в ней углерода и азота;
3. Максимальные потери валового углерода и азота отмечаются при «бессменном» паровании пашни и под слабоэродированной пашней полевого севооборота;
4. Групповой и фракционный состав валового углерода и азота определяется количеством и качеством поступившей в почву растительной биомассы;
5. Свежее органическое вещество снижает, а интенсивные механические обработки почвы повышают консервативность азота почвы;
6. Удобрения за счет повышенного уровня выноса питательных элементов с урожаем увеличивают консервативность азота;
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских и региональных научно-практических конференциях 2003-2006 гг. в г. Курске,
Белгороде, Омске , Ставрополе, Саратове.
Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований апробированы в Экспериментальном хозяйстве, Аркадакской опытной государственной сельскохозяйственной станции ГНУ НИИСХ Юго- востока, ООО «Балашов – зерно», КФК «Вагнер К.К.»
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных статей.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 175 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, включает 35 таблиц, 18 рисунков, имеет 18 приложений. В список литературы входят 250 источников, в том числе 25 зарубежных авторов.
