Содержание к диссертации
*' ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕН! ЮЙ ПРОДУКЦИИ (Обзор литературы)
1.1. Изменение агрохимических показателей плодородия почв в результате их длительного сельскохозяйственного использования
.**
*
1.2. Изменение экологического состояния почв и сельскохозяйственной продукции в результате загрязнения их
тяжелыми металлами и радионуклидами 13
Глава 2. ПОЧВЕШЮ-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ,
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 3 6
2.1. Краткая характеристика почвенно-климатических
условий Центрально-Черноземной зоны и места
проведения исследований 36
2.2. Метеорологические условия в годы проведения
исследований 42
2.3. Методика проведения исследований 50
Глава 3. АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВ
ИССЛЕДУЕМЫХ УЧАСТКОВ 56
-
Гумус 56
-
рН и гидролитическая кислотность 59
-
Подвижный фосфор 64
-
Обменный калий 67
-
Обменные кальций и магний 70
Глава 4. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ОБСЛЕДУЕМЫХ УЧАСТКОВ
-
Радионуклиды (цезий-137, стронций-90) 76
-
Кадмий 81
-
Свинец 85
-
Медь 88
-
Цинк 91
Глава 5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ
ПРОДУКЦИИ, ВЫРАЩИВАЕМОЙ НА ПОЧВАХ
ИССЛЕДУЕМЫХ УЧАСТКОВ 97
-
Радионуклиды (цезий-137, стронций-90) 97
-
Кадмий 102
-
Свинец 111
-
Медь 115 5.5 Цинк 119
5.6. Ртуть 123
>
Глава 6. ВЛИЯНИЕ ЦИНКА, МЕДИ И СВИ1 ПДА НА УРОЖАЙНОСТЬ
САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И КАРТОФЕЛЯ 128
Глава 7. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ НА ЗАГРЯЗНЕННОЙ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
ПОЧВЕ 135
ВЫВОДЫ 139
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 142
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 143
ПРИЛОЖЕНИЯ 167
Введение к работе
Интенсивное сельскохозяйственное использование черноземов Централь но-Черноземной зоны в ряде случаев привело их к сильной антропогенной де градации (А.Н.Каштанов, 1990; Н.З.Милащенко, 1990; П.Г.Акулов, 1992; О.Г.Котлярова, 1996; А.П.Щербаков, И.И.Васенев, 1996). В последние годы по ложение усугубляется резким сокращением применения удобрений, в результа- I t те чего баланс гумуса и основных элементов питания в земледелии ЦЧЗ стал дефицитным. В последнее время большое внимание стало уделяться еще одно- ; му виду деградации почв - их загрязнению тяжелыми металлами (В.Г.Минеев,
1998). В России выявлено загрязнение почв свинцом, цинком, кадмием и медью соответственно: 519, 326, 184, 1416 тыс. га (А.В.Кузнецов, 1997). По расчетам А.П.Щербакова, И.И.Васенева (1996), сохранение современной тенденции накопления тяжелых металлов приведет к массовому загрязнению черноземов в течение ближайших 50-150 лет.
Антропогенное воздействие породило на рубеже третьего тысячелетия целый ряд экологических проблем. В центре Русской равнины самым катастрофическим событием стала глобальная радиационная авария на Чернобыльской АЭС (Г.Т.Воробьев, 1999).
Природные условия юго-востока ЦЧЗ, несмотря* на ярко выраженную **' контрастность, горизонтальную зональность и наличие довольно жестких лими- тирующих факторов, в целом благоприятны для развития интенсивного сельскохозяйственного производства. Однако ведение высокоэффективного и эко-логически чистого земледелия требует объективной оценки всех его компонентов, особенно состояния плодородия земель. (А.И.Подколзин, 1998).
Практически все исследователи в своих работах отмечают устойчивую
Л, ' тенденцию к снижению производительной способности почв юго-востока ЦЧЗ, ухудшение их агрономических, агрофизических, биологических свойств, а в последнее время и экологических показателей агроэкосистем. Поэтому вопросы изучения состояния плодородия почв и динамики его изменения весьма актуальны и своевременны. Возникла необходимость выявления максимально приближенной к конкретным условиям качественной и количественной характеристик показателей плодородия, определения направленности процессов, протекающих в почвах, и проведения агроэкологической оценки их состояния.
Представленная диссертационная работа выполнена на основе обобщения данных агрохимического и радиологического обследования почв хозяйств Воронежской области Федеральным государственным учреждением станцией агрохимической службы . «Таловская» согласно Государственной проблеме 05.01.01. «Эколого-агрохимическая оценка плодородия почв юго-востока ЦЧЗ» и проведения полевого опыта. В получении исходных материалов принимали участие сотрудники отдела токсикологического и радиологического контроля, охраны окружающей среды, анализа пищевой и растениеводческой продукции ФГУ САС «Таловская» Орчикова СВ., Новичихина Л.И., Батракова P.M., Стры-гина К.И., Демченко В.А., Гладких Л.И., Мокшин Н.Е., которым я выражаю свою благодарность.
Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлась комплексная эколого-агрохимическая оценка и определение тенденций динамики изменения плодородия и экологического состояния почв юго-восточной зоны Воронежской области за последние 19 лет.
Исходя из намеченной цели решались следующие задачи:
Выявить закономерности изменения агрохимических показателей почвенного плодородия при длительном антропогенном воздействии на почвенный покров пахотных угодий в условиях интенсивного земледелия.
Провести агроэкологическую оценку земель по содержанию в них тяжелых металлов и радионуклидов.
Дать экологическую оценку растениеводческой продукции на содержание в ней солей тяжелых металлов и радионуклидов.
Изучить эффективность минеральных, органических удобрений и мелиоранта на искусственно загрязненной тяжелыми металлами почве.
Дать биоэнергетическую оценку применения удобрений и мелиоранта при выращивании сахарной свеклы и картофеля на загрязненной тяжелыми металлами почве.
Научная новизна. Впервые в условиях юго-востока ЦЧЗ проведены, обобщены и систематизированы 19-летние наблюдения и дана оценка состояния плодородия почв по содержанию гумуса, фосфора, калия, кальция, магния, рН, гидролитической кислотности, а также установлены количественные параметры динамики изменения показателей почвенного плодородия в различных типах почв. Дана экологическая оценка агроэкосистем по содержанию тяжелых металлов и радионуклидов в продукции растениеводства и почвах. Разработаны приемы повышения урожайности сахарной свеклы и картофеля при возделывании их на загрязненной тяжелыми металлами почве.
Практическая значимость работы. По результатам полученных материалов предоставляется возможность:
Применить научно-обоснованные критерии расчетов при разработке прогнозов уровня плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур на ближайший период и перспективу.
Предложить наиболее оптимальные приёмы, дозы и сроки внесения макро- и микроудобрений с учетом агрохимических свойств каждого типа почв.
Рекомендовать станциям агрохимической службы продолжить наблюдения за уровнем загрязнения почв и растений тяжелыми металлами и радионуклидами.
Использовать результаты исследований в качестве научной базы для программы сохранения и повышения плодородия почв юго-востока ЦЧЗ.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Комплексная эколого-агрохимическая оценка изменения показателей плодородия почв за последние 19 лет, позволяющая разработать программу со хранения и повышения плодородия черноземов юго-востока ЦЧЗ.
Качество сельскохозяйственной продукции в связи с содержанием в ней тяжелых металлов и радионуклидов.
Способы рационального использования загрязненных тяжелыми металлами почв, обеспечивающие повышение урожайности и улучшение качества сахарной свеклы и картофеля.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались на заседаниях проблемного совета НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева (1998, 1999, 2000гг.), Международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2000), Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2002), и Научно-практической конференции «Экология, почва, город» (Краснодар, 2003).
Публикации.
По теме диссертации опубликованы научные работы:
1. Эколого-агрохимическая оценка влияния интенсивных факторов на плодородие чернозема обыкновенного, урожайность и качество зерна озимой пшеницы. Тезисы докладов IY международной научно-производственной кон ференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения». - Белгород. - 2000. - С. 79-80.
2. Подходы к конструированию агроэкосистем - интегрирование методов и средств защиты растений с целью управления фитосанитарным состоянием сельскохозяйственных культур. - Санкт-Петербург. - 2000. - С. 92.
Рациональное применение удобрений в Центрально-Черноземной зоне. Каменная Степь. — Санкт-Петербург. — 2001. — С. 16.
Влияние интенсивных факторов на урожайность озимой пшеницы и тритикале в степной зоне ЦЧЗ // Бюллетень ВИУА № 116. Материалы Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур». - М. - Агроконсалт. - 2002. - С. 149-151.
5. Эколого-агрохимическая оценка состояния плодородия почв юго- востока ЦЧЗ. Научно-практическая конференция «Экология, почва, город». - Краснодар. - 2003 (в печати).
