Введение к работе
Актуальность исследования: В природных процессах почва является достаточно устойчивым структурно-функциональным компонентом биосферы, находящимся в состоянии гомеостаза или равновесия со средой либо медленной, гармоничной эволюции вслед за природной эволюцией среды. Почва обладает свойствами самоочищения и самовосстановления, однако такая устойчивость существенно нарушается антропогенными воздействиями (Добровольский, Никитин, 1990). Все возрастающее воздействие деятельности человека на окружающую среду достигло уровня, при котором происходят существенные изменения в химическом составе почвенного покрова. Почва, как незаменимый компонент ландшафта, приобретает все большую экологическую роль в устойчивом функционировании биосферы (Черников, Милащенко, Соколов, 2001).
В естественных биогеоценозах круговороты химических элементов осуществляются по замкнутым циклам и близки к скомпенсированное. В агроценозах, в результате возделывания сельскохозяйственных культур, происходит интенсивное отчуждение питательных веществ почвы, восстановление которых может осуществляться благодаря внесению минеральных и органических удобрений, которые призваны поддерживать активный баланс и малый круговорот биогенных элементов в земледелии с учетом оптимального их соотношения в агроэкосистеме (Минеев, 1998).
Использование минеральных удобрений, различных агротехнических приемов воздействуют на экологическое состояние почв. Происходит потеря гумуса, подкисление почв, изменяется содержание основных биогенных элементов. В большинстве исследований, изменения, происходящие в почве от воздействия различных способов обработки почвы и внесения удобрений, определялись только для слоя 0-20 см, иногда до 40 см. Почва является элементом ландшафта и изучение только пахотного слоя недостаточно для оценки изменения ее состояния. Изучение воздействия многолетнего применения (в течение 20 лет) различных технологических приемов на почву на глубину до 100 см дает возможность более достоверно оценить экологическое состояние почвы.
Цель исследований: Оценить экологическое состояние луговой черно-земовидной почвы в результате применения минеральных, органических удобрений, различных агротехнических факторов в севообороте с многолетними травами в условиях среднего Приамурья.
Задачи исследования:
- Выявить последействие применяемых агроприемов в длительном севообороте на агрохимические показатели почвы послойно по 20 см на глубину 100 см;
- Изучить возможность изменения содержания основных биогенных элементов: азота, фосфора, калия по почвенному профилю;
Определить влияние удобрений, запашки соломы, способов обработки почвы, многолетних трав в севообороте на целлюлозоразлагающую активность луговой черноземовидной почвы;
Оценить экологическое состояние луговой черноземовидной почвы в результате многолетнего техногенеза.
Исследования проводились в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ Дальневосточного государственного аграрного университета: тема НИР № 01200503566 «Адаптивное землепользование», раздел «Мониторинг состояния агроэкосистем в условиях Амурской области».
Научная новизна: Впервые в агроэкологических условиях Приамурья получены данные по изменению содержания биогенных элементов фосфора, калия и агрохимических свойств луговой черноземовидной почвы на глубину до 100 см после 20 летнего применения удобрений и различных агротехнических приемов в севообороте с многолетними травами. Изучено влияние длительного применения удобрений в севообороте с многолетними травами на целлюлозоразлагающую способность почвенной микрофлоры. Выявлено изменение экологического состояния почвы производственных полей в сравнении с почвой в длительном севообороте с многолетними травами и с почвой лесополос, не подверженной сельскохозяйственному антропогенезу.
Защищаемые положения:
-
Антропогенное воздействие на луговую черноземовидную почву приводит к изменению агрохимических свойств почвы пахотного слоя и до глубины 100 см.
-
Многолетнее использование минеральных удобрений изменило содержание подвижных форм фосфора. В почве до глубины 100 см происходит накопление подвижных форм фосфора.
-
В производственных условиях происходит изменение экологического состояния почвы в сравнении с почвой опытного поля в длительном севообороте с многолетними травами и с почвой лесополос, не подверженной сельскохозяйственному антропогенезу.
Практическая значимость.
Результаты исследования могут быть использованы в практике сельскохозяйственного производства Амурской области при осуществлении мероприятий по повышению плодородия почв и разработке системы удобрений для сохранения устойчивости агроэкосистем. Рекомендации по оптимизации экологического состояния луговых черноземовидных почв Амурской области, разработанные на основе анализа мониторинговой информации, будут востребованы при планировании развития отрасли растениеводства в современных производственных условиях. Результаты исследований могут быть использованы в качестве научной базы при переходе к адаптивно-ландшафтному земледелию в условиях Приамурья.
Материалы исследования используются в процессе преподавания дисциплин: агроэкология, агрохимия, почвенно-экологический мониторинг для специальностей агрономия, агроэкология, экономика и агроинженерия в ФГБОУВПОДальГАУ.
Апробация работы: Результаты исследований доложены на научных конференциях ДальГАУ (Благовещенск 2003, 2007, 2008 гг.), на региональных научных конференциях аспирантов и молодых ученых (Благовещенск 2009, 2010 гг., Уссурийск 2010), международной научно-практической конференции (Улан-Удэ 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе одна в журнале из списка ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, обсуждения полученных результатов, практических рекомендаций, выводов и списка литературы, содержит 7 рисунков, 34 таблицы и 7 приложений. Список литературы включает 185 отечественных и 23 иностранных источника.
