Введение к работе
Актуальность темы исследования. В результате длительного и интенсивного сельскохозяйственного использования плодородие пахотных почв Зауралья Республики Башкортостан (РБ) имеет тенденцию к стабильному снижению. Кроме того, эти почвы в значительной степени загрязнены тяжелыми металлами (ТМ) под воздействием предприятий горнорудной промышленности, что становится одной из основных экологических проблем региона. Традиционные пути воспроизводства плодородия почв посредством применения органических и минеральных удобрений, приемов мелиорации достаточно энерго- и ресурсоемки, зачастую экологически не оправдываются (Добровольский, Никитин, 1990; Щербаков, 2000; Хабиров, 2001). Для получения относительно дешевой и доброкачественной продукции при сохранении агроресурсов, прежде всего почвы, большой научный и практический интерес представляет использование в качестве мелиорантов местных ресурсов, в том числе природных цеолитов, крупные месторождения которых имеются п Зауралье РБ.
В последние годы в условиях степного Зауралья РБ проведен ряд исследований по выявлению эффективности природных цеолитов в повышении продуктивности культурных растений (Суюндукова и др., 2007; Мухаметдпнова, Суюндукова, 2008, 2009). В то же время возможность использования их для получения доброкачественной продукции и в качестве мелиорантов для ремедиации деградированных почв изучена недостаточно.
Цель работы: анализ эколого-мелиоративной эффективности природных цеолитов Тузбекского месторождения для реабилитации почв (на примере чернозема обыкновенного степного Зауралья РБ).
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
-
Дать анализ изменения содержания тяжелых металлов в системе «почва-растение» в зависимости от доз внесения природных цеолитов.
-
Выявить возможность оптимизации физических и химических свойств почвы путем внесения цеолита и органических удобрений.
-
Изучить особенности формирования надземной и подземной фи-томассы и структуры урожая культурных растений под влиянием природных цеолитов и органических удобрений.
Научная новизна. Впервые дана комплексная оценка эколого-мелиоративной эффективности использования природных цеолитов в качестве мелиорантов, способствующих снижению подвижности и
содержания тяжелых металлов в системе «почва-растение», воспроизводству плодородия почв и повышению продуктивности агроэкоси-стем Зауралья РБ.
Положения, выносимые на защиту:
-
Природные цеолиты Тузбекского месторождения способствуют снижению содержания подвижных форм металлов в почве и уменьшают включение их в трофические цепи в системе почва-растение, что позволяет получать более доброкачественную продукцшо в условиях естественного фонового и техногенно-повышенного загрязнения почв Зауралья ТМ.
-
Применение цеолитов способствует значительному увеличению накопления надземной и подземной массы, а также семенной продуктивности культурных растений. Максимальный мелиоративный эффект цеолита достигается при внесении совместно с навозом.
-
Положительный эффект от внесения природных цеолитов связан с улучшением физических и химических свойств почвы, коррелирующих с величиной корневой массы растений.
Практическая значимость. Эффективность цеолитов позволяет рекомендовать их для использования в земледелии Зауралья РБ в качестве природного мелиоранта, способствующего улучшению химических и физических свойств почвы, повышению продуктивности культурных растений, снижению содержания ТМ в почве и растениеводческой продукции.
Теоретическое значение. Полученные данные могут служить теоретической основой для установления механизмов действия цеолитов, связанных со снижением содержашгя ТМ и повышением плодородия почвы.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Работа выполнялась в рамках тематики исследований лаборатории экологии и рационального использования природных ресурсов Государственного автономного научного учреждения «Институт региональных исследований» Академии наук Республики Башкортостан.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы были доложены на Международных (Кузнецк, 2008; Рязань, 2008), Всероссийских (Уфа, 2005, 2010; Пенза, 2006) и Региональных (Сибай, 2007, 2008, 2010) научно-практических конференциях.
Реализация результатов исследования. Результаты исследований внедрены на площади 520 га на полях СПК «Урожай» Баймак-ского района Республики Башкортостан, а также используются при чтении лекций по дисциплинам «Экология» и «Почвоведение», спец-
курса «Экология почв» Сибайского института (филиала) Башкирского госуниверситета.
Декларация личного участия автора. Сбор материалов в течение полевых сезонов 2005-2009 гг., статистическая обработка и обобщение полученных результатов осуществлены лично автором диссертации.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 2 статьи в ведущем рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов. Работа изложена на 188 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, 19 рисунков, 11 приложений. Список использованных источников включает 310 наименований, в том числе 15 работ зарубежных авторов.
