Эколого-агрохимические аспекты регулирования азотного режима черноземных почв лесостепи Среднего Поволжья

• Автор: Надежкина, Елена Валентиновна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 376 с. : ил.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА. 1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ
ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ ПРИВОЛЖСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований
2.2. Методы лабораторных исследований
ГЛАВА 3: АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ
АЗОТНОГО ФОНДА ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ
3.1. Формы азота в почвах
3.2. Минеральный азот в диагностике азотного питания
3.3. Диагностика минерализуемого фонда азота черноземных почв ]
ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ 12 I
4.1. Использование растениями азота удобрений 123'
4.2: Дополнительное использование азота почвы при внесении азотных удобрений
4.3; Иммобилизация азота удобрений в черноземе выщелоченном
4.4. Потери азота удобрений
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ
5.Г. Урожайность яровой пшеницы при использовании азотных
удобрений и известковании
5; 1.1. Вегетационные опыты
5 Л .2. Микрополевые опыты
5.1.3. Полевые опыты
5.2. Эффективность азотных удобрений в зависимости от способов и сроков их внесения
5.3. Эффективность биологического азота в питании зерновых культур
5.4. Качество зерна яровой пшеницы
ГЛАВА 6. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ АЗОТНЫМ РЕЖИМОМ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Лесостепное Среднее Поволжье, куда входит Пензенская, правобережье Ульяновской, часть Самарской и Саратовской областей- - обширный регион, где в сферу активного сельскохозяйственного использования'вовлечено более 71% всей площади земель, играющих важную роль в производстве зерна в Российской Федерации. Расположенный на Приволжской возвышенности, он характеризуется высокой активностью эрозионных процессов, что вызвано сведением плакорной растительности злаковоразнотравных луговых степей и лесов, распашкой кормовых угодий. Начиная с конца 18 века, когда была освоена данная территория, использование почвенных ресурсов носило эксплуатационный характер. Площадь пашни была завышена, введенные севообороты имели небольшую долю почвовосстанавливающих культур, использовались интенсивные обработки почвы с оборотом пласта, вынос биогенных элементов превышал их поступление. Все это и привело к усилению агродеградации основных почв региона - черноземов; За последние 100 лет было потеряно от 20 до 40% исходных запасов гумуса- произошло обесструктуривание почв, их переуплотнение, четко выражена тенденция; к подкислению пахотного слоя (Русский чернозем, 1983; Щербаков, Васенев, 1996). Как итог: плодородие пахотных почв не воспроизводится, а продуктивный потенциал черноземов уменьшается. Сложившаяся ситуация требует разработки стратегии. и тактики:управления плодородием черноземов для получения максимально возможного количества, сельскохозяйственной, продукции высокого качества при сохранении агроресурсов, в первую очередь, почв и биоразнообразия (Добровольский, Никитин, 1990; Карпачевский; 1997; Структурно-функциональная:.., 1999;).
Многими» авторами- предлагается компромиссная стратегия ведения сельского хозяйства (Кант,. 1982; Одум; 1986; Жученко, 1990; Минеев, Деб-рецени, Мазур, 1993). Она основывается на активизации естественного биологического потенциала с введением севооборотов с повышенной долей почвовосстанавливающих культур, в первую очередь бобовых, как потенциальных азотфиксаторов, поликультур, сидеральных посевов; на минимализацпи
лейцин, изолейцин, цистин, треонин, аланин, метионин, фенилаланин (Щербаков, 1978; Кузяков, 1996).
Изучение аминокислотного состава почв ЦЧО показало, что минимальное количество этих соединений накапливается в. пахотном слое типичных и обыкновенных черноземов. В соответствии: с представлениями М.М. Кононовой; и Д.С. Орлова о процессах гумификации, отмеченное явление связано с усилением процессов вовлечения аминокислот в;реакции конденсации, протекающие наиболее интенсивно в этих подтипах и ведущие к образованию ядра гуминовых кислот. Отмеченная закономерность позволяет объяснить тот факт, что в черноземах, обладающих высокими валовыми запасами гумуса и азота, в первом минимуме среди элементов питания находится азот (Щербаков, Рудай, 1983).
В состав неспецифических соединений входит и азот лабильных (легко-разлагаемых) органических веществ; (ЛОВ). К ним относятся неразложив-шиеся растительные остатки; органические вещества животного происхождения, объединенные общим понятием;- источники гумуса; а также промежуточные продукты их разложения типа детрита (Ганжара, 1993). Доля азота этих соединений составляет в черноземах Поволжья 3,4-4,3% от общего азота почвы. Азот ЛОВ легко минерализуется и служит источником питания растений, так как в процессе гидролиза он восстанавливается до аммонийного.
Азот гумуса. К настоящему времени установлено, что большая часть органического азота сосредоточена в составе специфических гумусовых соединений; С глубинойжоличество его снижается до 40-70 % от общего азота, за счет увеличения доли фиксированного аммония в нижних слоях почвы (Мо-гилевкина, 1973, 1979; Шилова, 1982, 1988).
Количество азотсодержащих органических соединений, входящих в; гумус, в почвах разных регионов неодинаково. Так, в гумусе почв Татарии их содержится 70-74 % общего азота (Винокуров, Алпатова, 1948), Московской; и; Курской областей — 71-81 % (Орлов, Овчинникова, 1966), Западной Сибири 83-90 % (Гамзиков, 1981), Пензенской области.— 75-90% (Надежкин; 2000).