Оптимизация агроэкологического состояния дерново-подзолистых почв Тверской области на основе регионального мониторинга

• Автор: Фирсов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 307 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Обзор литературы
1. Значение агрохимических параметров в оценке экологического состояния почв
1.1. Характеристика гумусового состояния почв, как важнейшего показателя экологического благополучия ландшафтов
1.2. Значение кислотно-основных свойств в обеспечении экологической устойчивости дерново-подзолистых почв
1.3. Кальциевый режим и его роль в проявлении протекторных свойств дерново-подзолистых почв
1.4. Особенности фосфатного режима низкоплодородных почв и мерьтпо его регулированию
1.5. Значение и пути регулирования калийного режима почв
1.6. Природоохранное значение сочетания известкования с минеральными удобрениями
1.7. Агроэкологическая оценка новых форм удобрений, применяемых в сельском хозяйстве
1.7.1. Эффективность применения конверсионного мела в качестве известкового удобрения
1.7.2. Эффективность применения гуминовых препаратов
1.8. Влияние антропогенных факторов сельскохозяйственного производства на содержание в почве тяжелых металлов
2. Глава. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Почвенно-климатические условия
2.2. Методы проведения исследований
3. Мониторинг пахотных почв Северо-запада Российской Федерации
3.1. Методические аспекты экологического мониторинга
3.2. Динамика изменения кислотности дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава
3.3. Динамика изменения содержания органического вещества дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава
3.4. Динамика фосфатного режима дерново-подзолистых почв в земледелии Тверской области
3.5. Калийный режим дерново-подзолистых почв и эффективность калийных удобрений
3.6. Продуктивность дерново-подзолистых почв
4. Влияние гуминового препарата «Плодородие» на продуктивность сельскохозяйственных культур

4.1. Влияние гумата «Плодородие» на урожайность льна-долгунца
4.2. Влияние гуминового препарата на урожай и качество зерна ярового ячменя
4.2.1. Фенологические наблюдения
4.2.2. Влияние агрохимических приёмов на формирование продуктивности ярового ячменя
4.2.3. Влияние гуминового препарата «Плодородие» на формирование качества зерна ячменя
4.3. Формирование продуктивности многолетних трав и качества продукции в условиях' применения гумата «Плодородие» 179-182.
4.4. Формирование урожайности картофеля в условиях применения гуминового препарата «Плодородие»
4.5. Эффективность применения гуминового препарата «Плодородие» в севообороте со льном и картофелем
4.6. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы при использовании гуминового препарата' Плодородие
5. Агроэкологическая оценка применения.известьсодержащих отходов промышленности.в качестве известковых удобрений
5.1. Экологические аспекты применения,конверсионного мела на дерново-подзолистых кислых почвах в условиях микрополевот го опыта
5.2. Влияние конверсионного мела на накопление фтора в.дерно-во-подзолистых почвах и растительной продукции
5.3: Исследование миграции кальция и стронция из дерново-подзолистых почв с инфильтрационными водами
5.4. Эффективность конверсионного мела как известкового удобрения в полевых условиях
5.5. Агроэкологическая' эффективность применения конверсионного мела при зимнем известковании
5.6. Экологическая оценка длительного последействия конверсионного мела
6. Мониторинг экологической безопасности почв
6.1 .Оценка безопасности почв по содержанию тяжелых металлов
6.2. Мониторинг качества растениеводческой продукции
6.3. Содержание естественных радионуклидов в дерново- подзолистых почвах различного гранулометрического состава
6.4. Радиологический мониторинг техногенного загрязнения почв
6.5. Мониторинг качества сельскохозяйственной продукции
Выводы
Список используемой литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Низкий естественный уровень плодородия, природная пестрота свойств дерново-подзолистых почв Тверской области и крайне неравномерные темпы химизации предопределили необходимость целенаправленного управления процессами повышения и воспроизводства плодородия почв. Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, продукции высокого качества, обеспечения экологической безопасности окружающей среды, необходимо поддержание определенного содержания макро -и микроэлементов в почве и снижение избыточной кислотности почв, что можно обеспечить дозированным внесением всех видов удобрений.
Больше половины пахотных почв Нечерноземной зоны имеет избыточную кислотность (pH менее 5,5), причем площадь кислых почв, вследствие крайне низкого уровня известкования и резко отрицательного баланса кальция, постоянно возрастает. Ежегодный, недобор урожая сельскохозяйственных культур только в Нечерноземной зоне из-за избыточной кислотности составляет ежегодно 8 — 10 млн. тонн» сельскохозяйственной- продукции в пересчете на зерно, в целом же по Российской Федерации 16—18 млн. тонн (Шильников И.А., Сычев В.Г. и,др., 2008).
Решение проблемы- рационального использования средств химизации земледелия имеет особое-народнохозяйственное значение для, Тверскош области, как и в целом для Нечерноземья, где за счет удобрений формируется около 50% урожая сельскохозяйственных культур.
В период с 1991 года отмечается резкое, более чем в 10 раз уменьшение применения минеральных и органических удобрений, средств химической мелиорации, средств защиты растений и т.д. В результате почти полного прекращения работ по сохранению и повышению плодородия почв наблюдается нарастание процессов деградации почв. В таких условиях следует ожидать ухудшения состояния почв: снижения содержания основных питательных элементов, сокращения запасов гумуса, увеличения кислотности почв. В свою очередь, отмеченные изменения в агрохимических свойствах не могут не отразиться на экологическом состоянии почв, в частности, на поведении загрязняющих веществ, в частности тяжелых металлов.
В связи с этим повышается роль экспериментальных и монито-

сение в почву практически безвредно для растений, так как не приводит к образованию заметных концентраций элемента в почвенном растворе.
Стронций относится к редким элементам, он является химическим аналогом кальция и сопровождает его в биогеохимической миграции. Отношение Са к Эг постоянно в биосфере, вследствие чего, оно обычно используется для идентификации повышенных концентраций стронция в среде (Виноградов, 1956). В почвах и в растениях неблагоприятных по экологической обстановке районах это соотношение уменьшается до 80, тогда как оптимальным является - 160.
Исследования в США показали, что коэффициент корреляции между содержанием кальция (от 0,03 до 13,1%) и стронция-(от 20 до 605 мг/кг) для некарбонатных почв -0,87.
В природе стронций встречается в виде смеси четырех стабильных изотопов 858г, 868г, 878г и 88Бг , доля которых соответственно составляет 0,56; 9,86; 7,02 и 82,56% (Виноградов; 1956). Среднее содержание стронция в земной коре составляет 410'2%. Содержание стронция) в почве в большой мере контролируется составом материнских пород и климатом. Интервал его содержания в поверхностных горизонтах составляет 10-3500 мг/кг. Наивысшие значения-характерны для черноземов и лесных почв (Кабата -Пендиас, Пен-диас, 1989). По мнению Ковальского нормальным можно- считать валовое содержание стронция до-600 мг/кг.
Ионы 8г2+ очень подвижны, активно вымываются вниз по профилю и достаточно хорошо усваиваются растениями (Алексеев, 1987; Егорова, 1987). Этим объясняется то обстоятельство, что стронций постоянно находится* в почвах, растениях и живых организмах.
Стронций содержится и в фосфорных удобрениях, переходящий в них из исходного сырья. В простом суперфосфате, изготовленном из хибинского апатита, в среднем содержится 1,2 % 8г, в двойном - 0,5% (Шугаров, 1971; Шаймухаметова, Соколова, Васильева, 1982; Шаймухаметов и др., 1997).
Стронций, внесенный в почву с удобрениями, легко сорбируется ППК и поступает в растения. При поглощении растениями обменных катионов из почвы с повышенным содержанием 8г наблюдается дискриминация кальция, в результате нарушается отношение кальция к стронцию. Снижение значе-