Агрогенная трансформация чернозема выщелоченного Северного Зауралья

• Автор: Ерёмин, Дмитрий Иванович
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 479 с. : ил.

Введение
1 Основные аспекты трансформации плодородия черноземов под действием антропогенного фактора

2 Объекты и методика исследований

3 Природные условия

3.1 Геоморфология

3.2 Четвертичные отложения и почвообразующие породы

3.3 Гидрологическая сеть и грунтовые воды

3.4 Климат и погодные условия в годы проведения исследований

3.5 Растительность

3.6 Структура почвенного покрова

4 Трансформация морфогенетических свойств и гумусного состояния пахотных черноземов выщелоченных
4.1 Морфогененетические особенности пахотных черноземов выщелоченных
4.2 Содержание и запасы гумуса
4.3 Качественный состав гумуса
5 Динамика элементов плодородия пахотных черноземов выщелоченных в системе «целина-пашня-залежь»
5.1 Агрогенная трансформация почвенной структуры
5.2 Изменение агрофизических и водно-физических свойств черноземов выщелоченных на пашне и залежи
5.3 Динамика химических и агрохимических свойств черноземов
выщелоченных в системе «целина-пашня-залежь»
6 Трансформация плодородия пахотных черноземов под влиянием основной обработки и удобрений
6.1 Гумусное состояние
6.2 Гранулометрический и микроагрегатный состав
6.3 Структурно-агрегатный состав
6.4 Агрофизические и водно-физические свойства
6.5 Химические и агрохимические свойства
7 Основные закономерности почвообразовательного процесса пахотных черноземов выщелоченных в условиях Северного Зауралья
Выводы
Библиографический список
Приложения

Введение
Актуальность проблемы. Черноземы по праву считаются лучшими почвами мира и являются «золотым фондом» почвенного покрова стран, в которых они сформировались. В России сосредоточено 52 % мировых площадей и в настоящее время практически все вовлечены в сельскохозяйственный оборот.
В почвенном покрове Тюменской области черноземы в основном размещены в лесостепной зоне и лишь эпизодически небольшими контурами встречаются в подтайге. Площадь черноземов выщелоченных в комплексе с луговочерноземными почвами в Тюменской области составляет 567 тыс. га, из которых 85 % приходится на пашню. Как отмечает, Л. Н. Каретин (1977) в 1968 году площадь пашни на черноземах составляла 436 тыс. га (77%) и 53 тыс./га (9%) приходилось на кормовые угодья. Данный факт говорит о том, что в период перехода сельского хозяйства на рыночную экономику, когда была заброшена часть пашни, черноземы и лугово-черноземные почвы продолжали использоваться, и даже была распахана часть угодий, располагавшихся на черноземах.
Черноземы выщелоченные формировались преимущественно на лёссовидных и покровных карбонатных суглинках обладают вполне мощным гумусовым горизонтом, высоким содержанием гумуса для почв Западной Сибири и характеризуются высоким потенциальным плодородием.
При введении черноземов выщелоченных в сельскохозяйственный оборот естественный почвообразовательный процесс нарушается, что приводит к агро-генной трансформации данных почв. Особенно наиболее сильные изменения произошли в период интенсификации земледелия, которая в нашем регионе достигла очень высокого уровня. В отдельных хозяйствах уровень внесения минеральных удобрений достиг 120-150 кг/га д.в. Практически во всех хозяйствах внедрены ресурсосберегающие технологии, позволяющие не только снизить затраты на производство продукции, но и увеличить эффективное плодородие пахотных черноземов. По данным кафедры почвоведения и агрохимии баланс питательных веществ на данных почвах составляет 108-110 % к общему выносу с урожаем, что указывает на усиление мобилизации почвенных пита-

тельных веществ пашни и использование их для повышения продуктивности пашни.
Изменения параметров почвенного плодородия в условиях современного земледелия имеют разнонаправленный характер. С одной стороны, улучшается пищевой режим, с другой - в ряде случаев происходит деградация некоторых свойств: снижаются содержание гумуса, микробиологическая активность, ухудшаются физические и физико-химические показатели. Все это свидетельствует о необходимости определения и планомерного достижения оптимальных параметров плодородия почв с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Об антропогенной эволюции почв и почвенного покрова европейской зоны России написаны сотни статей, десятки монографий вследствие их более раннего вовлечения в пашню по сравнению с Западной Сибирью, где возраст пашни редко достигает 150-200 лет. В результате этого, исследований агрогенной трансформации пахотных почв, охватывающих большой временной промежуток времени (30-50 лет) крайне недостаточно для оптимизации системы земледелия и прогнозирования динамики плодородия антропогенно-измененных почв, а использование результатов, полученных в других регионах (Европа и Дальний Восток), не дает ожидаемого эффекта вследствие биоклиматических особенностей Западной Сибири, неоднократно отмечаемых ведущими почвоведами.
Черноземные почвы являются весьма устойчивыми к антропогенному воздействию и их изменение не столь заметно при краткосрочных исследованиях, охватывающих 5-10 лет, по сравнению с другими типами почв. Поэтому мониторинг плодородия пахотных почв с момента распашки целины или залежи является наиболее важным и значимым для прогнозирования почвообразования старопахотных черноземов и поиска путей восстановления плодородия или снижения негативного влияния отдельных элементов земледелия в условиях интенсификации сельского хозяйства.
Необходимость проведения данной работы диктовалась и отсутствием информативных материалов для разработки мероприятий и проектов, направлен-

■ плотность сложения - методом Качинского в 6-ти кратной повторности (Б.А. Доспехов, И. П. Васильев, А. М. Туликов, 1987);
■ плотность твердой фазы - пикнометрическим методом (Б.А. Доспехов, И. П. Васильев, А. М. Туликов, 1987);
■ плотность почвенных агрегатов пикнометрическим методом с использованием парафинирования;
■ все виды пористости (порозности) - расчетным путем (Е.В. Шейн, 2001; 2006);
■ структурно-агрегатное состояние (сухое просеивание) методом Савинова в 6-ти кратной повторности (Б. А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов, 1987);
■ водопрочность - на приборе Бакшеева в 6-ти кратной повторности (Б.А. Доспехов, И. П. Васильев, А. М. Туликов, 1987);
* водопроницаемость методом цилиндров отдельно по генетическим горизонтам в 6-ти кратной повторности, (Б.А. Доспехов, И. П. Васильев, А. М. Туликов, 1987);
■ максимальная гигроскопичность по методу A.B. Николаева; влажность завяда-ния - расчетная (МГ* 1,34);
■ наименьшая влагоемкость в полевых условиях путем промачивания участков почвы и последующего отбора (через 5 суток) образцов;
■ гранулометрический и микроагрегатный состав - методом Качинского и параллельно проводились исследования на лазерном гранулометре Analisette-22 (И.С. Кауричев, 1986);
■ целлюлозоразрушающая активность - методом льняных полотен по слоям 0-20; 20-40; 40-60 см в 6-ти кратной повторности;
* интенсивность выделения С02 - методом Штатного в 12-ти кратной повторности;
■ органический углерод - методом Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); валовой азот по Къельдалю-Иодедьбуэру; валовой фосфор - по Гинзбург; валовой калий - атомно-абсорбционным методом (Е. В. Аринушки-на, 1952);
■ групповой и фракционный состав гумуса - по Тюрину в модификации Пономаревой и Плотниковой (Е. В. Аринушкина, 1952);