Агрохимический фактор устойчивости серой лесной почвы и сельскохозяйственных растений к неблагоприятным воздействиям среды в южной части Нечерноземной зоны России

• Автор: Ушаков, Роман Николаевич
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 351 с. : ил.

ЕЛАВА 1. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ МНОГОЛЕТНИХ

ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1Л. Почвенно-климатические условия

1.2. Методика проведения полевых опытов

1.3. Научно-агрономическое обоснование использования

высоокультуренных почв в агрономических исследованиях

1.4. Схема и методика исследований в модельных и

вегетационных опытах на серой лесной почве

1.4.1. Микробиологические исследования

1.4.2.Физико-химические почвенные исследования

1.4.3. Агробиологические исследования по засухоустойчивости

яровых зерновых культур
1.4.4. Устойчивость почвы разного гранулометрического
состава к испарению влаги
1.5. Методика исследований
1.6. Расчет эколого-экономической устойчивости
продукционного процесса
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ЗАСУШЛИВЫХ УСЛОВИЙ И РОЛЬ УДОБРЕНИЙ В ПОВЫШЕНИИ УСТОЙЧИВОСТИ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ К ДЕФИЦИТУ ВОДЫ
2.1. Актуальность проблемы
2.2. Анализ погодных условий весеннего периода в южной части Нечерноземной зоны (на примере Рязанской области)
2.3. Микробиологическая диагностика устойчивости почвы
2.4. Физиологический аспект устойчивости
2.5. Агрохимический аспект устойчивости
2.6. Оценка устойчивости продукционного процесса
ГЛАВА 3. УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЧВЫ К ПОДКИСЛЕНИЮ
3.1. Актуальность вопроса
3.2. Факторы устойчивости к подкислению
3.2.1. Влияние удобрений на буферность серых лесных
почв к подкислению
3.2.2. Буферность к подкислению под разными экосистемами
3.2.3. Влияние гранулометрического состава
3.2.4. Значение коллоидного раствора в нейтрализации кислоты
3.2.5. Роль соломы
ГЛАВА 4.УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЧВЫ К ЗАГРЯЗНЕНИЮ
4.1. Актуальность вопроса
4.2. Элементный химический состав серой лесной почвы
4.3. Роль удобрений в формирование буферности
почвы к загрязнению
4.4. Буферность к тяжелым металлам в серой лесной почве
под разными экосистемами

4.5. Устойчивость яровых зерновых культур
4.6. Микробиологическая биодиагностика устойчивости почвы
ГЛАВА 5. АГРОХИМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ УСТОЙЧИВОСТИ
5.1. Актуальность вопроса
5.2. Динамика плодородия пахотных почв Рязанской области
5.3. Калийный режим серой лесной почвы
5.4. Калийная буферность серой лесной почвы под
разными экосистемами
5.5.Фосфатный режим почвы
5.6. Влияние калийных и фосфорных удобрений
на продуктивность севооборота
ГЛАВА 6. ПОВЕДЕНИЕ ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ
6.1. Актуальность проблемы
6.2. Кристаллохимическая характеристика почвы
при применении удобрений
6.3. Дифференцированная оценка запасов (резервов) калия
и его изменение при разных системах удобрения
ГЛАВА 7. УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЙ БЛОК МОДЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ. ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Проблема получения относительно высоких и одновременно стабильных урожаев культурных растений неразрывно связана с вопросами устойчивости почв к неблагоприятным воздействиям. Об актуальности и необходимости проведения исследований в данном направлении свидетельствуют сведения РАСХН, согласно которым устойчивость отечественной агросферы в 3,5 раза ниже, чем в развитых странах (Глобальные изменения..., 2004). Вариабельность производства зерна в России составляет 24 %, в США, Канаде, Франции, Китае, Индии не превышает 6-12 % (Кудеяров и др., 2004).
Проблема устойчивости почв, экосистем, оценки широко обсуждается в научной литературе (Чижикова, 1992, 2002; Василевская, 1994; Макаров и др., 1995; Фокин, 1995; Ковда, 1977; Глазовская, 1988, 1997; Минеев и др., 1993; Смагин, 1994; Овчаренко и др., 1997; Копцик, 1998; Фрид, 1999; Мотузова, 1994; Аристархов, 2000; Соколова и др., 2001; Черников и др., 2001; Державин и др., 2002; Миркин, 2002; Никитишен, 2002; Хитров, 2002; Ананьева, 2003; Зо-лотокрылин, 2003; Наумов и др., 2003; Рыжова, 2003; Слюсарев и др., 2003; Добровольский, 2004; Кудеяров и др., 2004; Никитин, 2005; Шамрикова и др., 2005; Переход к устойчивому развитию..., 2002; Почвенные процессы ..., 2006; Anderson, Domsch, 1978; Odelman, 1993; Ohtonen, 1997; Degens и др., 2003). Вопросам устойчивости почв посвящено ряд научных работ в эволюционном аспекте, и недостаточно сведений об ее агрономическом значении, о роли удобрений и других агротехнических приемов в формировании этого свойства. Исследования подобного плана практически отсутствуют на серых лесных почвах. Актуальность обусловлена не только недостатком данных, но и рекомендуемым подходом к решению продовольственных и агроэкологических задач, при котором плодородие рассматривается как фактор устойчивости самой почвы, в целом агроэкосистем.
Плодородие почв ухудшается, а проявление неблагоприятных факторов обостряется. В центральном округе Российской Федерации более половины пахотных почв имеют кислую реакцию среды (например, в Рязанской области

Таблица 18 - Микробиологическая активность серых лесных почв
(по повторностям) в зависимости от увлажнения
Г етеротрофы на МПА, млн/га Нитрификаторы на КАА, млн/га Целлюлозоразлагающие бактерии на среде Гетчинсона, тыс./г
I II III IV I II III IV I 11 III
оптимальное увлажнение
13,5 9,3 21,5 14,1 58,5 23,4 24,9 81,9 8,1 8,1 7,5
засуха
4,0 2,8 5.0 4,0 31,8 20,0 21,2 30,4 4,4 5,0 5,2
811/1:05/« между вариантами
4,2/5,1/0,01 22,8/1,8/0,07 0,7/7,5/0,02
Как известно, активность нитрификаторов во многом зависит от аммонификации - количества образованного аммиака, который в дальнейшем окисляется до нитратов. Однако этот процесс контролируется режимом увлажнения. При засухе численность микроорганизмов, ответственных за синтез доступных форм азота, уменынилсь по сравнению с контролем на 21 тыс. шт./г. Зафиксировано также снижение активности микроорганизмов в 2 раза, нуждающихся в минеральных формах азота (микроорганизмы на КАА); на 3,1 тыс./г уменьшилось количество целлюлозоразлагающих бактерий (с 7,9 до 4,8 тыс/г).
В анализируемой почве для определения активности целлюлозоразрушающих микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты) количество труд-норазлагаемых органических веществ между вариантами было одинаковым и сведено после тщательного отбора и просеивания к минимуму. В качестве клетчатки использовался бумажный фильтр. Поэтому численность их напрямую зависела от увлажнения. Значение целлюлозоразлагателей в земледелии состоит в том, что они подготавливают устойчивый к биоразложению органический субстрат для других организмов, трансформируя его в более доступную форму. Они являются индикаторами общей биогенности почвы, участвуют во многих процессах, например, гумификации. Как показали исследования, при недостатке воды в почве численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов снижается: так если при оптимальном увлажнении их численность составила в среднем 7,9 тыс. /г почвы, то при действии засухи она уменьшилась на 3,1 тыс./г почвы.