Эколого-агрохимическая оценка плодородия почв и эффективности применения удобрений в Предволжье Республики Татарстан

• Автор: Лукманов, Анас Ахтямович
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Почвенный покров Республики Татарстан •

1.2. Содержание гумуса - основной показатель плодородия почв

1.3. Кислотный режим почв

1.4. Фосфатный режим почв

1.5. Калийный режим почв

1.6. Обеспеченность почв серой

1.7. Содержание микроэлементов

1.8. Содержание тяжелых металлов

Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Условия, объекты и методика проведения исследований
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Гумусное состояние почв
3.2. Кислотный режим почв
3.3. Фосфатный режим почв
3.4. Калийный режим почв
3.5. Содержание в почвах микроэлементов, тяжелых металлов и

3.6. Баланс питательных веществ в земледелии и его динамика
3.7. Изменение плодородия почв, применение удобрений и продуктивность пашни Предволжья Республики Татарстан
3.7.1. Парная корреляционная связь между агрохимическими свойствами пахотных почв и урожайностью зерновых культур
3.7.2. Парная корреляционная связь между агрохимическими свойствами пахотных почв и урожайностью сахарной свеклы
3.7.3. Частная корреляция между агрохимическими свойствами, урожайностью зерновых культур и сахарной свеклы
3.7.4. Множественная связь между агрохимическими свойствами, насыщенностью агрохимикатами, урожайностью зерновых культур и сахарной свеклы
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Почва является неотъемлемым компонентом биосферы, выполняющим важнейшие экологические функции, которые в значительной мере зависят от степени ее окультуренности. Уровень почвенного плодородия определяет устойчивость и продуктивность фитоценозов, разнообразного и здорового животного мира. Поэтому рациональное использование почв и защита их от деградации является важнейшей задачей не только сельского хозяйства, но и государства в целом. Удобрения - мощное средство воздействия на экологические функции почвы, урожайность сельскохозяйственных культур, сохранение и расширенное воспроизводство почвенного плодородия.
Хорошо известно, сколь многогранно действие удобрений на почву: они могут разнонаправлено влиять на реакцию среды в ней, на поглощение ионов или вытеснение их в почвенный раствор, на состояние гумуса, биогенных элементов, на микробоценоз.
С целью высокоэффективного использования удобрений, контроля изменения плодородия почв, характера и уровня их загрязнения под воздействием удобрений и других антропогенных факторов проводится агрохимическое обследование почв сельскохозяйственных угодий специалистами агрохимической службы. В Республике Татарстан (РТ) эти работы выполняют Федеральные Государственные учреждения «Центр агрохимической службы «Татарский» и «Станция агрохимической службы «Альметьевская».
Актуальность данного исследования обуславливается тем, что обобщение и комплексный анализ материалов агрохимического обследования сельскохозяйственных земель, состояния применения удобрений и продуктивности агроценозов в конкретных почвенно-климатических условиях отдельных зон, позволяет прогнозировать возможные изменения плодородия почв и наметить пути повышения эффективности удобрений, а также устойчивое развитие сельского хозяйства.

Цель и задачи исследования: Цель исследования - ыа основании динамики основных агрохимических показателей за 45-и летний период дать комплексную эколого-агрохимическую оценку состояния плодородия пахотных почв Предволжья Республики Татарстан в зависимости от уровня применения удобрений и химических мелиорантов.
Исходя из указанной цели, были поставлены следующие задачи: -охарактеризовать почвенный покров Предволжья РТ;
-обобщить материалы агрохимического обследования пахотных почв Предволжья РТ за 1964-2009 гг. и сформировать банк данных, характеризующий динамику изменения их плодородия;
-дать оценку изменения агрохимических параметров плодородия почв при различных уровнях применения средств химизации;
-оценить ресурсы доступных для растений микроэлементов (бор, молибден, медь, цинк, кобальт, марганец) и серы в почвах;
-установить количественные параметры загрязнения почв тяжелыми металлами в результате антропогенных нагрузок и технических процессов;
-выявить связь между продуктивностью пахотных почв и агрохимическими свойствами;
-определить долю участия почвенного фактора, агрохимических свойств, хозяйственной деятельности и погодного фактора в формировании урожайности культур;
-разработать предложения по воспроизводству плодородия почв применительно к региону.
Научная новизна. Впервые на основе анализа материалов агрохимических
обследований за 45 лет получены сведения по динамике действия удобрений на
эколого-агрохимическое состояние почв Предволжья Республики Татарстан,
проанализированы данные по содержанию и балансу гумуса, основных
элементов питания в агроценозах зоны, проведена эколого-токсикологическая
оценка содержания тяжелых металлов в почвах (меди, цинка, свинца, кадмия,
ртути). Установлен характер зависимости урожайности сельскохозяйственных

форм микроэлементов в период увлажнения и восходящие - в период иссушения.
Состояние влажности почвы также играет существенную роль в растворимости микроэлементов. Подвижность меди, цинка, марганца после высушивания (температура 22° С) возрастает. Повторное увлажнение этих почв снизило содержание подвижных форм меди и цинка до первоначального уровня, а содержание подвижных форм марганца осталось неизменным. Таким образом, обратимые изменения в почве связаны с изменением физических факторов,- а необратимые — с химическими превращениями (например, окисление марганца) (БсйНс! ИисИцег, 1988).
В динамике состояния микроэлементов велика роль микроорганизмов. Так, в процессе восстановления в почве на фоне физических факторов -влажности и температуры, участвуют микроорганизмы (БсйНё Яисйцег, 1988).
Микроэлементы оказывают существенное влияние на физиолого -биохимические процессы у микроорганизмов, действуют на активность ферментов. Выявлено, что микроэлементы активизируют аммонифицирующую активность почвы (Шеуджен и др., 1990; Муртазина, Гайсин, Билалова, 1991). В этом процессе действие микроэлементов возрастает в следующем порядке бор < марганец < кобальт < медь < цинк < молибден. В процессе нитрификации бору, кобальту, молибдену и меди отводится роль ингибиторов, а цинку и марганцу — стимуляторов процесса.
В настоящее время велика роль антропогенного фактора в определении обеспеченности микроэлементами почв. Целинные земли, как правило, содержат меньше микроэлементов, чем пахотные, постоянно удобряемые земли (Лях, 1991). Установлено, что систематическое применение микроудобрений и навоза изменяют содержание микроэлементов в черноземной почве (Матвеева, Федоренчик, 1990).
Минеральные удобрения, как правило, содержат в качестве примесей микроэлементы, поэтому постоянное их применение изменяет их содержание в почве. Динамика содержания микроэлементов связана, во-первых, с