Агроэкологические основы известкования почв в адаптивно-ландшафтном земледелии Нечерноземной зоны России

• Автор: Платонов, Иван Григорьевич
• Шифр специальности: 06.01.01, 06.01.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 450 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ КАЛЬЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ КИСЛОТНООСНОВНЫХ СВОЙСТВ ПОЧВ Обзор литературы .

1.1 Функции кальция в природе .

1.2 Содержание и соединения кальция в окружающей среде

1.2.1 Минеральные соединения кальция

1.2.2 Кальцийорганические соединения

1.2.3 Кальций б растениях .

1.3 Поведение кальция в почве, ландшафтах и биосфере

1.3.1 Механизм взаимодействия кальция с почвой.

1.3.2 Биогеохимические циклы кальция .

1.3.2.1 Абиотическая миграция кальция .
1.3.2.2 Биологический круговорот кальция
1.3.3 Баланс кальция в почвах
1.4 Кальций как фактор внешней среды для формирования агроценоза и урожая возделываемых культур .
1.4.1 Роль кальция в регулировании кислотноосновных
свойств почв .
1.4.2 Реакция культурных растений на кислотность почвы
1.4.3 Кислотность почвы и доступность питательных элементов растениям
1.5 Экологоагрономические аспекты известкования почв
1.6 Обработка почвы и заделка извести .
Глава 2 ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава 3 УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Климат
3.2 Рельеф и почвообразующие породы
3.3. Методы проведения исследований .
3.3.1 Стационарные исследования .
3.3.1.1 Схемы опытов
3.3.2 Использование методов радиоактивных индикаторов
и сорбционных лизиметров .
3.3.3 Лабораторные исследования .
Глава 4. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭВОЛЮЦИИ ДЕРНОВО
ПОДЗОЛИСТЫХ ПАХОТНЫХ ПОЧВ.
4.1 Особенности почвенного покроЕа элементарных ландшафтов зоны
4.2. Развитие земледелия и эволюция почв зоны
4.2.1 Трансформация морфологического профиля почв .
4.2.2 Влияние антропогенных факторов ка сложение
почвы и структуру горизонтов
4.2.3 Изменение гранулометрического и химического
состава почв под действием обработки и удобрений .
4.2.4 Физикохимические свойства и содержание гумуса в подзолистых и дерновоподзолистых целинных и пахотных почвах
4.3 Кислотноосновные свойства почв таежнолесной зоны 3 Глава 5. ТРАНСФОРМАЦИЯ ИЗВЕСТКОВЫХ УДОБРЕНИЙ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ С ПОЧВОЙ.
5.1 Характеристика известковых удобрений
5.2 Трансформация известковых удобрений в почве . 7 .
5.2.1 Влияние органического вещества на растворимость извести
5.3 Сорбция ионов кальция генетическими горизонтами почв
5.3.1 Кинетика сорбции ионов кальция
5.3.2 Статика сорбции ионое кальция
5.3.3 Влияние системы обработки почвы и удобрений на сорбцию ионов кальция генетическими горизонтами
5.4 Миграция кальция в почвах .
5.4.1 Водопроницаемость почв и передвижение воды
5.4.2 Динамика сорбции и миграция кальция в почве
5.5 Взаимодействие кальция с органическим веществом
5.5.1 Природа взаимодействия кальция с органическим веществом почвы
5.5.2 Соединения кальция с гумусовыми кислотами .
5.5.3 Особенности соединений кальция с фульвокислотами
5.6 Влияние водорастворимых органических веществ на скорость взаимодействия кальция извести с почвой и динамику физикохимических свойств поче разной степени гидроморфности
5.7 Изменение фракционного состава гумуса и свойств гумусовых кислот при известковании почвы .
5.8 Формирование структуры почвы.
5.9 Влияние органических соединений на поглощение кальция растениями и скорость передвижения его к точке роста
5.9.1 Доступность искусственных и природных хелатов кальция культурным растениям
5.9.2 Динамика поступления кальция в растения .
5. Влияние содержания гумуса и химических свойств почвы
на активность кальция
Глава 6 ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ НА КИСЛОТНОСТЬ ПОЧВ, ПОВЕДЕНИЕ И БАЛАНС КАЛЬЦИЯ
6.1 Влияние приема обработки почвы на размещение извести и нейтрализацию кислотности пахотного слоя .
6.2 Влияние обработки почвы и известкования на смещение реакции среды и динамику кислотности почвы .
6.3 Действие удобрений на кислотность почвы и состав обменных катионов.
6.4 Влияние известкования на содержание подвижных форм фосфора и калия в почве
6.5 Влияние известкования, обработки и удобрений на активность катионов калия в почве и калийный потенциал .
6.6 Влияние периодического известкования, обработки и удобрений на содержание нитратов и активность аммония в почве
6.7 Влияние обработки на состав поверхностных и лизиметрических вод.
6.8 Влияние известкования, сельскохозяйственных культур, удобрений и обработки на запасы, потери и баланс кальция
и магния в почвах.
ГЛАВА 7 ИЗВЕСТКОВАНИЕ И ОБРАБОТКА ПОЧВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ
7.1 Влияние глубины заделки извести на урожайность полевых культур
7.2 Энергетическая оценка сочетания известкования с ресурсосберегающими обработками почвы
7.3 Влияние известкования и обработки почвы на фитосанитарное состояние посевов и качество продукции.
7.4 Регулирование кислотноосновных свойств почв в земледелии Нечерноземной зоны
Общие выводы
Научнопрактические рекомендации
Список литературы


Длительное использование почв без применения удобрений приводит не только к значительному уменьшению емкости обмена, но и к существенному увеличению доли Са устойчивых соединений гуминовых кислот за счет потери Са лабильных фракций. Существенная роль гуминоеых кислот в формировании сорбционных характеристик почв обусловлена наличием в их составе реакционноспособных функциональных групп. Высокомолекулярные гуминовые кислоты с выраженной ароматической структурой связывают в 2 раза больше Са и по сравнению с низкомолекулярными гуминоЕыми кислотами с развитыми алифатическими цепями Травникова Л. С., Титова Н. ГуминоЕые кислоты обладают слабой способностью удерживать поглощенный кальций от вымывания. В экспериментах Н. Е. Орловой, Л. Г. Бакиной и Т. А. Плотниковой при последующем действии водой на осадок гуминовых кислот, связавшихся с кальцием, пептизировалось только , в то время как практически весь кальций переходил в раствор. Только гуминовые кислоты фракции 2 дерновоподзолистой глинистой почвы несколько лучше удерживали кальций от вымывания, сохраняя в осадке до связанного кальция. Глинистые минералы типа иллита, монтмориллонита, оксиды железа и алюминия также предпочтительнее сорбируют ионы кальция нежели магния Мосак А. По мнению А. И. Перельмана часть обменных катионов может прочно сорбироваться почвой и переходить в необменное состояние. В работе С. М. Пакшиной адсорбция катионов имела как обменный, так и специфический избирательный характер. Орлов Д. С. и др. Касатиков В. И. и др. Рассохина В. В., i . Д.С. Орлов, И. Н.И. Горбунов опытным путем установили,что минералы, насыщенные Са меньше поглощают гуминовых кислот. При адсорбции гуминовых кислот Санейтральными и кислыми бентонитовыми системами изотермы сорбции были линейными. Так как линейные изотермы сорбции характеризуют адсорбцию не отдельных молекул, а их ассоциатоЕ, они высказали предположение, что е Са и Нбентонитовых системах на адсорбцию влияют катионы, способствующие ассоциации и каогуляции молекул гуминовых кислот и Фульеокислот. Изотермы адсорбция Еодорастворимых органических . Самонтмориллоните были типа Лэнгмюра. Аналогичное влияние поглощенных катионов на сорбцию гумусовых кислот отмечено и другими учеными Рассохина В. В., V М. Рассохиной показано, что наименьший период установления сорбционного равновесия имеет суглинок в Саформе ,2 часа, наибольший в форме ,6 часа. Коэффициенты внутренней диффузии для всех форм составляли порядка см2с. Максимальная емкость поглощения для суглинка в Нформе составляла 8,, в Саформе 4, и форме 3,7 мгг. Ионы кальция непрочно сорбируются почвами, особенно органогенными горизонтами. Количество вымываемого кальция из лесной подстилки в экспериментах Г. В. Русановой и И. Н. Верховской было близко к сорбированным. А по данным Е. Д. Чистовой полная десорбция ионов Са2 происходит при промывании почвы раствором
хлористого аммония. Эти данные позволяют предположить, что органические вещества почвы поглощают ионы кальция по ионообменному типу. Этими же авторами отмечается, что минеральные горизонты почв прочнее связывают Са2 Русанова Г. В. и Верховская И. Н., . Следует отметить, что освобождение оснований из обменной формы нарушается почвенной кислотностью. С увеличением почвенной кислотности уменьшается абсолютное количество обменных оснований. Земная кора, поверхность континентов, океан и атмосфера связаны геохимически между собой и с космосом. В природе протекают биогенные и абиогенные циклы веществ, б результате которых происходит перераспределение элементов в земной коре Перельман А. И., . В.И. ПолынобВ. Е., Ремезов Н. П., . Растения и живые организмы планеты активно участвуют в фиксации, накоплении и перераспределении элементов на Земле. Кальций относится к группе циклических элементов или органогенных элементов Вернадский В. Для него характерно многочисленные химические обратимые процессы разрушения и синтеза ноеых соединений. Циклы обратимы лишь в главной части атомов, часть же кальция постоянно выходит из круговорота. По Ковда В.