Эколого-энергетические основы воспроизводства плодородия почв и повышения продуктивности агроэкосистем

• Автор: Булаткин, Геннадий Александрович
• Шифр специальности: 06.01.04, 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 339 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Формирование энергетического подхода к проблемам продуктивности агроэкосистем.

1.1. Определение агроэкосистемы.

1.2. Роль природных и антропогенных источников энергии в агросфсрс

Глава 2. Программа, объекты и методы исследований.

Глава 3. Виды потоков технической энергии в агроэкосистемах.

3.1. Прямые затраты антропогенной энергии.

3.2. Косвенные вложения антропогенной энергии.

3.2.1. Сельскохозяйственная техника и автотранспорт.

3.2.2. Энергозатраты на бытовые нужды сельхозпроизводителя

3.2.3. Удобрения и пестициды
Глава 4. Энергетическая эффективность агроэкосистем.
4.1. Структура энергетических затрат в агроэкосистемах
4.2. Энергетическая эффективность применения минеральных удобрений
4.2.1. Эффективность минеральных удобрений на выщелоченных чернозмах
4.2.2. Эффективность минеральных удобрений на серых лесных почвах.
Глава 5. Энергетические проблемы воспроизводства плодородии почв
5.1. Затраты антропогенной энергии на простое воспроизводство параметров свойств и режимов почв
5.2. Последействие удобрений и потоки антропогенной энергии в агроэкосистемах
5.3. Энергетическая эффективность агроэкосистем и земледелия взаимосвязи
и противоречия.
5.4. Окультуривание почв и затраты антропогенной энергии.
5.4.1. Увеличение содержания гумуса в почве и затраты энергии
5.4.2 .Содержание фосфора в почве и ресурсы энергии
5.4.3. Оптимизация кислотности почв
5.5. Энергетическая эффективность улучшения свойств и режимов почв
5.6. Энергетические проблемЕл сохранения плодородия почв Российской Федерации.
Глава 6. Закономерности формирования потоков питательных веществ и энергии в аграрном ландшафте центральной части Русской равнины
6.1. Закономерности формирования тврдого стока с земледельческих территорий.
6.1.1. Химический состав взвешенных наносов.
6.2. Состав речных вод и ионный сток
6.3. Содержание микроэлементов и железа в речных водах
Глава 7. Ресурсы свободного кислорода атмосферы и современные агроэкосистемы
7.1. Источники и потоки свободного кислорода в биосфере.
7.2. Методика расчта затрат кислорода атмосферы в агроэкосистемах
7.3. Затраты кислорода атмосферы в агроэкосистемах на примере полевого севооборота.
Основные выводы
Предложения производству
Список цитируемой литературы


Выводы диссертации базируются на анализе данных более почвенных, растительных образцов, природных вод, почвенного воздуха и удобрений. При проведении исследований использованы принципы сопряженного и системного подходов, а также принятые в почвоведении и агрохимии методы краткосрочные и многолетние стационарные полевые опыты, стационарные наблюдательные площадки. Для анализа почвенных, растительных, водных образцов, удобрений применяли апробированные и общепринятые химические методы анализа, спектральный и атомноабсорбционный. Результаты исследований обрабатывались с использованием статистических методов. Особенности разрабатываемого направления обусловили создание новой методологии, методических подходов и методов. С иелыо изучения потоков антропогенной энергии в агросфере были разработаны методика расчта и энергетические эквиваленты на основные сельскохозяйственные машины и орудия для всех почвенноклиматических зон бывшего Советского Союза, базовые модели факторов и автотранспорта, на производство, транспортировку и внесение минеральных и органических удобрений и пестицидов. Для определения действительных затрат, которое нест общество на производство продукции земледелия, разработана и использована методика расчта совокупных энергетических затрат, включающих вложения ресурсов на возделывание и уборку урожая сельскохозяйственных культур и на воспроизводство плодородия почв агроэкосистсм. Разработан новый энергический подход к оценке изменения параметров свойств и режимов почв, определяющих почвенное плодородие. Разработано и введено понятие амортизации энергозатрат на реализацию моделей расширенного воспроизводства плодородия почв. Влияние земледельческой деятельности на пул свободного кислорода атмосферы изучалось на основе затрат нсвозобновимой энергии на производство продукции земледелия и расчета баланса органического вещества в агроэкосистемах. При оценке энергозатрат на воспроизводство плодородия почв по республикам СССР и экономическим районам Российской Федерации было рассчитано средневзвешенное содержание гу муса, подвижного фосфора и обменного калия в пахотных почвах с учтом данных Результаты агрохимического обследования. По современной России использовались данные из Агрохимической характеристики почв. Затем на основании разработанных нами эквивалентов было оценено суммарное вложение технической энергии на изменение кислотности почв, количества гумуса, подвижных форм фосфора и калия. Р2О5 кг, по К кгга Жуков, Кулаковская и др. Шаталова, Капеник, Рейнфельд, Кириллова, . Затраты известковых материалов и антропогенной энергии на изменение почв оценивались по динамике площадей почв различных групп кислотности и затрат соответствующих рекомендованных доз мелиоранта Типовые рекомендации. В регионах, где не было данных по механическому составу почв, расчет велся на тяжелосуглинистые почвы. Так как гумус имеет важное значение в продуктивности агроэкосистем, мы определили дополнительную потребность в органических удобрениях и энсргорссурсах для полной компенсации его потерь в почвах пашни. Коэффициент гумификации органического вещества удобрений принят равным . Основным способом управления продуктивностью агроэкосистем во всем мире является применение минеральных удобрений. Поэтому данный вопрос мы подробно исследовали в ЦентральноЧернозмном и Центральном экономических районах Российской Федерации. Эксперименты на выщелоченных чернозмах Тамбовской области, расположенной в ЦентральноЧерноземном районе, проводили в годах с озимой пшеницей. Озимую пшеницу высевали по занятому пару зерновые и однолетние травы. Почва опытных участков выщелоченный глинистый и тяжелосуглинистый среднемощный среднегумусный чернозм. В пахотном слое опытных участков содержание Рз по Чирикову составляло 2,56,5 К по Масловой ,0,7 мг на 0 г почвы, гумуса но Тюрину 5,56,9 , рНка 5,06,2. Опыты закладывали по трм схемам эффективность одного элемента питания в разных дозах испытывали на постоянном фоне двух других.