Агрогенная трансформация гумуса дерново-подзолистых почв на основе исследования информации длительных опытов

• Автор: Володарская, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с.

Содержание
Введение
Объекты и методы исследования.
Системный анализ как метод исследования. Информационное обеспечение исследований. Исследование динамики и уровней содержания гумуса в агроценозах на дерново-подзолистых почвах. Исследование динамики гумуса в агроценозах без применения удобрений.
Исследование уровней стабилизации содержания гумуса в агроценозах без применения удобрений.
Исследование динамики и содержания гумуса в агроценозах при применении различных систем удобрения.
Математическая модель динамики и баланса гумуса в аг-
* * *
роценозах.
Методические подходы к оценке баланса гумуса. Концептуальная модель и ее параметризация. Исследование и оценка модели трансформации и баланса гумуса на легких дерново-подзолистых почвах. Принципы, критерии и практические ориентиры оптимизации гумусного состояния пахотных дерново-подзолистых почв.
Принципы оптимизации гумусного состояния пахотных почв.
Критерии оптимизации гумусного состояния супесчаных и легкосуглинистых почв.
Основные выводы Список литературы

Введение
Проблема нарастающего риска функционирования системы "человек -окружающая среда" порождает необходимость учитывать экологический аспект любой хозяйственной деятельности, а также объясняет его приоритет в научных разработках. В частности это касается аграрных дисциплин и в первую очередь акцентируется на опасности критической дегумификации почв агроценозов, следствием чего может стать резкое снижение их плодородия и устойчивости к техногенезу. Утрата гумуса пахотными почвами обостряет угрозу экологического кризиса, различные проявления которого наблюдаются уже сейчас. Актуальность приобретает стремительное накопление ССЬ в атмосфере вследствие сжигания все большего количества топлива, что способствует развитию "парникового эффекта" и, возможно, является причиной глобального потепления климата. Кроме того, почва - это своеобразный резервуар загрязняющих веществ, попадающих в нее в результате интенсификации всех сфер производства, и ее способность инактивировать их выполняет функцию природного "фильтра", защищающего человечество от токсико-генной катастрофы. Первостепенное значение в этом отводится органическому веществу, которое, прежде всего, обусловлено специфической его частью - гумусом; именно он ответственен за такое свойство почвы как агрономический потенциал и биологическая активность, что, кроме прочего, поддерживает биогенное равновесие всего живого и неживого на Земле. Вот почему судьба гумуса в агроценозах не только не теряет своей актуальности, а приобретает все большую значимость, а его роль открывается новыми сторонами. Изучение закономерностей трансформации органического вещества в агроценозах позволяет определить возможности и скорректировать способы управления его режимом для сохранения полноценного выполнения почвой ее основных функций - воспроизводства продуктивности сельскохозяйственных культур и обеспечения экологической буферное™, поддерживающей устойчивость биосферы.
История изучения гумуса включает в себя этапы от нивелирования его роли в плодородии до абсолютной фетишизации. До сих пор в этом вопросе зачастую пользуются постулатами. Это касается количественных оценок баланса гумуса, а также установок на его расширенное воспроизводство. Знание реальных закономерностей трансформации гумуса в условиях многообразия действующих педо- и антропогенных факторов углубит представления о его судьбе в агроценозах и расширит научные подходы к проблеме регулирования гумусного режима почв, включая границы и способы оптимизации. Для этого важны определение и учет на количественном уровне факторов, ответственных за превращения органического вещества. Разнообразие последних по интенсивности и/или емкости (варьирование) дает возможность смоделировать с помощью статистических методов поведение каждого из них в условиях изменения величин остальных. Одновременно с этим решается вопрос выбора рациональных способов регулирования содержания и оптимизации качества гумуса.
Такая перспектива в исследованиях получила свое развитие лишь к концу второго тысячелетия, поскольку именно сейчас мы располагаем достаточно глубокой базой знаний о трансформации в почвах гумуса, в большом количестве накоплена долгосрочная многофакторная экспериментальная информация в натурных объектах (полевых опытах), разработаны способы и методы ее исследования, а также созданы быстродействующие, информационно-емкие электронные средства. Использование этих достижений прогресса позволяет вплотную подойти к изучению закономерностей поведения гумуса в агроценозах с помощью анализа наблюдений, открывая возможности, как для дальнейшего углубления теоретических знаний, так и преследуя практические цели (прогноз, оптимизация, контроль за экологическим ресурсом). Этим определяется актуальность системного исследования опытной информации о трансформации гумуса в пахотных почвах и попытка очередного приближения к реальности - создание моделей (регрессионных).
почти в течение века. Похожая динамика гумуса наблюдалась в Хусфилде на дерново-подзолистой почве, также относящейся к тяжелым суглинкам, в посевах монокультуры ячменя. А в опыте, заложенном в 1876 году в местечке Вобурн, на песчаной почве при возделывании монокультуры пшеницы за первые 13 лет наблюдения содержание гумуса снизилось с 1,56 %С на 1 8 % и составило величину 1,28 %С, при этом процесс падения не приостановился -в последующий 40-калетний период содержание гумуса снизилось на 21 %, и, только затем, установилось на уровне 1 %С (Любарская, 1974).
В опыте станции Тиров (Германия), заложенном в 1937 г. на дерново-подзолистых песчаных почвах за 20 лет агроценоза без применения удобрений содержание гумуса снизилось на 14,8 %, оно составило 0,39 %С против 0,46 % в исходной почве. За последующие 19 лет изменений в содержании гумуса практически не наблюдалось (Любарская, 1974). В опыте в Скерневи-це (Польша), открытом в 1923 году исходное содержание гумуса на момент закладки опыта составляло 0,63 %С. В первый срок наблюдения, за 21 год, оно снизилось на 15,1 % от первоначального значения, а за последние 16 лет 45-летнего проведения исследований достоверных изменений в содержании гумуса не наблюдалось (Любарская, 1974)
Таким образом, анализ результатов крупнейших мировых длительных опытов однозначно свидетельствует о снижении без применения удобрений уровня гумусированности в пахотных горизонтах дерново-подзолистых почв по сравнению с первоначальным.
Причинами этого процесса являются: во-первых: снижение количества биомассы, поступающей в почву вследствие отторжения ее с урожаем сельскохозяйственных культур (Тюрин, 1937; Кононова, 1980; Орлов, 1985; Mann, 1986); во-вторых: изменение естественных условий почвообразования, вызванных обработкой почвы (Костычев, 1949; Орлов, 1985; Кирюшин с со-авт., 1993; Ганжара, 1986).