Введение к работе
Актуальность темы исследования. Все эпох* sfloanxiW бяо^ оферн сопровождались изменениями характера прсцессов' почвообразования. Особенность!} настоящего периодам является- пряное и определенное усиление антропогенного1 воздействия на эти процессы. Отсвда вытекает необходимость прогнозирования развития почв, выполняпцих роль глобального регулятора био-геохимических циклов жизненно необходимых, веществ. Прогноз возможен на принципах генетического почвоведения,, исходя из представлений о ведущем значении аккумулятивное составляющей' почвообразования. Однако данное направление не получило достаточного развития в почвоведении,- особенно для природно-климатических зон с преобладанием элювиальных процессов. Критерии количественной оценки почвенных аккумуляций не разработаны. Это и определило цгль диссертационной работы: обосновать возможность использования фосфатной характеристики почв для разработки количественного показателя аккумулятивной составляющей процесса почвообразования.
Поставленная цель достигалась решением совокупности следующих взаимно-подчиненных задач: сформулировать теоретическое положение об отражении аккумулятивной сущности почвообразования в циклах трансформации фосфатов в почве; исследовать состав фосфатов в типичных рг срезах подзолистых почв, расположенных на сопряженных элементах микрорельефа и выделить циклы и направления трансформации фосфорных соединений в период целинной фазы почвообразования; выявить особенности состава фосфатов в фазе культурного почвообразования; изучить в подзолистых почвах биогеохимическую миграцию некоторых фоофатобразующих элементов в процессах почвообразования,, характерных для целинных и пахотных почв; провести полевые наблюдения за динамикой фосфатов, сделать математический анализ полученных материалов для выяснения возможной роли основных факторов почвообразования в превращении фосфатов различной растворимости; используя микрополевне, ве-гетоционно-полевыеі лизиметрические, лабораторные, радиоин-дикационние ( 40 методы, выполнить опыты по эксперимен- тальному моделированию процессов, раскрывающих причины нестабильности слаборастворишх фосфатов в почве; выявить наиболее вероятные направления исследовании по мобилизации
слаборастворишх фосфатов почвы.
Связь тег.ю исследований с планом научно-исследовательских работ. Диссертационная тема выполнялась как раздел тем Института биологии; з 1974-76 гг. - "Почвы северо-востока Европейской части .СССР и их биопродуктивность" (ГР 71052007), в 1377-81 гг, - -"Генетические особенности почв Европейского северо-ЕОстока ,и их рациональное использование" (ГР 77000863), б 1981-86 гг. - "Научные основы мелиорации и високопродуктивного использования земель Нечерноземной зоны северо-востока Европейской" части СССР (ГР 81045Є3). В 1986-90 гг. исследования закономерностей трансформации фосфатов в связи с почвообразованием продолжаются как сформулированный и руководимый диссертантом раздел плановой темы Института биологии "Влияние К0',1-удобренлй (комплексного органомине-рального) на основе гидролизного лигнина на свойства почвы величині' и качество урояая полевых вдльтур на Севере", выполняемой по заданию ГКИГ (ГР 01.87.0 001944).
Научная новизна и теоретическая значимость исследований. Работа обобщает и развивает теории аккумулятивной составляющей почвообразования, относящуюся к важнейшей проблеме генетического почвоведения. 3 ней впервые фосфор и его соединения в почве рассматриваются как индикаторы почвообразования; впервые предложен и обоснован количественный показатель для оценки степени выраженности аккумулятивной составляющей почвообразования в целинных автоморфкых почвах и найдены подходы для разработки аналогичного показателя в окультуренных почвах*, изучены наименее освеценные вопросы биогеохимии фосфора в связи о почвообразованием в таежной зоне Европейского Северо-Востока; обоснован мйкроочаговый подход к исследованию почвенных процессов, вытекающий из локального характера превращения веществ и энергии при почвообразовании; разработана структурно-функциональная схема классификации почвенных неоднородностейj обнаружено новое явлэние периодической нестабильности соединений слаборастворишх фосфатов в почве при постоянстве внесших условий} найдены экспериментально и описаны математические основные параметры процесса, лежащие в основе этого явления; сделана классификация реакций" трансформации фосфатов в почвах на основе отношения этих реакций к факторам внешней среды; установлены два дополнительных факта физиологического порядка (усиление фотосинтеза клепера 2
в условиях попиленной освещенности и синтез полифоофатов при выращивании' его на высоком фосфатном фоне) объясняющие положительное действие фосфорных удобрении на растения; определены наиболее вероятные пути исследований по мобилизации фосфора из его слаборастворишх соединений в почве.
На защиту выносится гипотеза о тесной связи содержания и форм фосфатов с аккумулятивной составляющей лочвообразования, которая явилась результатом системного .анализа содержания фосфатов в различных по генезису почваг и корах выветривания и оригинальных исследовакг2 автора, выполненных им на серых лесных и подзолистых почвах.
На защиту выносится также положение о наличии в почве периодически,, изменений силы связей соединений слаборастворимых фосфатов, которое может лечь в основу нового направления исследований по мобилизации жк'стко связанных фоофатов и решения общетеоретических вопросов регуляция функционирования биологических систем.
Практическая значимость и предложения об использовании полученных результатов. Практическое значение работы заключается в том что она позволяет разработать систему направленного формирования плодородия почв, основанную на количественном учете а лгаксимальном согласовании природных процессов почвообразования с мерами и нормами искусственного воздействия на них.
Материалы изложенные в диссертации были использованы: для уточнения и корректировки методов подбора участка и наблвде-ний в полевых многофакторных опытах по изучению эффективности фосфорных удобрений в подзолистых лочвах; при разработке "Системы ведения сельского хозяйства Коми АССР" (1983 г.) и оценке материалов по изменению агрохимической характеристики почв под воздействием' их сельскохозяйственного использования (1985 г.); при исследовании влияния способов известкования кислых подзолистых почв на их свойства, выполненного по заданию Минсельхоза Коми АССР в 1978-83 г.г., использование рекомендаций которого дает чистую прибыль 39 рублей с гектара;; а' также при выполнении коллективной работы по двум хозяйственным договорам с Ленгипроводхозом в 1980 г. и с СевНИЖ:.'." в 1986 г. и для экспертизы эффективности использования мелиорированных зе:.;ель в совхозах Сыссльского района, проведенной не задада-'п Когитета Народного контроля Коми ЛСС? з IS83 г.;
'крале того результаты были использованы при разработке системы возделывания, картофеля в совхозе Лоемский Коми АССР.,что позволило долучить вкономический эффект 0.1 ылн.рублей за 1988 г.. на ллощади 130 га. От Коми республиканской проектно-изыскател^екой станции химизации сельского хоаяйства, Комитета Народного Контроля Коми АССР, Объединения "Комисель-хозхиі.ікя, ,оовхо,за "Лоемский" Коїли АССР получены положительные отзывы чз практическом использовании представленных материалов с указанием значительного оконошческого эффекта. Основные положения диссертации, опубликованные в монографической oopue .находят применение в учебном процессе по почвоведению в ВУЕах нашей страны (Горьковский CX1I, Харьковский СХИ, Ленинградский CXI1, Сыктывкарский Госунпверситет, Воронежский Госунпверситет).
Разработанный показатель "А", отражающий степень выраженности аккумулятивной составляющей почвообразования, поено ввести з таксономическое название почв на подтиповом уровне, что позволило би придать количественный СІ.ШСЛ генетической классификации почв. На основании прогноза направленности почвообразования в условиях усиливаюцегося антропогенного воздействия на почвы можно выработать научно-обоснованную систему, нормирующую использование почв в хозяйственных целях и сохранения их биосферной роли. Установленные закономерности трансформации фосфатов могут использоваться для обоснования планов поставок фосфорных удобрений и районирования их ладов в зависимости от пироморфизма почв.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзних и региональных конференциях и совещаниях (Горький ГЭСО, 1382, 1987, I9GD; Воркута, 1985; Пенза, 1985; Рига, 1986; Пущино-на-Оке, 1988 на заседаниях секции химии почв Московского отделения Всесоюзного общества Почвоведов (Москва, 1986) и Коми отделения І30П (Сыктывкар, 1986).
Согласно плану научно-исследовательских работ Института биологии Коми филиала АН СССР материалы, вошедшие в диссертацию, в виде научных отчетов (направлены во ВШЧЦентр, Москва) слушались на заседаниях лаборатории Географии и генезиса почв и Ученого Совета института, а также на ведомственных Совещаниях, 4
Публикация результатов исследований. Содержание диссертации изложено в 18 работах общим объемом 20.4 п.л. (из них после защиты кандидатской диссертации - 15 работ, 19.4 п.л.), включая 2 монографии (Фосфор в подзолистых почвах..,, 1984; Агрохимия подзолистых почв..., 1982) выпущенных в изд-ве "Наука", а такне в статьях и тезисах докладов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 451 стр. машинописного текста, включает 63 таблицы, 26 риоунков. Состоит из введения, 6 глав, основных положений и выводов, списка литературы из 571 названия, в том числе ПО на иностранных языках а приложения из 9 табл. и 6 рис.
