Введение к работе
Актуальность. Одним из важнейших факторов потенциального плодородия является кислотно-основное состояние почвы, включающее такие показатели, как актуальная, обменная и гидролитическая кислотность, щелочность, буферность к кислотам и основаниям. Изменение реакции среды оказывает существенное влияние не только на химический состав, свойства и направленность процессов, протекающих в почве, но и опосредованно на всю окружающую среду. Изучение кислотно-основной буферности тесно связано с вопросом почвенной кислотности, физико-химическими процессами, протекающими при известковании, гипсовании и рассолении, неблагоприятном воздействии кислых осадков на почву (Гришина и др., 1990; Позняк и др., 2001). В связи с подкислением и подщелачиванием почв под воздействием комплекса антропогенных факторов все большее теоретическое и практическое значение приобретают вопросы, связанные с оценкой кислотно-основной буферности как показателя устойчивости почв к изменению реакции среды.
В связи с этим количественная оценка кислотно-основной буферности, выявление степени влияния систематического применения удобрений, техногенного загрязнения веществами кислотной и щелочной природы на буферные свойства почвы является актуальной задачей агропочвоведения. Анализ литературных данных показал, что количественная оценка кислотно-основной буферности почв Южного Зауралья ранее не проводилась.
Цель исследований изучить зональные особенности кислотно-основной буферности черноземных почв Южного Зауралья и её изменение под воздействием сельскохозяйственного использования и техногенных кислых осадков.
Задачи исследований:
изучить зональные особенности кислотно-основной буферности черноземных почв Южного Зауралья и факторы, её определяющие;
выявление характера и степени воздействия сельскохозяйственного освоения и систематического применения минеральных и органических удобрений на кислотно-основную буферность черноземов выщелоченных;
установить воздействие техногенных кислых осадков на кислотно-основную буферность почв и дать прогноз изменения реакции почвенной среды.
Научная новизна. Впервые в условиях Южного Зауралья проведена сравнительная количественная оценка кислотно-основной буферно-сти пахотных и целинных почв: черноземов выщелоченных, черноземов обыкновенных, лугово-черноземных почв.
Выявлен характер и степень влияния систематического применения минеральных и органических удобрений на буферность к кислотам и основаниям черноземов выщелоченных. Изучено действие техногенных кислых осадков на реакцию почвенной среды и кислотно-основную буферность черноземов выщелоченных.
Использование материалов исследований дает возможность научно-обоснованному прогнозированию изменения реакции среды почв при увеличении техногенной нагрузки.
Теоретическая и практическая значимость. Основываясь на полученных экспериментальных материалах исследований, предложили методику оценки эколого-геохимической устойчивости почв к подкис-лению. Составлено уравнение, позволяющее прогнозировать изменение реакции почвенной среды при увеличении техногенной нагрузки.
Полученные материалы будут полезны при планировании комплекса мелиоративных мероприятий. Результаты исследований могут быть использованы в биоэкологическом мониторинге состояния почв Южного Зауралья. Материалы работы используются в учебном процессе института агроэкологии.
Защищаемые положения.
Зональные особенности кислотно-основной буферности черноземных почв Южного Зауралья.
Характер и степень изменения кислотно-основных буферных свойств черноземных почв Южного Зауралья при сельскохозяйственном освоении, систематическом применении минеральных и органических удобрений, техногенном загрязнении кислыми осадками.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию УГАВМ «Технологические проблемы производства продукции животноводства и растениеводства» (Троицк, 2005), на Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (Новосибирск, 2005), на научно-практических конференциях ЧГАУ (Челябинск, 2005, 2006, 2007).
По материалам исследований опубликовано 6 статей общим объёмом 1 печатный лист, в том числе 1 статья опубликована в научном журнале, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографического списка и приложений. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста, включает 9 рисунков, 30 таблиц, 10 приложений. Список литературы содержит 166 источников, из них 16 - на иностранном языке.