Введение к работе
Актуальность темы исследования
Значительная территория Алтайского края расположена на склонах различной крутизны и экспозиции. Рельеф земель сельскохозяйственного пользования характеризуется различными уклонами. Угодья, уклон которых не превышает 1 занимают 54 % пашни, от 1 до 2 15 %, от 2 до 5 14 %, от 5 до 10 9 % и более 10 8 %. При этом склоновые почвы в той или иной степени дефлированы или подвержены водной эрозии.
Их плодородие одно из важнейших свойств, определяющих урожай сельскохозяйственных культур. Оно зависит от различных почвенных параметров, к которым относятся содержание питательных веществ, а также показатели почв, характеризующие водный, воздушный и тепловой режимы. Одним из непременных условий повышения плодородия является создание оптимальных агрофизических условий и гидротермических режимов в почвенном профиле.
Тепло и влага определяют интенсивность питательного режима, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, отвечают за рост и развитие корневой системы растений, тем самым, определяя урожайность возделываемых культур.
В свою очередь, тепловые потоки и движение влаги зависят от совокупности теплофизических свойств и распределения температурных полей в почвенном профиле. К теплофизическим свойствам относятся объемная теплоемкость, тепло - и температуропроводность почвы.
В отличие от плакорных земель на склоновых угодьях взаимодействие природных и антропогенных факторов создает сложную агроэкологическую обстановку, представляющую большой научный интерес.
Тем не менее, в настоящее время для условий Алтайского Приобья практически не изучены процессы аккумуляции и распределения ресурсов тепла и влаги в почвах склонов. Отсутствуют данные о формировании теплофизического состояния черноземов на различных элементах рельефа. Поэтому комплексные исследования их тепловых свойств и гидротермических режимов весьма актуальны.
Целью работы является изучение теплофизического состояния черноземов выщелоченных на различных элементах склонов высокого Алтайского Приобья (на примере учебно-опытного хозяйства «Пригородное»)
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- изучить общие физические, водно-физические и физико-химические свойства почв на различных частях склона;
- исследовать теплофизические коэффициенты чернозема выщелоченного на различных элементах рельефа;
- установить влияние влажности и плотности на теплофизические свойства почвы;
- изучить суточные, сезонные и годичные гидротермические режимы генетических горизонтов черноземов на склонах Алтайского Приобья;
- выявить влияние экспозиции склона, формы его поверхности и крутизны на коэффициенты теплоаккумуляции;
- установить влияние теплофизического состояния чернозема на урожайность возделываемых культур.
Научная новизна
Впервые определены теплофизические свойства черноземов выщелоченных на различных элементах рельефа.
Установлены особенности формирования теплофизического состояния генетических горизонтов почвенного профиля на склонах. Проведена оценка влияния их экспозиции и крутизны на гидротермический режим и теплопотоки в черноземе выщелоченном.
Защищаемое положение
Поступление, аккумуляция и распределение тепла в черноземах на различных элементах рельефа определяются их агро- и теплофизическими свойствами, а также экспозицией, крутизной и формой поверхности склона.
Практическая значимость
Знание теплофизических свойств и гидротермических режимов генетических горизонтов черноземных почв позволяет оценить и прогнозировать распространение и аккумуляцию тепла и влаги на различных элементах склона в целях оптимизации их использования в сельскохозяйственном производстве.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались на научно-практической конференции института природообустройства «Приоритетные направления научных исследований в области природообустройства» (г. Барнаул, 2007 г., 2008 г.), II, III и VI Международной научно-практической конференции «Аграрная наука сельскому хозяйству Алтая» (г. Барнаул, 2007, 2008 г.); V Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых Сиб. фед. Округа (г. Красноярск 2007 г.),VI Межрегиональной конференции молодых ученых и специалистов Сибирского федерального округа (г. Барнаул, 2008 г.).
Публикации
Материалы диссертации опубликованы в 8 статьях, в том числе две, входящих в список ВАК РФ. Объем публикаций составляет 1,63 п.л., в том числе доля автора 1,36 п. л.
Структура и объем
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Содержание работы изложено на 136 страницах печатного текста, включая 15 таблиц, 34 рисунка. Список используемой литературы включает 174 отечественных и зарубежных источников.
