Введение к работе
Актуальность темы обусловлена особой ролью органического вещества в генезисе! плодородии и охране почв. Проблема органического вещества почв занимает одно из главных мест в теоретической почвоведении. Углубленная разработка теоретических основ и практических приемов регулирования содержания и качественного состава органического вещества почв приобретает особое значение в связи с осуществлением в нашей стране Продовольственной программы, опирающейся на интенсификацию земледелия, на его химизацию, на повышение плодородия почв и его устойчивости, на высокоэффективное использование земли. Исследование гумусного состояния тундровых почв необходимо для решения задач по дальнейшему развитию районов проживання народностей Севера, почв подзолистого типа - для выполнения решений по дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР, черноземов и черноземно-луговых почв - для выполнения решения о дальнейшем развитии сельского хозяйства Центрально-Черноземного района РСФСР.
Фундаментальное исследование органического вещества почв, выполненное советскими учеными, обеспечили нашей стране передовые позиции в мировой науке в этой области знаний. Однако, оставались недостаточно изученными экологические аспекты трансформации органического вещества, элементарные почвенные процессы формирования орга-нопрофилей почв разных природных зон, генетические аспекты формирования органического вещества почв и особенно его морфология. Возникла необходимость в разработке системы показателей гумусного состояния почв, которая может выполнять роль одного из критериев плодородия почв и его устойчивости.
Цель и задачи исследования. Изучение экологических особенностей формирования органического вещества разных типов почв и оценка их гумусного состояния предполагали решение следующих основных задач:
I. Исследование процесса распада органических остатков в почвах, выявление общих закономерностей и зональных особенностей этого процесса.
Г »-.- .."/'.. !;<,t;rj
-
Рассмотрение путей образования специфических органических веществ в почвах, оценка факторов и процессов гумусообразования в почвах разных природных зон.
-
Систематизация представлений о формах органического вещества и уточнение номенклатуры.
-
Изучение морфологии органопрофилей ряда типов почв тундры, тайги и лесостепи.
-
Разработка системы показателей гумусного состояния почв.
-
Сравнительная оценка роли элементарных почвенных процессов в формировании гумусного состояния почв.
-
Оценка гумусного состояния ряда типов почв, естественных и окультуренных, и перспективы его оптимизации.
Объектами исследования послужили почвы сопряженных ландшафтов Таймыра, Валдайской возвышенности и Тамбовской низменности. На биогеоценотической основе рассмотрены процессы трансформации органического вещества в различных типах тундр, еловых и сосновых лесах и луговых степях. Исследовали органопрофили тундровых почв пятен, тундровых гумусных глееватых почв, тундровых глеевых типичных, болотно-тундровых, тундровых дерновых, подзолистых лесных почв, дерново-подзолистых лесных, дерново-подэолистых средне- и сильноокультуренных, черноземов типичных мощных, целинных и пахотных, черноземно-луговых почв.
Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы классические методы генетического почвоведения: сравнительно-географический, стационарный и сравнительно-аналитический. Автор с 1668 года по настоящее время возглавляет комплексные работы на Валдайском стационаре, организованном факультетом Почвоведения МГУ по плану Между народной Биологической программы и программы Человек и Биосфера.
Одновременно исследования органического вещества почв были , проведены автором на Таймырских стационарах "Агата" и "Тарея" и Тамбовском стационаре.
Стационарные исследования включали изучение динамики трансформации органического вещества, состава органических компонентов почвенных растворов и природных вод, "дыхания" почв и многих других параметров. Основной объем исследований был выполнен на Валдайском стационаре.
При изучении органического вещества почв использовали современные химические, инструментальные и морфологические методы /Орлов, Гришина, 1981, Парфенова, Ярилоеа, 1977/.
Научная новизна. Впервые для тундровой, лесной и лесостепной зон на биогеоценотическом уровне рассмотрен процесс трансформации органического вещества, начиная с биомассы до формирования специфических органических веществ почв, и развита концепция взаимосвязи биохимического состава источников исходного органического вещества, экологических факторов и продуктов гумусообразования. Сформулированы теоретические представления об основных микропроцессах гумусообразовакия.
На примере биогеоценозов разных природных ландшафтов и зон количественно охарактеризована общепланетарная роль почвы в трансформации, аккумуляции и мобилизации органического вещества. Получена серия параметров, позволяющих оценить мощность, скорость и ритм биогеохимического потока' углерода и его соединений в разных природных зонах.
Впервые разработана концепция иерархии форы органического вещества и предложено понятие органопрофиля почв. Введены новые представления о пространственном распределении органического вещества в профиле почв. Предложена генетическая классификация форм органического вещества, и на ее основе впервые охарактеризована морфология органопрофилей исследуемых почв на макро-, мезо-, микро-и суб-микроуровнях. На основании многолетних стационарных исследований выявлен и впервые описан комплекс элементарных почвенных процессов, формирующих органопрофиль ряда тундровых почв, подзолистых и дерново-подзолистых почв, естественных и окультуренных, черноземов и черноземно-луговых почв, естественных и пахотных.
На основании многолетних исследований органического вещества почв совместно с Д.С.Орловым разработана система показателей гумусного состояния почв, которая получила широкое научное признание и практическое применение.
Впервые органическое вещество исследуемых почв' охарактеризовано'комплексом единообразных показателей, что позволяет их диагностировать, оценить.уровень их плодородия, экологической устойчивости, контролировать и прогнозировать изменение гумусного состояния.
ПраитуїпаїаД. Цє"ность и реализация работы. Предложенная теоретическая* г*оло''«-мРФологотвская концепция формирования органо-профилей p»W« ТИМ,)В почв 0ТКРьюает новы* направления исследования органичест-і'о і**""*» почв-
Разррротпннлл система показателей гумусного состояния почв широко исп(«іьзуртоя специалистами для систематизации экспериментальных дачных, Л*я объективной оценки качества и устойчивости почвенного плодородия.
Полученные комплексные характеристики гумусного состояния ряда типов почв могут быть использованы при разработке единой номенклатуры и диагностики этих почв.
ycTeM-MUTCHf»»1 разнокачественность гумусного состояния исследованных почв, естественных и окультуренных, позволяет дифференцированно повходить к оценке их плодородия, его устойчивости, к планированию системи удобрений и других мероприятий по оптимизации свойств now*
Выявленные пленения гумусного состояния дерново-подзолистых почв при o*,wibTjT»BaHlffl позволяют прогнозировать изменение состояния почвенного покрова нечерноземной зоны и его плодородия при сельскохо^^тр^киом использовании.
Систематизированные методы анализа органического вещества почв /орле*. Громка-, 1981/ широко используются в лабораториях научно-ис«едов»ті«іьских институтов и вузов Советского Союза.
Теоретически положения и фактический материал работы используются в л'хзионккх курсах по почвоведению, в спецкурсах "Биологи- -ческий кругово??? и его роль в почвообразовании", в курсе лекций "Охрана ії."-№" » факультете почвоведения МГУ, как для студентов, так и длл сицгазтАїви курсов повышения квалификации.
AnpWI"4 Р^- Основные положения, изложенные в диссертации, доклм?ауда:> и обсуждались на трех Всесоюзных совещаниях "Гумус и «го ря=> F почвообразовании и плодородии почв", на Всесоюзных cmcViNUVS> по проблемам Севера, на Всесоюзных совещаниях по почвам **»*?«* и Средней тайги, на ІУ и У международных симпозиумах "їу*С* ЯїЛі" /Ленинград, 1971, Абиско, Швеция, 1974/, на иеждунарег^ ««гезиуые "Гумус и растения" /Прага, 1971/, на международна- чікк*<уіів "Гумус лесных почв" /пнр, Торунь, 1979/, на Ш, ІУ, У t УІ вмл-юзнызс съездах почвоведов, на X и ЯП международ-
ных конгрессах почвоведов, на ХП Международной Ботаническом конгрессе, на Всесоюзном совещании по микроморфологии почв /Харьков, 1980/, на научных конференциях "Московский университет сельскому хозяйству", на всесоюзной конференции "Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны", на Ломоносовских чтениях МГУ /1981; 1982/ и др.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 78 работ объемом около 35 п.л. и 3 учебных пособия /28 п.л./.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе
ния, пяти глав и выводов. Она включает страниц тенета,
рисунков и таблиц. Список литературы насчитывает ра
бот на русском и на иностранных языках.
Работа выполнялась с 1963 по 1982 г. на кафедре общего почвоведения факультета Почвоведения МГУ. Автору принадлежит: разработка программы исследований и руководство ее осуществлением, сбор значительной части полевого материала, выполнение части экспериментальных работ, обобщение всей полученной информации, разработка предложенных концепций и выводы из работы. В работе использованы результаты личных исследований автора и выполненных под его руководством аспирантами и студентами.
. Автор выражает искреннюю благодарность профессору Д.С.Орлову за ценные советы и критические замечания при подготовке диссертационной работы, а также коллективу кафедры общего почвоведения за постоянную поддержку и внимание.
