Введение к работе
Актуальность темы. Почва является неотъемлемым компонентом биосферы, выполняющим важнейшие экологические функции, которые в значительной мере зависят от степени ее окультуренности. Уровень почвенного плодородия определяет устойчивость и продуктивность фитоценозов, разнообразного и здорового животного мира. Поэтому рациональное использование почв, их защита от деградации является важнейшей задачей не только сельского хозяйства, но и государства в целом. Удобрения – мощное средство воздействия на экологические функции почвы, урожайность сельскохозяйственных культур, сохранение и расширенное воспроизводство почвенного плодородия.
Хорошо известно, сколь многогранно действие удобрений на почву: они могут разнонаправлено влиять на реакцию среды в ней, на поглощение ионов или вытеснение их в почвенный раствор, на состояние гумуса, биогенных элементов, и, наконец, на ее биоту.
С целью высокоэффективного использования удобрений, контроля изменения плодородия почв, характера и уровня их загрязнения под воздействием удобрений и других антропогенных факторов проводится агрохимическое обследование почв сельскохозяйственных угодий специалистами агрохимической службы. В Республике Татарстан (РТ) эти работы выполняют Федеральные государственные учреждения «Центр агрохимической службы «Татарский» и «Станция агрохимической службы «Альметьевская».
Актуальность данного исследования обуславливается тем, что обобщение и комплексный анализ материалов агрохимического обследования сельскохозяйственных земель, состояния применения удобрений и продуктивности агроценозов в конкретных почвенно-климатических условиях отдельных зон, позволяет прогнозировать возможные изменения плодородия почв и наметить пути повышения эффективности удобрений, а также устойчивое поступательное развитие сельского хозяйства.
Цель и задачи исследования: Цель исследования - на основании динамики основных агрохимических показателей за 45-и летний период дать комплексную эколого-агрохимическую оценку состояния плодородия пахотных почв Предволжья Республики Татарстан в зависимости от уровня применения удобрений и химических мелиорантов.
Исходя из указанной цели, были поставлены следующие задачи:
-охарактеризовать почвенный покров Предволжья РТ;
-обобщить материалы агрохимического обследования пахотных почв Предволжья РТ за 1964-2009 гг. и сформировать банк данных, характеризующий динамику изменения их плодородия;
-дать оценку изменения агрохимических параметров плодородия почв при различных уровнях применения средств химизации;
-оценить ресурсы доступных для растений микроэлементов (бор, молибден, медь, цинк, кобальт, марганец) и серы в почвах;
-установить количественные параметры загрязнения почв тяжелыми металлами в результате антропогенных нагрузок и технических процессов;
-выявить связь между продуктивностью пахотных почв и агрохимическими свойствами;
-определить долю участия почвенного фактора, агрохимических свойств, хозяйственной деятельности и погодного фактора в формировании урожайности культур;
-разработать предложения по воспроизводству плодородия почв применительно к региону.
Научная новизна. Впервые на основе анализа материалов агрохимических обследований за 45 лет получены сведения по динамике действия удобрений на эколого-агрохимическое состояние почв Предволжья Республики Татарстан, проанализированы данные по содержанию и балансу гумуса, основных элементов питания в агроценозах зоны, проведена эколого-токсикологическая оценка содержания тяжелых металлов в почвах (меди, цинка, свинца, кадмия, ртути). Установлен характер зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от уровня химизации земледелия и агрохимических показателей почвы. Сделан прогноз возможных изменений показателей плодородия почв зоны и урожайности культур на перспективу.
Основные положения, выносимые на защиту.
1.Изменение показателей плодородия пахотных почв зоны во времени в современном земледелии;
2.Продуктивность пашни и уровень химизации земледелия;
3.Зависимость состояния плодородия пахотных почв от уровня применения удобрений и химических мелиорантов;
4.Баланс гумуса и питательных элементов в агроценозах, как основа научного прогноза изменения плодородия почв и рациональной системы применения удобрений.
Практическая значимость. Полученные результаты исследований позволяют прогнозировать характер и темпы изменения параметров плодородия пахотных почв Предволжья РТ и наметить пути сохранения их плодородия. Обобщенные материалы по балансу гумуса и основных элементов минерального питания используются для усовершенствования системы применения удобрений данной зоны.
Результаты исследований обобщены и изданы в монографиях:
1. «Актуальные проблемы известкования кислых почв Республики Татарстан и пути их решения», Казань, 2008 г.
2. Состояние плодородия почв Республики Татарстан и проблемы повышения их плодородия», Казань, 2009 г.
Результаты агрохимического обследования почв положены в основу ежегодного издания «Агрохимическая характеристика почв Республики Татарстан по состоянию на 1 января текущего года» для руководства сельскохозяйственных органов республики.
Апробации работы Материалы исследований демонстрировались на ежегодных Республиканских совещаниях «День поля» (2006-2010 гг.).
Материалы диссертации доложены на региональном научно-методическом совещании ученых-агрохимиков географической сети опытов с удобрениями Поволжья «Состояние и пути повышения эффективности агрохимических исследований в Поволжье» (г. Казань, 17-18 сентября 2009 г.), Международной научно – производственной конференции «Удобрения, плодородие почв и продуктивность современного земледелия», посвященной 90-летию основания кафедры агрохимии и почвоведения Казанского государственного аграрного университета ( Казань, 28 – 30 сентября 2010 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликованы 11 работ, в том числе 6 работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 187 стр. компьютерного набора, состоит из введения, 3 глав, основных выводов, содержит 42 таблицы, 5 рисунков, 9 приложений. Список литературы включает 266 источников, из них 10 на иностранном языке.
