Введение к работе
Актуальность проблемы. Центрально-Черноземная зона России является важным аграрным регионом с интенсивно развивающимся земледелием Свыше 50 % общей площади пашни находится на склонах различной крутизны
Увеличение интенсивное ги антропогенных воздействий на почвы, сформированных в условиях склонов, обуславливает необходимость контроля за их плодородием, выявление механизмов, приводящих к изменению состояния и свойств этих почв В целях создания сбалансированных и устойчивых сельскохозяйственных ландшафтов, необходимо искать пути управления режимами функционирования почвенного плодородия Пристальное внимание при этом должно уделяться количественной и качественной оценке его показателей
Склоновые агроландшафты имеют сложную внутреннюю структуру, обусловленную перемещением вещества, влаги в виде поверхностного сгока и изменением микроклиматических условий Обнаруживается закономерная смена ландшафтных комплексов на уровне урочищ Использование склоновых агроландшафтов в сельскохозяйственном производстве без учета данных особенностей приводит к перерасходу антропогенной энергии, нарушая экологическую ситуацию Установление закономерностей изменения адаптивных реакций почвозащитных культур позволит разработать приемы выделения агроландшафтных контуров, однородных в экологическом отношении Подбор почвозащитных культур на внутривидовом уровне с учетом ландшафтных условий поможет избежать больших затрат труда и средств на их возделывание, позволит повысить их продуктивность и избежать необоснованного воздействия на почву В этой связи данные исследования актуальны как с теоретической, так и с практической точки зрения
Цели и задачи исследований. В настоящих исследованиях предусматривалось изучение изменения плодородия черноземов в зависимости от геоморфологических условий, установление закономерностей изменения адаптивных реакций почвозащитных купьтур в условиях эрозионных агроландшафтов, определение степени сельскохозяйственного воздействия на основные свойства эродированных черноземов и выявление оптимальных и критических параметров, а также совершенствованию технологических приемов, снижающих антропогенную нагрузку на почвы склонов
В задачу исследований входило
- выявить закономерность изменения плодородия почв в зависимости от геоморфологических условий,
определить влияние ландшафтных и экологических условий склона на продуктивность почвозащитных культур,
изучить изменение физиологических показателей культур в зависимости от ландшафтных и агроэкологических условий,
на основе длительного мониторинга за почвенным плодородием выявить основные факторы, влияющие на его изменение,
изучить в условиях длительного стационарного опыта эффективность применения удобрений под культуры почвозащитного севооборота и определить их оптимальные дозы,
- провести оценку почвенного плодородия при контурно-
мелиоративной организации территории,
- разработать основные технологические приемы по использованию
склоновых земель
Научная новизна Впервые для юго-западной лесостепной провинции ЦЧЗ на основе эколого-ландшафтного подхода проведена оценка плодородия эродированных черноземов, установлены количественные и качественные изменения показателей в результате длительного сельскохозяйственного использования при систематическом применении удобрений, а также в условиях контурно-мелиоративной организации территории
Определена реакция сортов озимой пшеницы на изменение условий среды и дана экологическая оценка физиологическому состоянию растений Для выявления сортов зерновых озимых культур, способных адаптироваться в эрозионных ландшафтах, предложен способ оценки их зимостойкости Разработан экологически безопасный способ внесения удобрений и посева озимых зерновых культур на склоне и предложено устройство для его осуществления
Основные защищаемые положения
-
В пределах геоморфологического профиля выделяются почвы с характерными для каждого элемента рельефа свойствами Их разнообразие формируется в зависимости от вещественно-энергетических потоков и от гранулометрического состава
-
Микроклиматические особенности эрозионных агроланд-шафтов влияют на экологическую обстановку выделенных микрозон
-
Экологические и метеорологические условия в эрозионных агроландшафтах в большей степени влияют на продуктив-
ность почвозащитных культур
-
Адаптивные реакции растений на изменение среды выражается в динамике физиологических показателей культивируемого вида
-
Адаптивные реакции эродированных черноземов при длительном сельскохозяйственном использовании и систематическом внесении удобрений выражаются в процессах окультуривания и деградации
-
Контурно-мелиоративная организация территории уменьшает процессы водной эрозии, что приводит состояние почвы к некоторому равновесию Дифференцированное использование склонов способствует уменьшению антропогенной нагрузки на почву
-
Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур на склонах должны применяться с учетом ландшафтных условий
Практическая значимость и реализация результатов исследований Результаты экспериментальных исследований могут использоваться для корректировки нормативов при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия
8 условиях юго-западной лесостепной провинции ЦЧЗ на основе
полученных результатов предложены новые элементы технологии воз
делывания почвозащитных культур на склонах с учетом изменяющего
плодородия смытых почв и экологически устойчивого сортового состава
сельскохозяйственных культур
Апробация работы Материалы исследований доложены на Международных, Всероссийских, Региональных конференциях (в тч Москва, 1998, 2004, Белгород, 2001, 2002, 2004, Курск 2003, 2006, Воронеж, 2004, Ульяновск 2005, Республика Молдова 2006)
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 44 научных работах, в том числе в соавторстве
Автор выражает глубокую благодарность кандидату биологических наук, доценту Новых Л Л , кандидату с/х наук Рындычу Л П , доктору биологических наук, профессору Нецветаеву В П и доктору технических наук, профессору Скурятину Н Ф за помощь при проведении экспериментальных исследований Автор признателен доктору с'х наук, профессору Лукину С В , доктору с/х наук Тютюнову С И , доктору с/х наук, Шелга-
нову И И , доктору географических наук, профессору Лисецкому Ф Н, доктору биологических наук, профессору Соколову О А за поддержку и доброжелательную помощь при выполнении работы, а также сотрудникам лаборатории адаптивного растениеводства БелНИИСХ, оказавшим содействие в выполнении данной работы
Объем и структура работы Диссертация изложена на 304 страницах машинописного текста, состоит из 7 глав, выводов и предлжений производству Содержит 94 таблицы, 30 рисунков. Список основной использованной литературы включает 475 наименований, в том числе 19 публикаций иностранных авторов Приложения изложены на 41 страницах УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
