Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время особую актуальность приобретает решение вопросов, связанных с устойчивым функционированием агроэкосистем в условиях техногенеза, когда взаимодействие общества с окружающей природной средой вызвало множество отрицательных последствий, главное из которых – деградация почв.
В отличие от естественных биогеоценозов с относительно замкнутым циклом биогенных элементов в агроценозах происходит разрыв этого цикла из-за отчуждения питательных веществ с урожаем, смывом в результате эрозии и т. д. Нарушение баланса питательных веществ в земледелии ведет не только к уменьшению производства продукции и ухудшению её качества, но и к снижению почвенного плодородия и экологической устойчивости агроландшафтов.
В условиях Белгородской области актуальность таких исследований еще более возрастает, так как при интенсивном развитии животноводства и растениеводства не должны нарушаться фундаментальные биогеохимические циклы круговорота веществ, лежащие в основе жизнедеятельности биосферы.
Поэтому назрела необходимость комплексного подхода при изучении миграции как жизненно важных, так и токсичных химических элементов в агроэкосистемах в условиях интенсивной сельскохозяйственной деятельности на конкретной территории хозяйствования.
Цель и задачи исследования
Цель исследований заключалась в анализе влияния интенсивной сельскохозяйственной деятельности на состояние основных компонентов агроэкосистем в условиях лесостепной зоны Центрально-Чернозёмного района.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
-
проанализированы закономерности изменения продуктивности агроценозов в зависимости от уровня использования органических и минеральных удобрений;
-
рассчитан баланс азота, фосфора и калия в земледелии;
-
проведена агроэкологическая оценка динамики кислотности, содержания органического вещества, легкогидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и калия в пахотных почвах;
-
проведена агроэкологическая оценка содержания кадмия, свинца, ртути и мышьяка в органических и минеральных удобрениях, продукции озимой пшеницы и ячменя;
-
изучены закономерности биогеохимической миграции кадмия, свинца, ртути и мышьяка в профиле пахотных почв.
Объект исследования – агроэкосистемы Ивнянского района Белгородской области, входящие в лесостепную зону ЦЧР.
Предмет исследования – закономерности изменения состояния агроэкосистем под влиянием антропогенных факторов.
Научная новизна. Установлены закономерности изменения основных показателей агроэкологического состояния пахотных почв за длительный период их сельскохозяйственного использования. Установлены региональные кларки валового содержания в пахотных почвах кадмия, свинца, ртути и мышьяка. Уточнены фоновые уровни содержания тяжёлых металлов и мышьяка в органических и минеральных удобрениях, продукции основных сельскохозяйственных культур. Изучены закономерности распределения тяжёлых металлов и мышьяка по глубине почвенного профиля чернозёмных почв.
Практическая значимость работы. Исследования проводились в рамках реализации Федеральной целевой программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы и на период до 2012 года». Результаты исследований автора широко используются при реализации долгосрочных целевых программ:
«Известкование кислых почв на территории Белгородской области на 2010-2015 годы», утвержденной постановлением правительства Белгородской области №198-пп от 31 мая 2010 г.
«Внедрение биологической системы земледелия на территории Белгородской области на 2011-2018 годы», утвержденной постановлением правительства Белгородской области № 324-пп от 29 августа 2011 г.
Опубликованные с участием автора, научные работы, широко используются в учебных процессах в высших учебных заведениях Белгородской области.
Защищаемые положения
-
Анализ многолетней динамики агроэкологического состояния пахотных почв лесостепной зоны.
-
Анализ закономерностей биогеохимической миграции тяжёлых металлов и мышьяка в профиле пахотных чернозёмов.
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены автором на XIV Международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2010) и III Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Белгород, 2011).
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в выполнении комплексного мониторинга плодородия земель сельскохозяйственного назначения, обработке данных и анализе влияния антропогенных факторов на состояние агроэкосистем.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 5 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК России.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы, включающего в себя 173 наименования. Работа изложена на 135 страницах, содержит 26 таблиц, 20 рисунков, 3 приложения.
