Введение к работе
Актуальность темы. В стратегическом документе «Основы политики Российской Федерации в области науки и техники на период до 2010 г. и на дальнейшую перспективу» предусмотрено сохранение и восстановление нарушенных земель и ландшафтов. Так как воздействие человека на почвенные экосистемы достигло таких масштабов и интенсивности, что во многих регионах значительно возросло количество антропоблем - нарушений отдельных участков почвенного покрова вследствие разнообразной деятельности человека. Часто восстановление нарушенных почвенных экосистем невозможно без их «скальпирования» на различную глубину.
«Скальпированные» почвенные экосистемы восстанавливают путём создания техногенных поверхностных образований, которые сегодня уже занимают значительные площади. Они представляют собой почвоподоб-ные тела, целенаправленно сконструированные на оставшейся незатронутой техногенными изменениями части почвы и помещённого на неё природного и/или специфического субстрата, новообразованного из остаточных продуктов хозяйственной деятельности человека. Все техногенные поверхностные образование не являются почвами в докучаевском смысле, поскольку в них ещё не сформировались строение, состав, свойства, режимы, свойственные природным аналогам (Герасимова и др., 2006).
Известно, что любая наука неизбежно проходит ряд стадий своего формирования, на которых пределами её возможностей последовательно выступают: 1) описание объекта; 2) его объяснение; 3) предсказание поведения объекта в различных ситуациях; 4) управление изучаемым объектом и, наконец, 5) его искусственное воспроизведение. Научиться искусственно воссоздавать изучаемый объект - предел мечтаний каждой науки. Поэтому создание (конструирование) экологически и экономически сбалансированных устойчивых и высокопродуктивных почвоподобных экосистем, адаптированных к конкретным природным условиям, а также их комплексное изучение актуально.
Цель работы - сконструировать и изучить почвоподобные экосистемы (ПЭк) на основе естественной дерново-подзолистой почвы с использованием копролита в условиях Брянской области.
Задачи исследований:
сконструировать ряд ПЭк на основе дерново-подзолистой почвы путём замены копролитом нескольких удалённых верхних генетических горизонтов;
исследовать химический состав сконструированных ПЭк;
изучить физико-химические показатели ПЭк;
провести мониторинг интегральных показателей биологической активности ПЭк, их естественного зарастания и продуктивности;
дать агроэкологическую и экономическую оценку созданных ПЭк, определить их место в современной классификации.
Научная новизна. Впервые, на основе генетического подхода В.В. Докучаева, сконструированы почвоподобные экосистемы на основе естественной дерново-подзолистой почве с использованием копролита в условиях юго-запада Нечерноземной зоны России. В первые годы их существования изучены химические и физико-химические показатели, проведён мониторинг их биологической активности, естественного зарастания и продуктивности, дана агроэкологическая и экономическая оценка, определено их место в современной классификации.
Защищаемые положения.
Профильно-генетический подход при конструировании почвоподобных экосистем на основе естественной дерново-подзолистой почвы с использованием копролита.
При рекультивации дерново-подзолистой почвы путём создания почвоподобных экосистем следует заменять копролитом генетические горизонты А0, А] и Ai А2 или А0, А], А) А2 и А2, то есть 25-30 см от поверхности.
Уровень плодородия почвоподобных экосистем, сконструированных на дерново-подзолистой почве с помощью копролита, варьирует от высокого до эталонного, а их цена - примерно на 50% выше, чем почвы и составляет 7240-7690 руб./га.
Стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием копролита, произведенного самостоятельно, составляет 19949 руб./га, а с использованием копролита, приобретенного у стороннего производителя, - 112019 руб./га.
Практическая значимость. Разработан способ рекультивации дерново-подзолистых почв путём создания почвоподобных экосистем с использованием высококачественного материала природного генезиса - копролита. Получаемые в результате рекультивационных мероприятий почвоподобные экосистемы обладают высокими агроэкологическими показателями. Проведённая экономическая оценка выявила эффективность данного способа рекультивации, в сравнении с иными технологически схожими способами.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на следующих научных съездах и конференциях: V Всероссийском съезде общества почвоведов имени В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); Международной конференции молодых ученых «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биотехнологии» (Брянск, 2008); I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК» (Москва, 2008); VI международной научной конференции студентов и аспирантов «Агроэкологи-ческие аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2009); Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 170-летию УО БГСХА «Молодежь и инновации - 2009» (Горки, 2009).
Публикация работы. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 научных работах, в том числе статья в рецензируемом сборнике научных трудов «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань, 2008), и статья в рецензируемом журнале из перечня ВАК «Агрохимический вестник» (№ 3, 2009).
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, 10 разделов, выводов и предложений, списка использованной литературы, 38 приложений. Она изложена на 209 страницах компьютерного текста, включая 15 таблиц, 13 рисунков. Список использованной литературы на 13 страницах содержит 105 наименований, в том числе 9 иностранных.
