Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ . 5
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ В
ЛАНДШАФТНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ 8
ГЛАВА 2. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ 23
Место проведения исследований 23
Климатическая характеристика погодных условий в период
проведения опыта. Почвенная и агрохимическая характеристи-
25
ка опыта
Схема опыта '. 32
Методы проведения исследований 33
ГЛАВА 3 ОСОБЕННОСТИ АГРОФИЗРЇЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ
РАЗЛИЧНЫХ ПОДУРОЧИЩАГРОЛАНДШАФТА 37
Сложение пахотного горизонта почв на различных таксонах аг- 37 роландшафта
Водный режим почвы 40
Влияние минеральных удобрений на сложение пахотного слоя
и его водный режим 43
ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСІСАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ РАЗЛИЧНЫХ
ТАКСОНОВ АГРОЛАНДШАФТА 51
4.1. Токсичность почвы агроландшафта 51
Изменение токсичности почвы при внесении минеральных удобрений..... 52
Влияние растительных остатков предшествующей культуры в севообороте на токсичность почвы под посевами озимой пшеницы 56
4.2. Общая численность микроорганизмов на разных подурочищах
агроландшафта 61
4.2.1. Роль минеральных удобрений в изменении общей численности
микроорганизмов в пахотном горизонте в посевах озимой пше-
ницы .
4.2.2. Влияние растительных остатков на общую численность микро
организмов , 72
4.3. Целлюлозоразлагающая активность почв разных подурочищ
агроландшафта 76
4.3.1. Особенности целлюлозоразлагающей активности почвы при
81
разном уровне плодородия почв
4.3.2. Влияние растительных остатков на целлюлозоразлагающую ак-
тивность почвы ,
ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА
РАЗЛИЧНЫХ ПОДУРОЧИЩАХ АГРОЛАНДШАФТА 90
5.1. Накопление сухого вещества и густоты стеблестоя в посевах
озимой пшеницы
5.1.1. Влияние минеральных удобрений на накопление сухого веще-
92
ства и формирование стеблестоя
5.1.2. Роль растительных остатков в формировании структуры урожая
озимой пшеницы
5.2. Урожай зерна озимой пшеницы на различных подурочищах аг
роландшафта 96
5.2.1. Изменение урожайности озимой пшеницы на фоне различного
почвенного плодородия
5.2.2. Влияние растительных остатков на урожайность озимой пше-
ницы
5.3. Биоэнергетическая эффективность возделывания озимой пше-
101
ницы на различных подурочищах агроландшафта
ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 105
Выводы 115
Предложения производству 119
Литература 120
Приложения 144
»
Введение к работе
Ландшафтное земледелие в современных условиях является стратегической основой развития сельскохозяйственного производства. Во избежание нарастания экологической напряженности возникла необходимость создания систем земледелия, адаптированных как к конкретным природным условиям, так и к различным уровням интенсификации производства.
Осуществить переход к адаптивно-ландшафтной системе земледелия возможно лишь при глубоком знании состояния, особенностей функционирования различных ландшафтных территорий и таксономических единиц. Одним из главных признаков для выделения местностей, урочищ, подуро-чищ, фаций являются структура почвенного покрова и расположение их в ландшафте. Поскольку почва это интегральный компонент природного ландшафта, определение почвенно-экологических особенностей таксонов является основой для создания противоэрозионного и экологического каркаса агроландшафта, разработки адаптивных севооборотов, систем удобрений и использования средств защиты растений, определения степени допустимой антропогенной нагрузки на почву и на ландшафт в целом.
В Ставропольском научно-исследовательском институте сельского хозяйства исследования по ландшафтному земледелию проводятся с Т5?1^ода. Организация опытного ландшафтного стационара, его почвозащитная и экологическая обустроенность являются основой для рационального и дифференцированного использования морфологических частей, с целью разработки научных основ для перевода земледелия на ландшафтную основу.
В аграрном производстве экологическая ситуация, связанная с различными объективными и субъективными факторами в последние годы продолжает обостряться. В связи с этим проблемы экологизации, биологизации земледелия и сохранения почвенного плодородия приобретают важное значение.
Плодородие почв среди других факторов может рассматриваться как категория поддающаяся регулированию. Это обусловлено как возможностя-
ми применения минеральных, органических и бактериальных удобрений, так и использованием специальных севооборотов, совершенствованием основной обработки почвы. Плодородие почвы определяется не только уровнем содержания органического вещества и элементов минерального питания растений, но, прежде всего, ее биологической активностью — основой жизнедеятельности почвы как живого организма.
Понятие биологической активности очень широкое, отражающее целый комплекс биологических процессов, протекающих в почве. Оценка состояния обитающих в почве организмов может служить решению задач природоохранной практики, таких как, выделение зон экологического неблагополучия, расчета ущерба нанесенного биогеоценозу деятельностью человека, определение временной устойчивости (резистентности) экосистемы к воздействию тех или иных антропогенных факторов.
Находясь на стыке многих научных дисциплин: почвоведения, микробиологии, биохимии, агрохимии, физики почв, физиологии растений, проблема биологической активности почв все больше привлекает внимание исследователей, занимающихся разрешением как теоретических, так и практических вопросов.
К сожалению, исследований по изучению микробиологической деятельности почв и влияния на них комплекса агрофизических, агрохимических и агроклиматических свойств на черноземах проведено мало, а данные по микробиологической оценке элементов агроландшафта, которые характеризуются различными показателями плодородия, структуры пахотного горизонта, водного режима и токсичности, в литературе практически отсутствуют. Особую актуальность имеют такие работы для зоны неустойчивого увлажнения Северного Кавказа, где земельные угодья отличаются повышенной рельефностью. Недостаток исследований в этой области не позволяет разработать научно-обоснованные методы и приемы повышения экологической устойчивости, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим ус-
ловиям агроландшафтной системы земледелия. Поскольку почвенная биота наиболее динамичное звено агроэкосистемы, обладающая определенным гомеостазом, то мониторинг почвенной среды должен быть направлен на диагностику ее состояния и разработку путей управления важнейшими биологическими процессами протекающими в почве на различных таксонах агроландшафта.
Целью наших исследований было: оценить эколого-биологическое состояние почв на различных таксонах агроландшафта байрачных лесостепей Ставропольской возвышенности.
В задачи исследований входило:
определить агрофизические и агрохимические особенности почвы на различных подурочищах агроландшафта;
изучить влияние минеральных удобрений на сложение, водный режим, содержание элементов питания различных подурочищ агроландшафта;
оценить биологическую активность почв на различных таксонах агроландшафта;
выявить влияние уровня почвенного плодородия на токсичность почвы, численность микроорганизмов, целлюлозоразлагающую активность в посевах озимой пшеницы;
определить роль растительных остатков предшествующей культуры на общую численность микроорганизмов, целлюлозоразлагающую активность и токсичность почвы в посевах озимой пшеницы;
изучить особенности формирования урожая и его структуры на различных таксонах агроландшафта;
выявить влияние уровня почвенного плодородия, растительных остатков на урожай озимой пшеницы;
дать биоэнергетическую оценку эффективности возделывания озимой пшеницы на различных подурочищах агроландшафта.
