Введение к работе
Актуальность темы. Распашка почвы является одним из наиболее существенных факторов деградации степных экосистем. В результате снижения количества растительных остатков ослабевает процесс гумусообра-зования, что, в свою очередь, ведет к изменению их основных режимов и усилению интенсивности деградационных процессов (Брехова, Щеглов, 2003, Медведев, 2007).
Создание устойчивых сельскохозяйственных ландшафтов требует соблюдения целого ряда ландшафтно-экологических принципов и правил. Наиболее общий принцип ландшафтного проектирования (необходимое разнообразие природно-хозяйственных геосистем) повторяет общий системный закон необходимого разнообразия и перекликается с законом биологического разнообразия. В.В. Докучаев, закладывая основы учения о культурных сельскохозяйственных ландшафтах, настаивал на необходимости соблюдения «норм, определяющих относительные площади пашни, лугов, леса и вод», которые, «конечно должны быть соображены с местными климатическими, грунтовыми и почвенными условиями, а равно и с характером господствующей сельскохозяйственной культуры».
Упрощение структуры ландшафта в процессе сельскохозяйственного освоения нередко влечет дестабилизацию под воздействием ускоренной эрозии и деградации почвенно-растительной системы. Разнообразие элементов ландшафта важное условие устойчивости геосистемы, которое должно учитываться при создании культурного ландшафта (Никола-ев,1990; Жученко, 2000).
Постоянный экологический контроль почвенных ресурсов в условиях глобального изменения климата позволяет своевременно выявлять возникшие изменения, проводить прогнозную оценку и на этой основе разрабатывать соответствующие рекомендации с целью предупреждения и локализации проявления негативных процессов.
Цель исследований - в условиях глобального изменения климата выявить влияние географического фактора и различного сельскохозяйственного использования пашни на дифференциацию элементов почвенного плодородия, продуктивность и качество агробиоценозов по элементарным почвенным ареалам (ЭПА) черноземной степи Саратовской области
Задачи исследований:
Установить географическую изменчивость элементов плодородия основных элементарных почвенных ареалов (ЭПА);
Выявить географические особенности формирования продуктивности и качества фитоценозов на различных сельскохозяйственных фонах по локальным блокам мониторинга;
Установить связь отдельных природных факторов с количеством и качеством органических остатков;
Определить уровень влияния минеральных удобрений на продуктивность и качество органических остатков фитоценозов при различном сельскохозяйственном использовании пашни;
Установить закономерность географического изменения энерго-потенциала почвы и экономическую эффективность приемов повышения продуктивности и качества растительного покрова.
Научная новизна
-выявлены географические и сельскохозяйственные закономерности формирования плодородия различных ареалов (ЭПА) черноземных почв;
-определена роль географического фактора в формировании продуктивности и качества различных агробиоценозов;
-рассчитан энергопотенциал основных подтипов черноземов в условиях различного сельскохозяйственного использования пашни, предложены приемы оптимизации почвенных условий для повышения уровня продуктивности и качества различных агробиоценозов.
Практическая значимость работы определяется результатами современного состояния плодородия почв и сопряженного уровня продуктивности и качества, различных ценозов на уровне элементарных почвенных структур (ЭПС) и ЭПА черноземных почв Саратовского Правобережья.
Результаты проеденных исследований послужат информационной базой для проведения экологически обоснованной организации территории в агроландшафтах и формирования систем земледелия нового поколения.
Предложенные приемы оптимизации продуктивности агробиоценозов на различных сельскохозяйственных фонах, обеспечивают повышение продуктивности зернопарового звена севооборота с 1,3 до 1,7 т з.ед /га и урожайности сенокосов с 0,6-1,0 до 1,0-2,5 т з.ед /га.
Личный вклад автора. В основе диссертации лежат собственные исследования автора, проведённые в 2006-2009 гг., являющиеся составной частью разделов тематического плана исследований лаборатории агро-ландшафтов и защиты от эрозии почв ГНУ НИИСХ Юго-Востока на 2005-2010 гг., по проблеме 04.06.01 «Разработать прецизионные адаптивные технологии интенсификации биологических процессов на основе насыщения пахотного слоя почвы органическим веществом агроценоза при повышении средообразующей роли зерновых колосовых, зернобобовых, многолетних трав и травосмесей». Всем сотрудникам отдела защиты почв от эрозии, лаборатории массовых анализов, принимавших активное участие, в подготовке диссертационной работы выражаю свою благодарность.
Положения, выносимые на защиту:
Географическая закономерность формирования почвенного плодородия по элементарным почвенным ареалам черноземных почв;
Закономерность изменения продуктивности и качества фитобио-ценозов при различном сельскохозяйственном использовании пашни;
Роль минеральных удобрений в повышении продуктивности и качества различных фитобиоценозов;
Энергетические и экономические показатели функционирования агробиоценозов в различных экологических условиях и целесообразность их интенсификации.
Апробация работы: основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях "Агрохимия и экология: история и современность" (Н. Новгород, 2008 г.), на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Повышение эффективности растениеводства и животноводства - путь к рентабельному производству» (Казань, 2008), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГО ВПО СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2007, 2008, 2009 гг.), на международных научных конференциях «Вавиловские чте-ния»(2007, 2008, 2009 гг.), научно-практической конференции. ГНУ НИИСХ Юго-Востока РАСХН «Зональные особенности научного обеспечения сельскохозяйственного производства Юго-Востока России» (Саратов, 2009 г., 2010 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжья» (Саратов, 2010 г.).
Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований апробированы в «Экспериментальном хозяйстве» ГНУ НИИСХ Юго-Востока, Аркадакской ГСХОС, ИП «Спиридонов» Базарно-Карабулакского района, ООО «Лидер» Хвалынского района Саратовской области.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 3 - в реферируемых журналах по списку ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 175 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, включает 29 таблиц, 17 рисунков, 1 схему, имеет 25 приложений. В список литературы входят 162 источников, в том числе 11-зарубежных авторов.
