Введение к работе
Актуальность исследований. Среди ученых и практиков все большую озабоченность вызывают негативные последствия воздействия человека на естественную среду обитания и агроландшафты. Эта озабоченность осознается и на государственном, и на регионально-административном уровнях, след-стрием чего.явилась, серия постановлений, приказов и распоряжений Правительства РФ. Их цель — разработка и осуществление комплексной программы мониторинга ' почв. Ее реализация предусматривается на федеральном, региональном и локальном уровнях. Основная задача мониторинга почв — качественный и количественный анализ деградацион-ных процессов, разработка стратегии и тактики по их устранению.
Материалы почвенного и агрохимического обследования, бонитировки почв, охватывающие почвенный покров в целом и характеризующие его достаточно многосторонне, могут служить основанием мониторинга почв (Г. В. Добровольский,. Д.-С. Орлов, Л. А.. Гришина, 1983; И. А. Крупеников, А. Ф. Урсу, 1985; Л. Л. Шишов, Д. Н. Дурманов, И. И. Карманов, В. В. Ефремов, 1991; Л. Н. Кулешов, 1991 и др.). Бонитиро-вочная шкала, разработанная по данным разных циклов обследования, но по' одним критериям, может выявить изменения качества каждой почвенной разновидности, а выполненная бонитировка может установить степень и причины деградации почв- по каждому-полю, хозяйству, району. Следовательно, для решения бонитировочной проблемы требуется проведение широких экспериментальных исследований, направленных на разработку и теоретическое обоснование методологических и методических принципов качественной оценки почв с акцентом на выявление деградационных свойств.
На осушенных почвах одним из ведущих, факторов в почвообразовании становится антропогенный. Исследования последних лет, проведенные в различных регионах страны и на различных почвах показывают, что осушение меняет водный, воздушный, температурный режимы почв, процессы миграции веществ, а следовательно, свойства и эволюцию дренированных почв (Ф. Р. Зайдельман, 1975, 1987, 1991, 1992, 1993, 1996; В. Н. Ефимов, 1986, 1987; М. С. Симакова, В. Ю. Гель-цер, 1992; А. А. Васильев, 1994; Н. А. Караваева, 1996 и др.).
Таким образом, проведение комплексных исследований ав-доморфных, гюлугндроморфных почв, их физических, химических и других свойств, изучение зависимости урожайности ведущих сельскохозяйственных культур от этих свойств в ус-
ловлях интенсивного антропогенного воздействия на лочву, дают возможность впервые заложить концептуально-методическую основу для'проведения мониторинга почв восточной окраины Русской равнины.
Цели и задачи исследования. Цель настоящей диссертационной работы состояла в изучении и теоретическом обосновании изменения качества почв восточной окраины Русской равнины под влиянием длительного сельскохозяйственного использования и о.сушения.
Исходя из поставленной цели, в. полевых стационарных опытах, сопровождаемых камеральными и лабораторными исследованиями, а также путем обобщения материалов почвен-но-агрохнмических обследований и земельно-оценочных работ, результатов экспериментов, проведенных научными учреждениями страны, решались следующие основные задачи:
-
Исследовать зависимость между свойствами почв и урожайностью зерновых культур и установить диагностические признаки, необходимые для бонитировки и мониторинга почв; разработать бонитировочную шкалу и на ее основании провести качественную оценку пахотных почв восточной окраины Русской равнины.
-
Установить изменение качества почв в результате длительного сельскохозяйственного использования и выявить основные причины их деградации.
-
Изучить влияние дренажа на изменение свойств, состава и продуктивности дерново-подзолистых почв и на этой основе дать агроэкологическую оценку осушению, а также выявить диагностические показатели, которые необходимо контролировать при мониторинге мелиорированных почв.
-
Выявить и предложить производству наиболее эффективные агромелиоративные приемы обработки нсосушенных переувлажненных почв.
-
Разработать способы интенсивного использования осушенных почв и выполнить почвенно-мелиоративное районцро-. вашіе территории исследования.
-
Разработать концептуально-методическую основу региональной программы мониторинга почв.
Экспериментальные исследования были выполнены в условиях территории, которая находится в пределах средней и южной тайги, подзоны хвойно-широколиственных лесов и в природном районировании страны выделяется как восточная окраина Русской равнины.
Научная новизна исследований. Разработаны методические основы выявления свойств почв для цх бонитировки. При этом избраны два метода бонитировки — по прямому учету
урожайности на конкретных почвенных разновидностях и массовым статистическим данным, они одинаково правомерны и являются взаимно дополняющими. Впервые для пахотных почв восточной окраины Русской равнины разработана бонитиро-почная шкала и выполнена их бонитировка. В такой постановке, совмещающей методический поиск с практическим решением, заключается новизна исследований, обеспечившая в конечном результате повышенную надежность впервые установленных баллов бонитета почв и почвенного покрова хозяйств, районов и природно-сельскохозяйственпых зон. Выполненная бонитировка почв по материалам двух циклов почвенного обследования по одним критериям позволила оцепить тенденцию и степень изменения уровня их плодородия и в сопоставимых количественных баллах установить степень п причины деградации почв.
Впервые выполненные комплексные многолетние стационарные исследования дали возможности раскрыть п оценить под влиянием осушения изменения в пространстве,» во времени водного режима, морфологии, гранулометрического, агрегатного и валового состава, водно-физических и химических свойств, группового и фракционного состава гумуса, биологической активности и продуктивности самых распространенных, по разных по генезису, дерново-подзолистых супесчаных їй суглинистых почв восточной окраины Русской равнины. Для систематического наблюдения за состоянием почв и осуществления своевременных и эффективных мероприятий по их охране, с использованием результатов многолетних исследований, впервые разработана региональная программа мониторинга почв.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Исследования позволяют более полно н эффективно использовать материалы почвенно-агрохимических обследований не только в целях научно-обоснованного учета почвенных различий при осуществлении мероприятий по сельскохозяйственному производству, но и при проведении экономической оценки земель и почвенного мониторинга. Результаты исследований по оценке почв используются в учебном процессе Вятской государственной сельхозакадемии. Результаты стационарных исследований позволили признать, что объектом осушения являются дерново-подзолистые суглинистые глееватые почвы, дерново-подзолистые супесчаные глееватые почвы на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых глубже 60 см суглинками, которые могут достаточно эффективно использоваться при естественном водном режиме. Установлено, что водно-физические и химические свойства почв, четко ре-
агирующие па антропогенные факторы, можно рассматривать как один из главных критериев для определения физической, химической и биологической деградации почв. Выявлен в результате полевых опытов и внедрен в производство наиболее эффективный агромелиоративный прием на дерново-подзолистых средпссуглинистых поверхностно-глееватых неосушен-ных почвах — отвальная вспашка на 20—22 см с кротовани-ем па 40 см. Разработанная региональная программа мониторинга почв доведена до уровня технологических решений. Научные положения, выносимые на защиту.
-
Теоретическая и практическая возможность и целесообразность выявления диагностических признаков почв для их бонитировки по данным прямого учета урожайности на конкретных почвенных разновидностях и массовым статистическим данным.
-
Бонитировка почв как один из элементов мониторинга почв.
-
Влияние осушения на свойства и продуктивность дерново-подзолистых почв и целесообразность их осушения с целью охраны почв и гумидных агроландшафтов.
-
Концептуально-методическая основа региональной программы мониторинга почв.
Публикация и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 46 работ.
Основные положения результатов проведенных исследований докладывались на ежегодных научных, научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава Вятской государственной сельскохозяйственной академии в 1973—1996 гг., а также на: региональной научно-производственной конференции почвоведов, агрохимиков, земледелов Урала и Среднего Поволжья (Ижевск, 1973); 1-ой Всесоюзной конференции «Применение математических методов и ЭВМ в почвоведении» (Минск, 1976); совместном заседании секции агропочвоведения и Координационного Совета по проблеме 0304 по вопросам методики и бонитировки почв (Москва, 1976); зональной научной конференции «Системно-экологический подход к современным проблемам хозяйства и науки» (Горький, 1980); 1-ом и 2-ом форумах почвоведов России (Пущино, 1993, 1994); Международном симпозиуме по проблемам структуры почвенного покрова (Москва, 1993); Российской конференции «Антропогенное изменение почв Севера в индустриально развитых регионах» (Апатиты, 1995); 4-ой межрегиональной научно-практической конференции «Региональные и муниципальные проблемы природопользования» (Кирово-Чепецк, 1996); научной конференций профессорско-
преподавательского состава Вятского государственного педагогического университета (Киров, 1996); 2-ом съезде общества почвоведов России (Санкт-Петербург, 1996); Международной научной конференции «География и региональная политика» (Смоленск, 1997).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов, объемом 3Vf стр., включая 81 таблицу и 18 рисунков. Список литературы включает 418 наименований, из них 24 на иностранных языках. В приложениях приведены 31 таблица и документы, отражающие уровень практического использования результатов исследований.
Работа выполнена в Вятской государственной- сельскохозяйственной академии в 1971 —1996 гг. в соответствии с тематическим планом НИР, включающим государственные программы и ведомственные задания (№ госрег. 01.86.0066003, 01.9.20013997, 01.97.0002297). Автор являлся руководителем, одним из исполнителей тем и разделов, разработчиком рабочих программ, календарных планов и составителем отчетов.
-*e****f**