Введение к работе
Актуальность темы. Основная экологическая проблема природопользования и эффективности биологических ресурсов – это деградация почв. Наряду с другими почвами континента деградации подвержены и почвы Предуралья [Добровольский Г.В., 2010]. Им также присущи такие явления, как дегумификация, потеря зернистой водопрочной структуры, уплотнение, снижение мощности гумусового горизонта, эрозия, подкисление. В этих условиях возрастает значимость разработки конкурентоспособных ресурсосберегающих технологий повышения плодородия почв и возделывания сельскохозяйственных культур на основе достижений биологии и современной биотехнологии. Однако при этом главенствующую роль должны иметь разработки, используемые для ускоренного повышения плодородия почв и восстановления плодородия деградированных земель. Использование только технологий предыдущих десятилетий не позволяет успешно решать эти задачи в связи с двумя обстоятельствами: во первых, из за ускоренной деградации почв и интенсивных техногенных воздействий; во вторых, последние 30-40 лет на планете начались существенные климатические изменения [Иванов А.Л., 2004; Иванов А.Л., Кирюшин В.И., 2009; Сиротенко О.Д. и др., 2007-2010], которые также негативно влияют на уровень продуктивности агроэкосистем. Соответственно для смягчения негативных действий этих двух факторов необходимо усилить внимание к разработке фундаментальных проблем почвенного плодородия. Среди них особо важную роль играют механизмы и природа ускоренного воспроизводства содержания гумуса во всех регионах страны, но особенно в зонах аридного земледелия. Из последних данных ученых о климатических изменениях в России вытекает, что к таким регионам относятся две сопредельных зоны Южного Урала и Поволжья [Иванов А.Л., 2004; Иванов А.Л. и Кирюшин В.И., 2009; Метеорология, Сиротенко О.Д., 2008 и др.].
В сложившейся ситуации оценка современного состояния гумусного, азотного фонда и ферментативной активности эродированных почв, поиск альтернативных источников углерода азота (сидераты, солома, гуминовые удобрения), путей оптимизации плодородия почв, повышения эффективности применения органических удобрений, приобретают особую актуальность.
Цель работы – оценка эродированных почв Предуралья по содержанию гумуса, азота, ферментативной активности и установление эффективности применения органических удобрений для повышения плодородия эродированных темно-серых лесных почв и урожайности сельскохозяйственных культур.
Задачи исследований:
-
Изучить влияние эрозии на содержание гумуса, азота и ферментативную активность в черноземах выщелоченных и темно-серых лесных почвах Предуралья.
-
Изучить влияние органических удобрений на содержание гумуса, азота и ферментативную активность эродированных темно-серых лесных почв Предуралья.
-
Изучить влияние органических удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур.
-
Выявить зависимость продуктивности темно-серой лесной почвы от показателей гумусного и азотного состояния, ферментативной активности и агрофизических свойств и определить оптимальные параметры её плодородия.
Научная новизна. Дана количественная и качественная оценка содержания гумуса, азота и ферментативной активности эродированных почв Предуралья. Установлено влияние различных органических удобрений на показатели гумусного и азотного состояния почв. Впервые в опытах были использованы гуминовые удобрения, полученные из бурых углей Кумертауского месторождения (Кузнецов, 2010), которые по влиянию на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур при внесении в дозе 100 кг/га оказались равноценными ежегодному внесению навоза в дозе 15 т/га. Выявлены эффективные дозы внесения органических удобрений для повышения содержания гумуса, азота и активности ферментов эродированных почв и урожайности сельскохозяйственных культур.
Защищаемые положения.
-
Закономерности изменения содержания гумуса, азота и ферментативной активности в почвах Предуралья, подверженных эрозионным процессам.
-
Центральным звеном экологически-ориентированного управления плодородием почв является применение биологических источников органического вещества и азота.
-
В системе адаптивного земледелия необходимо предусмотреть применение органических и гуминовых удобрений, обеспечивающих бездефицитный баланс гумуса и питательных веществ.
Практическая значимость. Материалы работы были использован в разработках «Комплексной программы повышения плодородия почв Республики Башкортостан на 2010-2015 годы» (2010), «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия и воспроизводство плодородия почв» (2009), в процессе чтения курсов «Почвоведение», «Почвоведение с основами геологии» в ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждались на V съезде Докучаевского общества почвоведов (Ростов-на-Дону, 2008), на Всероссийской научной конференции, посвященной 40-летнему юбилею Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН «Биосферные функции почвенного покрова» (Пущино, 2010), всероссийской научно-практической конференции в рамках XX Юбилейной специализированной выставки «АгроКомплекс-2010» (Уфа, 2010), международной научной конференции «Ресурсный потенциал почв – основа продовольственной и экологической безопасности России» (Санкт-Петербург, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Системы высокоурожайного земледелия и биотехнологии как основа инновационной модернизации АПК в условиях климатических изменений» (Уфа, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов (всего 139 страниц, 25 таблиц, 5 рисунков), списка литературы (239 источников, в том числе 40 иностранных).
