Введение к работе
Актуальность проблемы. В условиях современной земельной реформы зачастую складывается ситуация, когда почва оказывается, в силу объективных причин, обойденной вниманием и защитой земледельца. В результате повсеместно наблюдается деградация почвенного покрова. Важнейшим фактором снижения плодородия почв является дегумификация. Уменьшение содержания гумуса в почвах (дегумификащія), как процесс известен давно, однако количественная оценка этого явления сопряжена со множеством сложностей.
Дегумификация почв развивается вследствие целого комплекса явлений. В настоящее время в Ростовской области возделываются преимущественно те культуры, у которых вся наземная масса вывозится с полей. Пожнивные и корневые остатки компенсируют вынос гумуса с урожаем частично. Так, при урожайности озимой пшеницы 30 ц/га минерализуется 1862 кг/га гумуса. А с пожнивными остатками в почву возвращается 361 кг/га гумуса. В тоже время, начиная с 1990 года, дозы внесения навоза снижаются и в 1996 году достигли 0,002 -1,5 т/га.
В настоящее время сложилась структура использования пашни, которая неизбежно ведет к дегумификации почв. Накопление гумуса без внесения органических и минеральных удобрений происходит в почвах только при посеве многолетних бобовых трав (люцерны). При средиемноголетней урожайности люцерны 30 ц/га сена происходит накопление 564 кг/га вновь образованного гумуса ежегодно. Однако в структуре посевных площадей области преобладают зерновые колосовые - 42%, пропашные занимают до 24%, а многолетние травы всего 7,5%. В почвах под зерновыми культурами складывается отрицательный баланс гумуса. Интенсивность гумификации под пропашными культурами еще более высокая. Потери гумуса на чистых парах в среднем за год составляют 1300 кг/га. Таким образом, на 92,5% пашни созданы условия для ускоренной минерализации гумуса. Весомый вклад в это явление вносит и развитие эрозии, как водной, так и ветровой. Понятно, что воздействие, на почву всех вышепе-
речисленных факторов резко снизило гумусированность почв области и привело к снижению ее эффективного плодородия (Агеев и др., 1996).
Цель и задачи исследования. Цель данного исследования - выявление простых и надежных критериев количественной оценки дегумификации, как одного из важнейших показателей научно-обоснованного проведения эколого-экономической оценки земель. Это продиктовано необходимостью создания системы наблюдений за состоянием и использованием земель для своевременного выявления изменений, их оценки, предупреждения и устранения негативных процессов. В 1994 году реализован ряд мероприятий, предусмотренных ((Государственной программой мониторинга земель Российской Федерации», утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации № 100 от 05.02.93 г., и областной программой мониторинга земель. В ходе выполнения этих программ на территории области были заложены полигоны мониторинга земель. Их назначение - постоянное слежение за развитием негативных процессов, а также эффективностью принимаемых мер по их локализации в различных почвенно-климатических зонах Ростовской области. Однако методика слежения за изменением гумусного состояния до настоящего времени не отработана в должной мере. Именно поэтому в ходе выполнения данного исследования были поставлены следующие задачи:
-
Исследовать гумусное состояние почв полигонов мониторинга, сопоставить полученные результаты с данными 1994 года и выявить динамику изменений за 3-летний срок;
-
Оценить масштабы и темпы потери гумуса в черноземах Ростовской области по данным последних туров обследования почвенного покрова;
-
Изучить возможность и разработать методику использования материалов бонитировочных исследований для оценки деградационных процессов гумусного состояния почв;
-
Дать энергетическую оценку деградации гумусного состояния почв;
з 5. Разработать прогностические модели гумусного состояния почв степной зоны и дать рекомендации по использованию результатов теоретического моделирования в прогнозе гумусного состояния почв. На защиту выносятся:
-
Динамика гумусного состояния почвенного покрова Ростовской области на полигонах мониторинга за 3-летний период и в целом по черноземной зоне области за 30-летний период;
-
Использование балансовых расчетов в целях мониторинга и прогнозирования гумусного состояния;
-
Показатели и критерии оценки степени деградации гумусного состояния черноземов;
-
Прогноз периода деградации почвенного покрова полигонов мониторинга черноземной зоны Ростовской области;
-
Энергетика органического вещества почв полигонов мониторинга Ростовской области.
Научная повгопа исследований. Нами разработана оценочная шкала
і степени деградации гумусного состояния черноземов Ростовской области, в которой учитывалась различная мощность гумусового слоя (А+В,см). На этой основе рассчитан период деградации черноземов за три года (на примере полигонов мониторинга) и 30-летний период (1950-54 - 1980 г.г.).
Разработана модель и дан прогноз периода деградации почвенного покрова полигонов мониторинга черноземной зоны Ростовской области на ближайшее будущее при условии сохранения направления и темпов современных почвенных процессов.
Практическая ценность работы. Предложены прогностические модели гумусного состояния черноземной зоны Ростовской области. Разработанные показатели и критерші оценки степени деградации гумусного состояния черноземов Ростовской области позволяют дать прогноз изменения свойств почвы на ближайшее будущее. Материалы исследований используются ЮжНИИгипро-земом для оценки эколого-экономического состояния почвенного покрова чер-
ноземной зоны Ростовской области на перспективу, для разработки противо-эрозионных мероприятий и системы удобрений, а также в учебном процессе на кафедре почвоведения и агрохимии Ростовского государственного университета.
Апробация работы. Материалы работы были доложены на ПІ международной студенческой научно-практической конференции «Экология и здоровье нации» 20 - 21 ноября 1997 г., Ростов-на-Дону; на Всероссийской конференции «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения» 16-18 июня 1998 г., Москва; на Международной конференции студентов и аспирантов,по фундаментальным наукам «Ломоносов-98», Москва; на студенческой научной конференции «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» 25-26 ноября 1998 г., п. Персиановский; на молодежной научной конференции «Экологические аспекты агроландшафтов» 25-26 ноября 1999 г., пЛерсиановский; на Межвузовском научном молодежном симпозиуме «Безопасность биосферы-99» 30 ноября-2 декабря 1999 г., Екатеринбург; на Межвузовской региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Россия на пороге нового тысячелетия: проблемы, тенденции, модели» 25-27 апреля 2000 г., Ростов-на-Дону.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 121 странице машинописного текста, состоит из 5 глав, выводов и списка литературы, который включает 113 названий, в том числе 4 на иностранном языке, включает 31 таблицу и 5 рисунков.