ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ В
СВЯЗИ С ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ЧЕЛОВЕКА 6
1.1. Агрогенная трансформация почв 6
1.2. Управляемая эволюция почв в современном земледелии 10
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 13
2.1. Объекты исследования 13
2.2. Методы исследования 13
2.3. Характеристика района исследований 17
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ 20
3.1. Характеристика почвенного покрова территории 20
3.2. Динамика основных свойств почв 25
3.2.1. Гранулометрический состав 25
3.2.2. Мощность гумусового горизонта 28
3.2.3. Содержание гумуса 31
3.2.4. Реакция почвенного раствора 34
3.3. Агрохимическое обследование и визуальная диагностика почв 35
3.4. Фитотоксичность почв 46
3.5. Оценка состояния и динамики плодородия почв 48
3.6. Мероприятия по улучшению использования земель 49
ВЫВОДЫ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 54
ПРИЛОЖЕНИЯ 59
Распашка и земледельческое использование почв изменяет установившийся природный баланс питательных веществ для растений и изменяет целый комплекс их агрохимических, агрофизических и биологических характеристик. Практика земледелия показывает, что антропогенный пресс на пахотные почвы в большинстве случаев ведет проявлению и развитию отрицательных с точки зрения экологии процессов (снижение содержания гумуса, изменение рН в кислую или щелочную сторону, вторичное засоление, снижение валовых запасов питательных веществ, загрязнение промышленными выбросами и химическими средствами защиты растений, уплотнение, разрушение почвенной структуры и снижение ее водопрочности, водная и ветровая эрозия (дефляция) и др.). Все перечисленные процессы делают невозможным дальнейшее нормальное протекание почвообразовательного процесса и обеспечение экологических функций почв, существенно понижают их эффективное, а нередко и потенциальное плодородие. Полная и актуальная информация о состоянии пахотных почв и изменении их свойств важна для верного выбора технологических операций и обоснования их режимов при выращивании сельскохозяйственных культур. Таким образом, использование почв в пашне непременно следует сопровождать систематическим контролем за состоянием и динамикой их основных свойств.
В советский период были организованы и эффективно работали в каждом регионе Государственные институты проектирования и землеустройства, а также центры и станции агрохимической службы. Эти организации, финансируемые полностью из бюджета, систематически производили почвенные и агрохимические обследования земель совхозов и колхозов. К сожалению, при распаде СССР и становлении рыночных отношений в экономике России, системы Гипрозем и Агрохимслужбы были 3
практически лишены государственного финансирования и практически перестали выполнять свои функции.
В настоящее время состояние пахотных почв сельскохозяйственных угодий контролируется недостаточно.
За примерно 60-летний период, в течение которого алтайские черноземы используются в пахотных угодьях стали заметны изменения почвенных свойств. Например, содержание гумуса в пахотном горизонте уменьшилось на 30-50%, а иногда и на 75-80%. Изменяется и качественный состав гумуса. Происходит увеличение доли неблагоприятных для плодородия и экологических функций почв фульвокислот. Учеными Алтайского края установлено также значительное изменение комплекса агрохимических и агрофизических свойств почв, угнетение полезной почвенной биоты и микрофлоры (Антонова, 1997; Бивалькевич, 1998; Суховеркова, 1998; Бурлакова, Мерецкий, 2001; Морковкин, 2001; Морковкин и др., 2015; Овцинов, Штарк, 2016 и т.д.).
Сохранение и воспроизводство плодородия пахотных почв, а, следовательно, и эффективность их использования, одна из основных задач как земледельца, так и эколога.
Для крестьянских (фермерских) хозяйств важность данной темы еще больше, поскольку в их штате чаще всего нет агрономов.
Снижение величины эффективного плодородия почв вследствие неграмотного их использования в растениеводстве, помимо снижения урожайности сельскохозяйственных культур и показателей экономической эффективности производства, самым непосредственным образом отражается на бонитете почв и стоимости земельных участков (Рассыпнов, 2012).
Еще одним вaжным acпeктoм aгрoгeннoй трaнcфoрмaции почв являе¬тся нарушение их функциoнирoвaния как вaжнeйшeгo компонента ландшафтa и экосистемы. Поэтому оценка состояния плодородия почв и его изменения в результате сельскохозяйственного использования в настоящее время является одним из важнейших направлений в аграрной науке.
Актуальность темы исследований и ее прикладной характер опреде-лили следующую цель исследований: оценить состояние плодородия пахотных почв и характер изменения его параметров во времени.
Для достижения цели было запланировано выполнение следующих задач:
1. Изучить ^временное состояние пахотных почв.
2. Выполнить сравнительный анализ изменения основных CBOHCTB пахотных почв.
3. Оценить ^временное состояние и динамику плодородия основных почв.
1. Современное состояние пахотных черноземов южных, как преобладающих почв, характеризуется маломощными, средне- и малогумусными видами с нейтральной и близкой к нейтральной реакцией среды, с содержанием физической глины около 32%, со средней степенью обеспеченности подвижным фосфором и с очень высокой степенью обеспеченности обменным калием.
2. За период с 1966 по 2019 гг. произошли достоверные изменения ряда важных параметров плодородия: мощности гумусового горизонта, содержания гумуса, содержания физической глины и илистой фракции.
3. По состоянию на 1966 год плодородие почв, выраженное через величину урожайности яровой пшеницы составляла 17-19 ц/га. По данным от 1989 года - 13-15 ц/га, а по современным данным за 2018-2019 годы - 11-13 ц/га. За 53 года эффективное плодородия черноземов южных снизилось на 38%.
1. Агроклиматические ресурсы Алтайского края. - Л.:
Гидрометеоиздат, 1971. - 154 с.
2. Агроклиматический справочник по Алтайскому краю. - Л.:
Гидрометеоиздат, 1957. - 166 с.
3. Антонова О.И., Комякова Е.М., Овцинов В.И. Оценка уровня эффективного плодородия почв по агрохимическим свойствам и определение нуждаемости почв в химической мелиорации и растений в удобрениях. - Барнаул: РИО АГАУ, 2014. - 38 с.
4. Бараев А.И. Почвозащитное земледелие. - М.: Колос, 1975. - 304 с.
5. Бурлакова Л.М., Рассыпнов В.А. Плодородие почв Алтайского края. -Барнаул: Изд-во АСХИ, 1990. - 81 с.
6. Бурлакова Л.М., Татаринцев Л.М., Рассыпнов В.А. Почвы Алтайского края. - Барнаул, 1988. - 72 с.
7. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. - М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.
8. Ганжара Н.Ф. Почвоведение. - М.: Агроконсалт, 2001. - 392с
9. Горбылева А.И., Воробьев В.Б., Петровский Е.И. Почвоведение. - М: ИНФРА-М, 2016. - 400 с.
10. Горяев В.Е. Агрофизические основы и методы регулирования гидротермического режима почв (на примере Алтайского края). - Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2003. 136 с.
11. Григорьян Б.Р., Кольцова Л.М. Методические рекомендации по
оценке почвенно-экологического состояния земель сельхозназначения на соответствие требованиям органического земледелия. -Казань, 2014. - 52 с. [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://bio-rce.ru/wp-
content/uploads/2015/08/Met-rekomendasii-organ-agroproizvodstva.pdf.
12. Землеустройство. Экономико-математические методы и модели. /Под ред. С.Н. Волкова. - Т. 4. - М.: Колос, 2001. - 696 с.
13. Игнатович А.И. Уроки целины: опыт борьбы с ветровой эрозией и засухой в Кулундинской степи. - Барнаул: Аз Бука, 2004. - 450 с.
14. Кирюшин В.И., Иванов А.Л. Методическое руководство по агроэкологической оценке земель, проектированию адаптивно¬ландшафтных систем земледелия и агротехнологий.- М.: Изд-во РГАУ- МСХА им. К.А. Тимирязева, 2005. - 763 с.
15. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. - М.: Колос, 1996. - 347 с.
16. Мальцев Т.С. Система безотвального земледелия. - М.:
Агропромиздат, 1988. - 128 с.
17. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - С. 50-79.
18. Моисейченко В.Ф., Трифонова М.Ф., Заверюха А.Х., Ещенко В.Е. Основы научных исследований в агрономии. - М.: Колос, 1996. - 336 с.
19. Морковкин Г.Г. Антропогенная трансформация почвообразования и плодородия черноземов в системе агроценозов (на примере степной зоны Алтайского края). - Барнаул: РИО АГАУ, 2012. - 271 с.
20. Морковкин Г.Г., Байкалова Т.В., Максимова Н.Б., Овцинов В.И., Литвиненко Е.А., Дёмина И.В., Дёмин В.А. Оценка временной динамики структуры агроландшафтов и показателей плодородия почв степной зоны Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2013 а. -№9. -С. 33-42.
21. Морковкин Г.Г., Байкалова Т.В., Максимова Н.Б., Овцинов В.И., Литвиненко Е.А., Дёмина И.В., Дёмин В.А. Современное состояние и динамика некоторых свойств почв сухой и засушливой степи Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013б. -№12. - С.47-52.
22. Морковкин Г.Г., Байкалова Т.В., Максимова Н.Б., Овцинов В.И., Литвиненко Е.А., Дёмина И.В., Дёмин В.А. Динамика структуры агроландшафтов, состояния почвенного покрова и показателей плодородия почв степной зоны Алтайского края // Вестник Алтайской науки.-2014. - №1. -С. 185-192.
23. Морковкин Г.Г., Байкалова Т.В., Максимова Н.Б., Овцинов В.И., Литвиненко Е.А. Проблемы устойчивого функционирования агроландшафтов, проявления эрозионных процессов и изменения показателей плодородия почв по природно-почвенным зонам Алтайского края / Алтай - Гималаи: традиционные знания и инновации в развитии горных и предгорных регионов Евразии /Сб. материалов 1-го российско- индийско-монгольского семинара. - Барнаул, 2015. -С. 161-177.
24. Морковкин Г.Г., Овцинов В.И., Максимова Н.Б., Байкалова Т.В., Литвиненко Е.А. Анализ состояния и динамики свойств пахотных почв степной зоны Алтайского края// Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2016. - № 10. - С. 30-36.
25. Муха В.Д., Картамышев Н.И. Агропочвоведение. - М.: Изд-во. КолосС, 2003 г. - 529 с.
26. Никитишен В.И. Плодородие почвы и устойчивость функционирования агроэкосистемы. - М.: Наука, 2002. - 258 с.
27. Овцинов В.И. Визуальная диагностика пахотных почв для
земледельцев / Современные тенденции развития АПК в России. -
Красноярск, 2007. - С. 240-246.
28. Овцинов В.И., Дёмин В.А. Способ орошения парообразной атмосферной влагой: Пат. 2337525. Российская Федерация, (19)RU(11) 2 337 525(13) С1 (51) МПК А0Ю 25/00 (2006.01). Опубл. 10.11.2008, Бюл. №31. - С. 7.
29. Овцинов В.И. Экономико-математические методы и моделирование: применение в почвенно-агрохимических исследованиях, землеустройстве и кадастре. Часть I. Математические методы оценки качества и подготовки информации к моделированию. - Барнаул: РИО Алтайского ГАУ, 2018. - 44 с.
30. Основы земледелия и растениеводства/ Под ред. В.С. Косинскиго. - М.: Колос, 1980. - 335 с.
31. Основы почвообразования. [Электронный ресурс]. URL: https://
studwood.ru/1004304/ekologiya/vremya_faktor_pochvoobrazovaniya (Дата
обращения: 14.05.2019).
32. Отчет о состоянии и использовании земель в Хабарском районе. 2010.
33. Панкова Е.И., Новикова А.Ф. Деградационные почвенные процессы на с/х землях России. //Почвоведение. - 2000. -№3. -С. 366-379.
34. Панфилов В.П. Физические свойства и водный режим почв Кулундинской степи. - Новосибирск, 1973. - 258 с.
35. Пивоварова Е.Г. Влияние современных агротехнологий на экологическое состояние почв // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2010. - № 1. - С. 10-15.
36. Почвоведение. /Под ред. И.С. Кауричева. -М.: Колос, 1989. - 719 с.
37. Почвоведение /Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. - Ч. 1. Почва и почвообразование. - М.: Высш. школа, 1988. - 40 с.
38. Почвоведение / Под ред. К.Ш. Казеева, С.И. Колесникова. - М.: Юрайт, 2018. - 427 с.
39. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. - М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.
40. Практическое сельское хозяйство /Ред.-сост. Д. Грюнефельд, Ю. Занидес. - Омск: Менш унд Умвельт, 1994. - С. 46-82.
41. Сапрыкин В.Н. Состояние и оценка плодородия почв Алтайского края // Плодородие. - 2009. - № 5. - С. 5-7.
42. Сенькова Л.А. Водные свойства и водный режим черноземов южных легкосуглинистых в связи с орошением: автореферат дис. ... кандидата биологических наук. - Новосибирск, 1987. - 16 с. [Электронный ресурс]. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01000012665 (Дата обращения: 17.05.2019).
43. Татаринцев В.Л. Грануломерия агропочв юга Западной Сибири и их физическое состояние. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. - 261 с.
44. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. - М.: Наука, 1965. - 320 с.
45. Умаров М.М., Кураков А.В., Степанов А.Л. Микробиологическая трансформация азота в почве. - М.: ГЕОС, 2007. - 138 с.