Размещено на http://allbest.ru

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный аграрный университет»

Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

АГРОГЕННЫЕ СТРУКТУРЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА УМЕРЕННО-ЗАСУШЛИВОЙ И КОЛОЧНОЙ СТЕПИ ВЫСОКОГО АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ И ИХ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Специальность 03.02.13 - Почвоведение

Шторм Ольга Николаевна

Барнаул - 2010

На правах рукописи.

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, Грибов Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Леонид Михайлович Татаринцев

кандидат сельскохозяйственных наук Надежда Кузьминична Фефелова

Ведущая организация: Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства

Защита состоится 24 ноября 2010 года в 11:30 часов на заседании диссертационного совета Д 220.002.01 при ФГОУ ВПО «Алтайском государственном аграрном университете»

Адрес: 656099 г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98. Факс (3852) 62-83-93

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 22 октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Е.Г. Пивоварова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В настоящее время практика землепользования все в большей мере учитывает неоднородность почвенного покрова. Это связано с развитием учения о структуре почвенного покрова (СПП), основоположником которого вполне обоснованно считается В.М. Фридланд.

Современный этап представлений о почвенном покрове характеризуется наличием специфических методов изучения и получения генетико-геометрических параметров, наличием номенклатуры, таксономии и диагностики СПП. Однако, нет общепризнанной классификации СПП.

Существующие классификации носят преимущественно региональный характер, что в значительной степени затрудняет сравнение СПП разных территорий, сдерживает широкое использование в практике внутрихозяйственного землеустройства характеристик СПП, а также качественной оценки почвенного покрова отдельных территорий. На наш взгляд, это связано с недостаточно полным охватом исследованиями СПП разных почвенно-географических единиц районирования и вариантов технологий возделывания сельскохозяйственных культур в сходных природных условиях.

Названная проблема усложняется выделением в почвенной классификации в качестве самостоятельных единиц агрогенных почв [Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова 2004]. Выраженное агрогенное воздействие на почвы приводит к изменению интенсивности и направления геохимических связей между компонентами СПП. Наиболее полный учет такого воздействия на СПП требует совершенствования классификации СПП предложенной В.М. Фридландом [1984] и адаптированной для Алтайских равнин С.И. Грибовым [1997].

Учет агрогенного воздействия на почвы и почвенный покров соответственно требует и новые подходы к рациональному использовании сравнительно быстро формирующихся агрогенных структур почвенного покрова.

Все выше сказанное в полной мере относится к высокому Алтайскому Приобью. Здесь производится свыше 20% зерна яровой пшеницы левобережья верховий р. Оби, заметная доля принадлежит разным пропашным культурам.

Исследуемая территория характеризуется значительной распаханностью земель, водной и ветровой эрозией почв, дефицитным балансом органического вещества пахотных почв. Это определяет особенности агрогенных СПП, которые связаны не только с генетико-геометрической формой почвенных ареалов, но изменениями тех или иных морфологических, физико-химических и других свойств компонентов СПП в процессе их сельскохозяйственного использования. Например, изменение мощности гумусового слоя, содержания гумуса, подкисления или подщелачивания и так далее. Рациональное использование почвенного покрова мы связываем с выделением типов земель на основе полученных характеристик СПП и разработкой регламентации применения разных элементов систем земледелия для каждого выделенного типа.

Выше обозначенные проблемы позволяют считать исследуемую тему актуальной, имеющую практическую значимость.

Цель исследований. Выявить закономерности формирования агрогенных структур почвенного покрова высокого Алтайского Приобья умеренно-засушливой и колочной степи и на их основе разработать типизацию пахотных почв, позволяющую эффективней использовать агрогенные почвы.

Задачи исследований.

1. Изучить факторы формирования почв и дифференциации агрогенных структур почвенного покрова.

2. Изучить характеристики морфологических, физико-химических, химических свойств почв и генетико-геометрические параметры агрогенных структур почвенного покрова.

3. Разработать систематический список агрогенных СПП высокого Алтайского Приобья умеренно-засушливой и колочной степи.

4. Определить урожайность яровой пшеницы в разных СПП и дать качественную оценку выделенных агрогенных структур почвенного покрова.

5. Выделить на основе характеристик почв и структур почвенного покрова типы земель.

6. Разработать режимы использования и охраны выделенных типов земель.

Объект исследований. Объектом исследований послужили агрогенные почвы как географические тела и закономерно образуемые ими СПП, как основные показатели состояния сельскохозяйственных земель, находящихся под влиянием антропогенно-изменяющихся факторов почвообразования и дифференциации почвенного покрова.

Научная новизна. Впервые для высокого Алтайского Приобья умеренно-засушливой и колочной степи с использованием математических методов установлены закономерности формирования агрогенных СПП и в качественно-количественном выражении получены основные генетико-геометрические характеристики агрогенных СПП. Кроме того, впервые на основе генетико-геометрических характеристик предложены пути рационального использования и охраны агрогенных СПП.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Закономерности формирования и характеристика агрогенных СПП высокого Алтайского Приобья умеренно-засушливой и колочной степи.

2. Типизация пахотных земель высокого Алтайского Приобья умеренно-засушливой и колочной степи на основе характеристик СПП, рациональное использование и охрана разных типов земель.

Практическая значимость. Установленные закономерности формирования агрогенных почв и агрогенных СПП могут быть использованы при почвенной съемке сельскохозяйственных земель, в части определения необходимого числа, площади и места ключевых участков. Качественная оценка почвенного покрова с учетом не только свойств почв, но и характеристик СПП дает более объективную основу для налогообложения землепользователей. Типизация земель с учетом характеристик СПП может служить исходным положением для разработки экологических и экономических требований к сельскохозяйственному производству.

Апробация результатов исследований. Материалы диссертационной работы были доложены на Международной научно-практической конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих, инновационных технологий» (г. Волгоград, 2010г.), на V Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (г. Барнаул, 2010).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка и приложения. Содержание

изложено на 130 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 19 таблиц. Список литературы включает 152 наименований.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование агрогенных СПП проводили на территории высокого Алтайского Приобья, расположенного в пределах Приобского плато.

Объектом исследования послужили агрогенные почвы и закономерно образуемые ими структуры почвенного покрова. Доминирующими почвами в структурах почвенного покрова являются черноземные почвы. Более половина всех черноземных почв, образующих структуры почвенного покрова, распахано.

Предметом исследований явилось современное состояние почв и характеристики структур почвенного покрова.

Агрогенные структуры почвенного покрова изучали общепринятыми методами в почвоведение: вложенных ключей, сравнительно-географический, химико-аналитический, информационно - логический, статико-картографический. Лабораторно-аналитические работы выполнялись в научно-исследовательской фундаментальной лаборатории «Агрогенеза и агрогенных почв» АГАУ по общепринятым методикам [Е.А. Аринушкина, 1970].

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ, ФОРМИРУЮЩИЕ СТРУКТУРЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ВЫСОКОГО АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ

алтайский сельскохозяйственный пахотный почвенный

Климат, как фактор, определяющий формирование СПП высокого Алтайского Приобья, континентальный. Условия климата определили развитие на исследуемой территории растениеводческой отрасли.

Растительность исследуемой территории ранее была представлена разнотравно-типчаковыми ассоциациями, которые в сочетании с климатом являются основными условиями, обуславливающие ведущий почвообразовательный процесс. На вовлеченной в пашню территории растительные естественные фитоценозы заменяются агроценозами, соответствующими почвенно-климатическим условиям, что в совокупности изменяет СПП.

Высокое Алтайское Приобье расположено в пределах Приобского плато, и представляет собой возвышенные равнины правобережья р.Обь (320-440 м над уровнем моря). Рельеф в сочетании с климатом, агроценозами и хозяйственной деятельностью человека, как правило, обуславливает развитие деградационных процессов, и как следствие, оказывает влияние на изменение СПП.

Антропогенный фактор, формирующий современное состояние структур почвенного покрова определяется интенсивностью использования земельных ресурсов и направлением хозяйственной деятельности. Основным направлением хозяйственной деятельности на территории высокого Алтайского Приобья является отрасль растениеводства, где возделывают яровые и озимые зерновые, кукурузу, подсолнечник, корнеплоды и другие культуры.

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА АГРОГЕННЫХ ПОЧВ ВЫСОКОГО АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ

Агрогенные почвы высокого Алтайского Приобья. Систематический список почв, выявленный на тестовом полигоне общей площадью 10465 га, представлен 5 типами: серыми лесными оподзоленными (3,8%), черноземами (88,0%), лугово-черноземными (6,2%) луговыми (1,4%), лугово-болотными (0,6%). Серые лесные представлены двумя подтипами - серыми лесными (обычные) и темно-серыми.

Зональные черноземные почвы представлены двумя подтипами - черноземами выщелоченными (59,4% от площади типа) и черноземами обыкновенными (40,6%) Среди лугово-черноземных почв получили распространение только обычные, а среди луговых-собственно луговые. Выделенные лугово-болотные отнесены к перегнойным. Последние два типа в пашне не используются и в настоящих исследованиях не рассматриваются.

На видовом уровне почвы представлены 11 наименованиями - маломощными, среднемощными, малогумусными и слабогумусированными, иногда смытыми. По гранулометрическому составу господствуют среднесуглинистые (98,3%) почвы, но иногда встречаются тяжелосуглинистые (1,6%) и легкосуглинистые (0,1%). Все почвы, используемые в пашне, нами отнесены к агрогенным. Это около 80% всех черноземов, 52% серых лесных и 10% лугово-черноземных почв (20%).

Морфологическая и физико-химическая характеристика агрогенных почв. В результате исследований были изучены морфологические свойства почв и установлены их доверительные интервалы. Мощность гумусового горизонта агрочерноземов находится в интервале 25-55 см, что позволяет отнести их к маломощным и среднемощным видам. Агрогенные почвы характеризуются слабокислой (5,1-6,0) и нейтральной (6,1-7,4) реакцией среды.

По содержанию гумуса пахотные почвы относятся к слабогумусированным и малогумусным видам (содержание гумуса 2,5-5,5%). По содержанию физической глины исследуемые почвы относятся к среднесуглинистым, тяжелосуглинистым, легкосуглинистым разновидностям, с содержанием физической глины от 28% до 50%. Содержание выделяемого углекислого газа в агропочвах высокого Алтайского Приобья, находится в интервалах от 1,2 до 2,2%, что указывает на остаточное количество карбонатов, находящихся в почве.

Влияние элементов рельефа на морфологические и физико-химические свойства агрогенных почв. На плодородие и формирование СПП оказывает влияние большое количество факторов, среди которых наиболее значимым является рельеф [В.В. Докучаев, 1950; В.Р. Волобуев, 1963; Г.И. Григорьев, 1970; Я.М. Годельман, 1977, 1984; Н. П. Сорокина, 1980 и др.]. В результате исследований была установлена зависимость морфологических, физико-химических параметров почв в агрочерноземах от экспозиции, крутизны и частей склонов. Оценку влияния элементов рельефа на перечисленные свойства почв проводили, используя коэффициент эффективности канала связи. На мощность гумусового горизонта, наибольшее влияние оказывает крутизна склона (К=0,1075), затем часть склона (К=0,0928) и экспозиция (К=0,0712). Глубина вскипания от НСl в большей степени зависит от экспозиции (К=0,1467), затем крутизны (К=0,1463) и части склона (К=0,1311). На содержание гумуса в большей степени оказывает влияние экспозиция (К=0,4650), затем крутизна (К=0,3850) и часть склона (К=0,1819).

В результате хозяйственной деятельности существующие элементы рельефа способствуют изменению морфологических и физико-химических свойств почв, что в свою очередь оказывает влияние на формирование агрогенных СПП.

Изменение свойств почв при антропогенном воздействии. Такими исследователями, как Я.Н. Афанасьев, 1966; В.И. Кирюшин, 1972; Л.М. Бурлакова, 1986, 2002, 2003, 2006; Г.Г. Морковкин, 2000; Е.Г. Пивоварова, 2006, и др. установлены существенные статистически доказуемые изменения по уменьшению содержания гумуса и мощности гумусового горизонта.

Наши исследование показали, что в период 2007-2009 гг. достоверно уменьшается содержание гумуса и мощность гумусового горизонта. На уровне тенденции изменяется реакция среды почвенного раствора.

Изменения основных параметров плодородия почв свидетельствуют о том, что при использовании почв в пашне на исследуемой территории происходят изменения состава (семейства) СПП.

Современное состояние плодородия агрогенных почв. Современное плодородие агрогенных почв нами оценено от 75 до 98 баллов.

ГЛАВА 4. АГРОГЕННЫЕ СТРУКТУРЫ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ВЫСОКОГО АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ

Научные основы изучения структур почвенного покрова. На основании анализа литературных источников С.С Неуструев, 1915, 1930; Иванова, 1930; И.И. Канивец, А.И. Гнатовская, 1932; Г.А. Маландин, 1934; Я. М. Годельман, 1981, 1983; В. М. Фридланд, 1972, 1980, 1984 и др. получен вывод о том, что существующая система характеристики структур почвенного покрова не отображает в полной мере антропогенного воздействия на пахотные почвы.

Агрогенные структуры почвенного покрова высокого Алтайского Приобья. В структуре почвенного покрова высокого Алтайского Приобья были выделены такие ПК как пятнистости, сочетания и вариации (табл. 1).

Агрогенные элементарные почвенные ареалы имеют разную подтиповую, родовую и видовую принадлежность, кроме того относятся к разной степени эродированности, что обусловлено интенсивностью антропогенного воздействия.

Таблица 1. Агрогенные структуры почвенного покрова высокого Алтайского Приобья

№ п/п	Семейство, подсемейство - %	% участие	Характеристики ПК
			Кр	Кс	К	Кн
1	[50Ч*( 30Ч* 20Ч)]*	10,6	1	2	2	4
2	(55Ч* 45Ч)	12,0	2	1	2,5	2,5
3	(55vЧ+ 45Ч)	9,7	1	1,5	2	3
4	(55vЧ+45Ч)	2,4	2	2,5	1	2,5
5	[45ЧЛ+(35Ч+25 Ч)]	2,6	2	3	2	6
6	[60Ч-(20С3-3с+ 30Ч)]	7,9	2	2	3	6
7	(80Ч+20С3-3с)	1,7	2	1,5	2	3
8	(55Ч-45vЧ)	12,9	1,5	1,5	2	3
9	(70Ч* 30Ч)	13,9	1	1,5	2	3
10	(65Ч* 35Ч)	10,0	2	1	1,5	1,5
11	[(40Ч*35Ч)* 25Ч]	6,8	1	2	2	4
12	(95 Ч-5Ч)	9,5	1,5	1	1,5	1,5
	Итого	100

* [ …] простая почвенная структура; (…) элементарная почвенная структура; сочетания; - вариации; * пятнистости; Ч^к - черноземы карбонатные; Ч^в - выщелоченные; ЧЛ - лугово-черноземные; Ч² , Ч^В2, ЧЛ² - малогумусные; Ч¹, Ч^В1, Ч^к1 - слабогумусированные;

Ч₂ , Ч^В₂, ЧЛ₂ - среднемощные; Ч₁ , Ч^В₁ - маломощные; С темно-серые лесные; v - эродированные.

Наибольшее распространение - 13,9 % площади получили пятнистости черноземов обыкновенных маломощных слабогумусированных среднесуглинистых с черноземами выщелоченными среднемощными малогумусными среднесуглинистыми. Наименьшие площади занимают сочетания черноземов обыкновенных среднемощных слабогумусированных тяжелосуглинистых слабосмытых с черноземом выщелоченным среднемощным слабогумусированым среднесуглинистым (2,4%).

Таким образом, наибольшее распространение среди почвенных комбинаций на исследуемой территории получили пятнистости, они занимают 53% площади агрогенных почв. Несколько меньшая площадь занята сочетаниями (25,9%). Наименьшая площадь занята вариациями - 20,8%.

Почвенные комбинации высокого Алтайского Приобья, по степени расчлененности, в основном характеризуются как расчлененные, занимающие около 50% территории. Слабой степенью расчлененности занято 11,4% территории пахотных земель и сильной расчлененностью - 22%. На наш взгляд, такая расчлененность в большей степени обусловлена геоморфологическими особенностями территории.

Не менее важным показателем, характеризующим почвенные комбинации, считают коэффициент сложности, который учитывает средние и максимальные величины площади ЭПА, среднюю расчлененность ареалов. Наибольшие площади почвенного покрова заняты не сложными (38,4%) и умеренно сложными (38,4%) почвенными комбинациями.

Другим показателем в оценки структуры почвенного покрова служит коэффициент контрастности, который выражается средневзвешенной разностью между оценками отдельных компонентов.

Согласно оценочной шкалы контрастности, наибольшие площади занимают умеренно контрастные (49%) и контрастные (29%) почвенные комбинации. Неконтрастные почвенные комбинации на исследуемой территории составляют около 22%. Это связано с интенсивностью почвообразовательных процессов и антропогенной деятельностью, обуславливающих развитие деградационных процессов.

Оценивая комбинации структуры почвенного покрова по коэффициенту неоднородности можно констатировать, что пахотные почвы исследуемой территории в основном характеризуются слабым и средним уровнем неоднородности (66,3%). Однако, на исследуемой территории также встречаются как однородные (12%), и сильно неоднородные (более 21%) почвенные комбинации, что обусловлено почвообразовательными процессами.

Таким образом, рассмотрев оценку агрогенных комбинаций СПП по расчлененности, сложности, контрастности, неоднородности, можно сделать вывод, что территория пахотных почв в основном характеризуется расчлененными, умеренно сложными, контрастными, слабо неоднородными комбинациями.

Оценочная шкала комбинаций почвенного покрова обусловлена почвенно-климатическими, геоморфологическими и антропогенными факторами, определяющими направленность процесса почвообразования.

Пространственное размещение почвенных комбинаций приведено на фрагментах карт структур почвенного покрова.

Качественная оценка структур почвенного покрова. Одним из критериев качественной оценки выделяемых агрогенных структур почвенного покрова можно считать плодородие, что позволяет более объективно провести организацию территорий и разработать режимы их использования.

Используя информационно-логический анализ, было определено специфичное состояние урожайности яровой пшеницы выделенных структур почвенного покрова (рис. 1).

Рис. 1. Влияние структур почвенного покрова на урожайность яровой пшеницы

По коэффициенту эффективности канала связи можно судить о том, что эта связь достаточно высокая (К= 0,3501). Показанные структуры почвенного покрова с большей урожайностью характеризуются самыми высокими значениями потенциального плодородия, что и обуславливает большую урожайность.

И наоборот, комбинации подверженные эрозионным процессам, обуславливают низкие значения потенциального и эффективного плодородия.

ГЛАВА 5. ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АГРОГЕННЫХ СТРУКТУР ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ВЫСОКОГО АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ

Основные понятие охраны и рационального использования почв и почвенного покрова. Охрана и рациональное использование почв это научно-обоснованный комплекс правовых, экономических, социальных, хозяйственных мероприятий, направленных на сохранение почвенного плодородия.

Из предлагаемых принципов охраны и рационального использования земельных ресурсов такими учеными как Н. И. Добровольского, Н. Ф. Реймерса, В.А. Черникова Л.М. Бурлаковой, и др. нами выбран тот спектр принципов, который подходит для умеренно-засушливой и колочной степи высокого Алтайского Приобья. Принцип достаточности, принцип экологических требований, принцип предвидения и предотвращения негативных последствий природопользования, принцип экономических возможностей, принцип контурного и контурно-мелиоративного земледелия.

Каждый аспект предлагаемых принципов подразумевает свой подход в охране почвенных ресурсов и рациональном использовании СПП исследуемой территории.

Типы пахотных земель высокого Алтайского Приобья их рациональное использование. Современные представления о типизации земель, рассматриваемые такими авторами как К.В. Зворыкиным, 1965, 1984; В.М. Фридландом 1972, 1980; Э.Д. Вайнштейном, 1978; Б.Ф. Апариным, Н.С. Антоновой, 1983; В.И. Кирюшиным,1993, 1996, 2005; А.И Кожевниковым, Н.В. Семендяевой, Н.И. Добротворской, 2009 и др., предусматривает использование показателей оценивающих природные условия и пригодность территории к тому или иному виду землепользования.

К одному типу земель нами отнесены территории с почвенными комбинациями, характеризующимися сходными формами, механизмами дифференциации ПП, при близком составе и соотношения компонентов, примерно равных показателей качественной оценки (табл.2).

Первым типом пахотных земель следует считать СПП, характеризующиеся лучшими показателями, обладающие единым генетико-геохимическим содержанием и самыми высокими показателями плодородия.

Ко второму типу агрогенных земель отнесены СПП характеризующиеся хорошими показателями. Этот тип земель может эффективно использоваться в пашне, так как имеет достаточно высокие значения плодородия.

Таблица 2. - Типы земель высокого Алтайского Приобья

Типы земель	Семейства	Мероприятия	Балл оценки	Режим использования	Режим охраны
I	[ЧЛ+(Ч+ Ч)] [Ч*(Ч*Ч)] (Ч*Ч) (Ч* Ч)	Севообороты без ограничения возделываемых культур, зональная система земледелия	98	Использование по целевому назначению без ограничений, зональная система земледелия.	А
II	[Ч-(С 3-3с+ Ч)] (Ч+С 3-3с) (Ч* Ч) [(Ч*Ч)* Ч]	Севообороты с ограничением в структуре посевных площадей пропашных культур, зональная система земледелия	90-95	Использование по целевому назначению с ограничением в структуре посевных площадей доли пропашных культур, зональная система земледелия	А
III	Ч-Ч	Севообороты с увеличением доли многолетних трав. Снегозадержание.	85-90	Использование по целевому назначению с ограничением доли чистого пара и пропашных культур в структуре посевных площадей и увеличение доли многолетних трав	ОС
IV	(vЧ+Ч) (vЧ+Ч)	Основная обработка поперек склона с максимальным, сохранением стерни. Применение гербицидов.	80-85	Использование по целевому назначению может осуществляется только при проведении специальных агротехнических и фитомелиоративных противоэрозионных мероприятий	С
V	(Ч-vЧ)	Внедрение почвозащитных севооборотов. Соблюдение принципов контурно-мелиоротивного земледелия.	75	Использование по целевому назначению при условии достижения полного производственного цикла возможно при проведении специальных мелиоративных мероприятий.	О

Третий тип агрогенных земель с точки зрения сельскохозяйственного использования в какой-то степени идентифицирует СПП второго типа, но имеет свою особенность в виде различий характеризующих почвенные комбинации и плодородие почв.

Четвертый тип агрогенных земель характеризуется низкими показателями структуры почвенного покрова. ЭПА этого типа подвержены деградационными процессами, обуславливающие более худшие показатели СПП и как следствие плодородия.

Пятый тип агрогенных земель характеризуется самым низким плодородием и худшими показателями СПП. ЭПА этого типа, как правило, характеризуются слабой и средней степенью деградации.

На выделенных типах рекомендуем следующие мероприятия, направленные на повышения плодородия.

В структуре посевных площадей необходимо отказаться от чистого пара. Он должен быть занятым, способным сохранить плодородие и предотвратить виды эрозии. В полевых севооборотах, насыщенных зерновыми культурами, можно размещать многолетние травы выходное поле. Почвозащитная обработка почвы должна включать использование техники, выполняющей за один проход несколько технологических операций. Строго научно-обоснованное использование гербицидов для снижения численности сорняков и улучшения фитосанитарной обстановки полей. Использование нулевой обработки на полях с хорошей фитосанитарной обстановкой будет способствовать улучшению условий возделывания сельскохозяйственных культур [Н.В. Ящутин, 2005].

К вышеприведенным мероприятиям для каждого типа земель, согласно их особенностей рекомендуем следующие режимы охраны: А - абсолютный запрет отвода земель под объекты не связанные с возделыванием полевых культур; ОС - очень строгий, ограничение отвода земель под объекты не связанные с возделыванием полевых культур; С - строгий, ограничение отвода земель под объекты не связанные с производством сельскохозяйственной продукции; О - обычный, контроль за использованием земель подлежащих мелиорации.

ВЫВОДЫ

1. В единых климатических условиях высокого Алтайского Приобья на пахотных почвах со сложившейся системой земледелия основным фактором формирования современных агрогеных почв и дифференциации агрогенных СПП является рельеф.

2. Установлена степень влияния различных элементов и характеристик рельефа (водораздел, различные части склона, экспозиции склонов, крутизна склонов) на мощность гумусового горизонта, кислотность, содержание гумуса, глубину залегания карбонатов, гранулометрический состав. Так, на содержание гумуса в большей степени оказывает влияние экспозиция (К=0,4650), затем крутизна (К=0,3850) и часть склона (К=0,1819). На мощность гумусового горизонта, наибольшее влияние оказывает крутизна склона (К=0,1075), затем часть склона (К=0,0928) и экспозиция (К=0,0712). Глубина вскипания от НСl в большей степени зависит от экспозиции (К=0,1467), затем крутизны (К=0,1463) и части склона (К=0,1311). В результате хозяйственной деятельности существующие элементы рельефа способствуют изменению морфологических и физико-химических свойств почв, что в свою очередь оказывает влияние на формирование агрогенных СПП.

3. Агрогенные почвы Алтайского Приобья характеризуются маломощными и среднемощными видами. По реакции среды почвы характеризуются, как слабокислые и нейтральные. По содержанию гумуса пахотные почвы относятся к слабогумусированным и малогумусным видам. По гранулометрическому составу господствуют среднесуглинистые (98,3%) почвы, но иногда встречаются тяжелосуглинистые (1,6%) и легкосуглинистые (0,1%). Содержание выделяемого углекислого газа в агропочвах высокого Алтайского Приобья, находится в интервалах от 1,2 до 2,2%, что указывает на остаточное количество карбонатов, находящихся в почве.

4. Эффективное плодородие в агрогенных СПП высокого Алтайского Приобья находится в интервале от 1,26 до 2,2 т/га. Одна и та же почвенная разность, находящаяся в разных структурах почвенного покрова может характеризоваться разным эффективным плодородием. Так, Чв почвенной комбинации 1 характеризуется урожайностью превышающей 2 т/га, а в К10 урожайность этой же почвенной разности не превышает 1,5 т/га. Такое изменение эффективного плодородия почвенных разностей в выделенных структурах почвенного покрова подтверждает правильность выбранных принципов выделения структур почвенного покрова.

5. Структуры почвенного покрова высокого Алтайского Приобья представлены вариациями, пятнистостями и их сочетаниями и отнесены к такими разрядами как денудационно-насыщенные, денудационно-аккумулятивные, автоморфно-полугидроморфные. Формы структур почвенного покрова пятнистые, пятнисто-кольцевые и древовидные.

6. Наибольшая урожайность зерна яровой пшеницы формируется в пятнистостях черноземов выщелоченных среднемощных малогумусных среднесуглинистых с черноземами обыкновенными среднемощными малогумусными среднесуглинистыми и черноземами выщелоченными среднемощными слабогумусироваными среднесуглинистыми - 1,99 т/га и сочетаниях лугово-черноземных выщелоченных среднемощных с черноземами выщелоченными среднемощными малогумусными среднесуглинистыми с черноземами обыкновенными маломощными слабогумусированными среднесуглинистыми - 1,98 т/га.

7. Низкая урожайность 1,26-1,39 т/га формируется в сочетаниях черноземов обыкновенных среднемощных слабогумусированных тяжелосуглинистых слабосмытых с черноземами обыкновенными маломощными слабогумусированными среднесуглинистыми, в сочетаниях черноземов обыкновенных среднемощных слабогумусированных тяжелосуглинистых слабосмытых с черноземами выщелоченными маломощными малогумусными среднесуглинистыми, вариациях черноземов обыкновенных карбонатных маломощных слабогумусированных среднесуглинистых слабосмытых с черноземами обыкновенными маломощными слабогумусированными среднесуглинистыми.

8. Выделено пять типов земель: I - лучшие, к этому типу отнесены, дифференцированно насыщенные автоморфно-полугидроморфные разряды в виде сочетаний и пятнистей преимущественно пятнистых и пятнисто-кольцевых форм с баллом бонитета 98. II - хорошие, к ним отнесены денудационно насыщенные автоморфные разряды, комбинации в виде сочетаний пятнистостей и вариаций, балл бонитета которых находится в интервале от 90 до 95. III - средние, к ним отнесены денудационно-аккумулятивные комбинации черноземных почв, пятнистых форм с баллом бонитета 85-90. IV- ниже среднего, к этому типу отнесены денудационно-ненасыщеные, автоморфные разряды, древовидных форм с баллом бонитета от 80 до 85 V- худшие, к ним отнесены денудационно-ненасыщенные разряды с баллом бонитета ниже 80.

9. Для выделенных типов земель разработаны основные направления режима использования: I - использование по целевому назначению без ограничений, зональная система земледелия. II - использование по целевому назначению с ограничением в структуре посевных площадей доли пропашных культур, зональная система земледелия. III - использование по целевому назначению с ограничением доли чистого пара и пропашных культур в структуре посевных площадей и увеличение доли многолетних трав, внедрение зональной системы земледелия IV - использование по целевому назначению может осуществляется только специальных агротехнических и фитомелиоративных противоэрозионных мероприятий V - использование по целевому назначению (при условии достижения полного производственного цикла) возможно только при проведении специальных мелиоративных мероприятий, включающих террасирование, разработку и внедрение специальных почвозащитных севооборотов.

10. В соответствии с необходимостью приоритетного использования продуктивных земель под сельскохозяйственные угодья, и прежде всего - под пашню, введены следующие режимы охраны пахотных земель: А - абсолютный запрет отвода земель под объекты не связанные с воздействием полевых культур; ОС - очень строгий, ограничение отвода земель под объекты не связанные с возделыванием полевых культур; С - строгий, ограничение отвода земель под объекты не связанные с производством сельскохозяйственной продукции; О - обычный, контроль за использованием подлежащих мелиорации земель.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Изучив структуры почвенного покрова и проведя их типизацию, разработаны следующие рекомендации рационального использования пахотных почв:

Первый тип агрогенных земель с лучшими показателями плодородия предусматривает абсолютный запрет отвода земель под объекты не связанные с возделыванием полевых культур.

Второй тип агрогенных земель должен использоваться в севооборотах с ограничением посевных площадей пропашных культур, предусматривающий абсолютный запрет отвода земель под объекты не связанные с возделыванием полевых культур.

Третий тип агрогенных земель должен использоваться в севооборотах с увеличением доли многолетних трав с ограничением доли чистого пара.

Четвертый и пятый типы агрогенных земель должны использоваться при проведении специальных агротехнических и фитомелиоративных противоэрозионных мероприятий с соблюдением принципов контурно-мелиоративного земледелия.

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кудрявцев А.Е., Райхерт Е.В., Шторм О.Н. Пути рационального использования агрогенных почв Алтайского Приобья и межгорных котловин Алтая (тезисы)// Материалы V съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. - 8-22 августа 2008 г.

2. Кудрявцев А.Е., Райхерт Е.В., Шторм О.Н. Интенсивность использования земельных ресурсов в пашне// Вестник Алтайского государственного аграрного университета - Барнаул, Изд-во АГАУ, 2008. - № 10 (48). - С. 5-10.

3. Бурлакова Л.М., Кононцева Е.В., Шторм О.Н. Строение почвенного профиля агрочерноземов в системе расчлененного рельефа высокого Алтайского Приобья// Вестник Алтайского государственного аграрного университета - Барнаул, Изд-во АГАУ, 2009. - № 8(58) - С. 14-18.

4. Грибов С.И., Шторм О.Н. Количественная оценка влияние рельефа на формирование почв и структур почвенного покрова агроландшавтов Алтайского Приобья// Вестник Алтайского государственного аграрного университета - Барнаул, Изд-во АГАУ, 2010. - № 1 (63). - С. 31-35.

5. Кудрявцев А.Е., Шторм О.Н. Профилеобразующие морфологические параметры агрочерноземов высокого Алтайского Приобья// Молодые ученые - сельскому хозяйству Алтая: Изд-во АГАУ, 2009. - Вып. 4. - С. 17-21.

6. Кудрявцев А.Е., Кудрявцева Н.Ф., Шторм О.Н. Влияние элементов рельефа на свойства агрочерноземов Алтайского Приобья. Новые направление в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих, инновационных технологий// Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию победы в Великой Отечественной войне. Волгоград: ИПК «Нива», 2010 г. - Том 2. -С. 3-6.

7. Грибов С.И., Шторм О.Н Структура почвенного покрова агрогенных почв на примере высокого Алтайского Приобья. Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник статей в 3 кн. // V Международная научно-практическая конференция. Барнаул, Изд-во АГАУ, 2010. Кн 1 - С. 509-512.

Размещено на Allbest.ru

...