Якість сірих лісових ґрунтів гемеробних екосистем та її індикація (біогеоценотичний підхід)
Теоретичні та методологічні засади індикації якості сірих лісових ґрунтів гемеробних систем з врахуванням їх здатності до реалізації екологічних функцій. Зміни фонду калію і рухомого фосфору. Якісне і кількісне надходження хімічних компонентів до ґрунту.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 30.10.2015 |
| Размер файла | 59,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Зміни електропровідності за профілем ґрунту відображають особливості йонізації окремих горизонтів унаслідок фазових переходів речовин, пов'язаних з змінами температури, вологості, окисно-відновних процесів, інтенсивності мінералізаційних процесів, міграції йонів і йонізованих компонентів та їхньої компартменталізації. Звертає увагу збільшення електричного градієнта за профілем ясно-сірого лісового ґрунту на варіантах 15 і 16, де вносили подвійну норму NPK за відсутності органічного удобрення.
Дефіцит органічної речовини у верхніх верствах ґрунту сприяє низхідній міграції йонів відповідно до збільшення ЕПГ нижніх верств ґрунту та зменшення верхніх. Оптимальне (вар.13) за продуктивністю сівозміни удобрення (1,5NPK+20 т·га-1гною+1,5 н. СаСО3) зумовлює найвищу електричну провідність (йонну активність) орного шару ясно-сірого лісового ґрунту - 240-250 См·м-1.
Як бачимо з рис.16, зміни електричної провідності ґрунтових суспензій ясно-сірого лісового ґрунту (0-20 см), залежно від агрогенного навантаження, є дещо плавнішими, ніж у розташованих нижче верствах. Це свідчить про кращу буферність ґрунту цієї верстви, у тім числі і до змін електричних властивостей, що пояснюється більшим вмістом органічної речовини як йонообмінника і підтверджує тим самим йонний механізм електричної провідності.
Фітоіндикація якості сірих лісових ґрунтів гемеробних екосистем.
Досліджено кількісно-якісні зміни продукційного процесу травостою залежно від різного енергопластичного потенціалу темно-сірого ґрунту і, відповідно, різної набутої якості. Встановлено, що за цих умов удобрення зберігається періодичність коливань інтенсивності процесів росту трави в часі, властивих неудобреному варіантові. Проте збільшується їхня амплітуда, тобто проявляється ефект амплітудної модуляції. Застосування цього поняття для характеристики стану коливних процесів у біокосних і біологічних системах є корисним для оцінки рівня екологічності впливу природних та антропогенних чинників. Збереженість природних коливних ритмів у гемеробних екосистемах можна вважати критерієм їхньої екологічності, тобто сумісності з глобальними природними процесами, які забезпечують морфо-функціональну цілісність біосфери.
З метою оцінювання стабільності функціонування фітопродукційної системи ґрунт-рослина, залежно від мінерального удобрення травостоїв, охарактеризовано також динаміку продуктивного винесення Кальцію, Калію і Натрію та хімічний склад надземної біомаси рослин.
Накопичення нітратів у траві є важливим критерієм якості ґрунтів гемеробних екосистем. Встановлено, що за рекомендованої для травостоїв норми Нітрогену 240 кг·га-1 вміст нітратів у траві в окремі періоди вегетації значно перевищує МДР (рис.18), що становить загрозу здоровґю тварин-консументів. Можливими причинами погіршення набутої якості темно-сірого опідзоленого ґрунту є посилена мінералізація органічної речовини і розвиток нітрифікаційних процесів, що зумовлюють накопичення у ньому нітратів. Необхідно врахувати, що 1993 і, передусім, 1994 роки були посушливими, що вплинуло на засвоєння рослинами Нітрогену добрив і його накопичення у ґрунті. Перевищення допустимого рівня нітратів у траві 1994 р. спостерігалося як за низької інтенсивності росту (3,5 ц/га абсолютно сухої маси, що притаманно для 4-го циклу скошування), так і за високої - 27,3 ц/га (5-й цикл скошування).
Це питання детальніше досліджено в стаціонарному досліді з вивчення ефективності післяжнивних сидератів родини капустяних, а також сумісного застосування зеленої маси редьки олійної і соломи на родючість сірого лісового ґрунту. Встановлено, що вміст нітратів у системі ґрунт-рослина значно змінюється протягом вегетаційного періоду. Екстремальний вміст нітратів у сірому лісовому ґрунті і зеленій масі картоплі, як рослині-біоіндикаторі, простежується в разі сидерації (вар.7 і 8) і застосуванні солом'яної різки (вар.9).
Для оцінки причин накопичення нітратів у рослинницькій продукції важливо врахувати особливості кількісних змін АФОР у ґрунті протягом вегетації. Уповільнення процесу формування АФОР у випадку застосування сидерату редьки олійної зумовлює порушення внутрішньоґрунтового циклу Нітрогену та інших біофільних елементів і переміщення значної маси нітратів за межі ґрунту, передусім у нітрофільні рослини.
Продуктивність сільськогосподарських рослин не може бути інтегральним індикатором екологічної якості сірого лісового ґрунту гемеробних екосистем, оскільки переважно пов'язана з інтенсивністю мінералізаційних процесів у ґрунті і не відображає стану ґрунтозбереження. Рослинна діагностика значно ефективніша у випадку сповільнення росту рослин, що засвідчує енергопластичний дефіцит ґрунтового середовища або його фітотоксичність. Ми вважаємо, що вміст АФОР у ґрунті, який відображає рівноважність процесів мінералізації органічної речовини й іммобілізації мінеральних форм, є важливим критерієм екологічного стану ґрунту і системи ґрунт-рослина як симбіотрофного тіла. Поєднання високої урожайності сільськогосподарських культур і високого вмісту АФОР у ґрунті засвідчує його енергопластичний потенціал і достатній рівень едафічного комфорту.
Екотоксикологічна оцінка сірих лісових ґрунтів гемеробних екосистем
Вміст важких металів і мікроелементів у ґрунті має безпосереднє відношення до його якості, оскільки як дефіцит, так і надлишок металів порушують реалізацію ним екологічних функцій. Залишки пестицидів також впливають на якість ґрунтів і сільськогосподарської продукції та, відповідно, життєдіяльність мікроорганізмів ґрунту, здоров'я людей і тварин. Отож вміст важких металів у ґрунті, як і залишки пестицидів, є важливими індикаторами його якості.
Важкі метали і мікроелементи в ґрунтах гемеробних екосистем. Подано екотоксикологічну оцінку ясно-сірого лісового ґрунту агроекологічного полігону, який підлягав довготривалому (з 1965 р.) агрохемогенному впливу. Встановлено, що досліджувані сірі лісові ґрунти не забруднені важкими металами, а їхній металопрофіль, передусім Ніколу, є ефективним показником змін набутої якості ґрунту. Оскільки накопичення кислоторозчинних сполук Ніколу у нижній частині ґрунтового профілю сірих лісових ґрунтів відбувається при застосуванні мінерального удобрення (1,0-1,5NPK) і меліорантів, але за відсутності органічних добрив, це свідчить про важливу роль органічної речовини у цьому процесі. На водно-міграційну небезпеку Ніколу вказує також М. Мірошниченко (2005), що важливо для індикації екологічної якості сірих лісових ґрунтів.
Залишки пестицидів у ґрунтах гемеробних екосистем.
У темно-сірому ґрунті старосіяних травостоїв і ясно-сірому лісовому ґрунті польової сівозміни не виявлено залишків пестицидів симтриазинової групи (пропазину, симазину і атразину), а вміст хлорорганічних пестицидів (??ГХЦГ, ??ГХЦГ, ДДТ) є набагато меншим за ГДК, що дає підстави не враховувати їхній вплив на ензиматичну активність ґрунту й інші біотичні процеси.
Висновки
У дисертації подано теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми якості сірих лісових ґрунтів гемеробних екосистем у біогеоценотичному аспекті, що зумовлено застосуванням модернізованої автором теорії внутрішньоґрунтового циклу сполук Нітрогену, зокрема, виокремленням функціональної ролі активної фази органічної речовини як енергопластичного буфера. Розроблено теоретичні і методологічні основи індикації природної та набутої якості сірих лісових ґрунтів. Запропоновано біологічні, фізичні та фізико-хімічні індикатори.
Існуюча елементарно-аналітична оцінка родючості ґрунту, як одного з індикаторів його якості, характеризує найбільш загальні закономірності кількісних змін біологічно доступних сполук мінеральних елементів та органічних речовин і не враховує їхньої системної організації як метаболітів різної хімічної стійкості і біологічної доступності, що забезпечує стабільне й ефективне функціонування ґрунту у біогеоценозі, тобто його екологічну якість. Для оцінки екологічної якості ґрунту необхідний пошук принципово нових індикаторів, які б характеризували його екологічну адекватність, були високочутливими до функціональних змін і доступними у практичному використанні.
Враховуючи пріоритетне значення органічної речовини у формуванні якості ґрунту, теоретично обґрунтовано і розроблено нову системну діагностику активної фази органічної речовини (АФОР) - метод диференціальних азотограм. Вперше за допомогою азотограм встановлено вміст АФОР у сірих лісових ґрунтах гемеробних екосистем (травостої, рілля). Уміст АФОР на початку вегетації в орному шарі сірого лісового ґрунту становить 600 мг·кг-1, у темно-сірому опідзоленому ґрунті травостоїв - 900 мг·кг-1. Збіднення пулу АФОР, як головного субстрату внутрішньоґрунтового циклу Нітрогену, може спричинити виснаження запасів поживних речовин і енергії за рахунок мінералізації консервативної частини органічної речовини (гумусу) і втрати ґрунтом якості.
Враховуючи кометаболізм біофільних елементів, поширено теорію внутрішньо - грунтового циклу Нітрогену на метаболізм Калію і Фосфору. Оцінка фонду Калію у ґрунті повинна враховувати два біологічних колообіги Калію: малий колообіг (внутрішньоґрунтовий) у системі ґрунтове середовище-ґрунтова біота і великий - у системі ґрунт-рослина. Надходження Калію у процесі мінералізації АФОР (екстра-калію), індукованого головно екзогенними мінеральними речовинами, ймовірно, є головною причиною накопичення "залишкового" Калію у ґрунті. Найкращим засобом оптимізації вмісту водорозчинних і обмінних форм Калію в орному сірому лісовому ґрунті (12 і 84 мг·кг-1) на фоні NPK (12 і 92) є підстилковий гній (33 і 150), менш ефективні - сидерат редьки олійної (17 і 103) і солом'яна різка (21 і 100). Застосування фітодіагностики адекватно відображає баланс Калію у темно-сірому опідзоленому ґрунті, оскільки враховує, окрім обмінної форми, пул мобілізованого із ґрунтових резервів елемента.
Оптимізація біологічно доступних форм Фосфору у ґрунті, як і Калію, повинна враховувати два біологічних колообіги елемента: малий колообіг (внутрішньоґрунтовий) у системі ґрунтове середовище-ґрунтова біота і великий - у системі ґрунт-рослина. Про надходження Фосфору у процесі мінералізації АФОР засвідчує подібність змін у ґрунті вмісту доступного Фосфору, обмінного Калію і вмісту АФОР. Ефект "залишкового" Фосфору в ясно-сірому лісовому ґрунті, спричинений довготривалим застосуванням засобів мінерального удобрення, кількісно пропорційний нормам фосфорних добрив і поширюється до глибини 40-60 см. Ефективність засобів удобрення щодо збільшення вмісту біологічно доступного Фосфору у сірому лісовому ґрунті зменшується у ряді: гній+NPK - NPK - гній - солом'яна різка - редька олійна на сидерат. Мінеральне удобрення Р90К120 і N240Р90К120 старосіяних травостоїв на темно-сірому опідзоленому ґрунті, за даними фітодіагностики, є оптимальним щодо фізіологічних потреб тварин у Фосфорі.
Біотична активність, як інтегральний індикатор якості ґрунту, головно характеризує ступінь едафічного комфорту (ЕК). Критерієм стійкості ЕК є збереженість природних коливань біотичних процесів. Мінеральне удобрення виконує функцію регулятора інтенсивності природних коливань біотичних процесів за принципом амплітудної модуляції. За едафічного комфорту у темно-сірому опідзоленому ґрунті травостоїв чисельність целюлозолітиків повинна сягати 5000-6000 кл·г-1, олігонітрофілів - 500-700 та клостридій - 80-90 тис. кл. ·г-1 сухого ґрунту. Оптимальні умови для росту целюлозолітиків, клостридій і олігонітрофілів у сірому лісовому ґрунті польової сівозміни створюються у випадку удобрення стійловим гноєм (15т·га-1) і гноєм+NPK. За умов ЕК у сірому лісовому ґрунті чисельність целюлозолітиків не повинна бути меншою за 2500-3500 кл. ·г-1, олігонітрофілів - 600-700 та клостридій - 120-150 тис. кл. ·г-1 сухого ґрунту. Застосування NPK, а також сидерату редьки олійної і солом'яної різки на фоні NPK не сприяло формуванню ЕК, а навіть погіршувало його. Можливо, що збагачення ґрунту зеленою масою сидератів унеможливлює функціонування першої ланки сапротрофного блоку - аеробних целюлозолітиків. Контрастний мікробний пейзаж на варіантах із гноєм і сидератами засвідчує їхню неоднозначність як органічних добрив у забезпеченні якості ґрунту.
На підставі полігонного моніторингу системи ґрунт-рослина, встановлено сезонний характер змін органічної речовини, кислотно-основного і окисно-відновного режимів, ферментативної активності, фітопродукційного процесу та їхні тренди, що характеризують стабільність натуральної і набутої якості ґрунту. Ефект модуляції природних коливань функціональних процесів у гемеробних екосистемах є важливим критерієм їхньої екологічності.
Коригування якості сірих лісових ґрунтів гемеробних екосистем повинно враховувати збереженість архітектоніки природних коливань КОР у часі, їхній тренд і стан рН-буферних систем за ґрунтовим профілем. Вперше охарактеризовано кислотно-основні буферні системи ясно-сірого і сірого лісового ґрунтів західного Лісостепу та їхні зміни за різного агрохемогенного впливу. Оптимальною щодо збереження архітектоніки рН-буферограм за профілем ясно-сірого лісового ґрунту є органо-мінеральна система удобрення (1,5 NPK+20 т·га-1 гною+1,5 н. за г. к. СаСО3). Стабілізуючий вплив стійлового гною на КОР ґрунту супроводжується посиленням індукованих кислотою буферних реакцій в екстремальному діапазоні рН 1,6-1,8 од. інтенсивністю 16,2-16,6 мМоль·100 г-1·рН-1; у випадку сидерації і внесення солом'яної різки інтенсивність буферності в цьому діапазоні рН є, відповідно, у 5,2 і 6,9 разів меншою. Для оцінки якості органічної речовини ґрунту необхідно застосовувати диференціальний критерій кислотонейтралізаційної здатності - Н+-буферограму. Застосування ОН--буферограм дає змогу виконати якісно-кількісну оцінку сильно - і слабкокислотних компонентів, ідентифікувати та простежити їхню міграцію за профілем ґрунту. За реальних умов КОР інактивовані носії кислотності не становлять загрози його функціонуванню, оскільки проявляють активність лише у сильнолужному середовищі. Однак вони є свідками певних геохімічних потоків речовини у ґрунтовому профілі, її трансформації в разі агрогенного навантаження.
Для індикації якості ґрунту необхідне встановлення критичної межі окисно-відновних процесів, для чого запропоновано поняття "фронт окиснення", нижче якого інтенсифікуються процеси денітрифікації. Органічні добрива, як енергопластичний субстрат процесів окиснення, зумовлюють зменшення ОВП в орному шарі ґрунту. За оптимальної родючості ясно-сірого лісового ґрунту, забезпеченої застосуванням 1,5 NPK+20 т·га-1 гною+1,5 н. за г. к. СаСО3, різниця ОВП у верствах 0-20 і 80-100 см сягає ? 90 мВ. Застосування стійлового гною зумовлює більшу ОВ-буферність сірого лісового ґрунту порівняно із сидератом редьки олійної і солом'яною різкою, що забезпечує стабільність його набутої якості.
Індикатором якості орного ясно-сірого лісового ґрунту є електрична провідність водної суспензії ґрунту верстви 0-20 см - 240-250 См·м-1. Сезонні флуктуації електропровідності темно-сірого опідзоленого ґрунту травостоїв поширюються на глибину до 80 см подібно до змін обмінного Калію і рухомого Фосфору.
Продуктивність рослин відображає інтенсивність функціонування системи ґрунт-рослина і не характеризує ефективність відтворення ґрунтових резервів речовини та енергії. Інтегральним критерієм якості ґрунтів гемеробних екосистем є комплексний показник, який поєднує урожайність сільськогосподарських культур і вміст АФОР у ґрунті. Для сірих лісових ґрунтів західного Лісостепу вміст АФОР на початку вегетації повинен сягати за 500 мг·кг-1.
Накопичення у першому листі картоплі понад 250 мг·кг-1 NO3 засвідчує переважання мінералізаційних процесів і послаблення процесів ресинтезу АФОР у ґрунті. За режимом нітратів стійловий гній є ефективнішим засобом покращення якості сірого лісового ґрунту та її стабільності, ніж сидерат редьки олійної.
Тривалий агрохемогенний вплив не зумовив суттєвого забруднення сірих лісових ґрунтів гемеробних екосистем важкими металами і залишками пестицидів, що впливає на якість ґрунту, едафічний комфорт і стан довкілля. Відсутність органічного удобрення, у випадку застосування підвищених норм NPK і меліорації зумовлює посилення низхідної міграції кислоторозчинних сполук Ніколу і Феруму, що негативно впливає на набуту якість сірого лісового ґрунту.
Доведено необхідність удосконалення теоретичного і методологічного підходів до проблеми якості сірих лісових ґрунтів та її оцінки за умов гемеробії й переходу на засади біосфероцентричної стратегії агроменеджменту як гаранта якості навколишнього середовища і сталого розвитку цивілізації.
Уперше для України розроблено критерії регламентації набутої якості сірих лісових ґрунтів, яка включає контроль ефективності екологічних функцій, зокрема, вмісту активної фази органічної речовини, біотичної активності, окисно-відновного стану, йонної активності й фітопродукційної здатності.
Пропозиції виробництву
На підставі результатів досліджень рекомендовано:
Спосіб якісно-кількісної індикації лабільного фонду Нітрогену (АФОР) сірого лісового ґрунту гемеробних екосистем за допомогою азотограм та критерії оцінки оптимального вмісту АФОР у сірих лісових ґрунтах (для мережі обласних станцій "Облдержродючість", профільних лабораторій науково-дослідних інститутів і вищих навчальних закладів).
Індикатор функціональної адекватності органічної речовини ґрунту за необхідності пошуку ефективних замінників стійлового гною чи інших засобів і систем удобрення (для мережі обласних станцій "Облдержродючість", профільних лабораторій науково-дослідних інститутів).
Експрес-індикатор натуральної і набутої якостей ґрунту та їхньої динаміки на основі вимірювання електропровідності його водної суспензії (для мережі обласних станцій "Облдержродючість", профільних лабораторій науково-дослідних інститутів і вищих навчальних закладів).
Індикатор фронту окиснення для контролю процесу денітрифікації у сірих лісових ґрунтах (для мережі обласних станцій "Облдержродючість", профільних лабораторій науково-дослідних інститутів і вищих навчальних закладів, станцій екологічного моніторингу).
Теоретичні і методологічні засади оцінки якості ґрунту запровадити в навчальний процес профільних ВНЗ; наукові розробки з питань якості ґрунтів природних і гемеробних екосистем використати під час складання навчальних планів і методичного забезпечення навчального процесу за спеціалізацією "Біогеографія і географія грунтів" та "Екологія землекористування та агробізнес".
Список опублікованих праць за темою дисертації
1. Гамкало З.Г. Азотограми як метод оцінки системи ґрунтового азоту // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 1998. - Вип.23. - С.107-111.
2. Гамкало З.Г. Деструкція целюлози у пасовищній екосистемі та її залежність від рівня мінерального азоту в ґрунті // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 1999. - Вип.25. - С.107-110.
3. Гамкало З.Г. Електропровідність як критерій оцінки йонної активності ґрунту пасовищ при різному мінеральному удобренні травостанів // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 2000. - Вип.27. - С.147-151.
4. Гамкало З.Г. Доступність ґрунтового калію в агрофітоценозах при їх довготривалому мінеральному удобренні // Наук. вісн. Чернів. ун-ту: Зб. наук. пр. - Вип.80. - Чернівці: ЧДУ, 2000. - С.35-46.
5. Гамкало З.Г. Кислотно-основний режим ґрунту пасовищних екосистем при різних способах довготривалого мінерального удобрення // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 2000. - Вип.21. - С.137-142.
6. Гамкало З.Г. Окисно-відновний стан ґрунту фітоценозів при агрогенному навантаженні // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 2001. - Вип.28. - С.135-141.
7. Гамкало З.Г. Кислотно-основна буферність (КОБ) ясно-сірого лісового ґрунту Львівського Опілля під впливом агрогенного навантаження // Вісник ОНУ. - Одеса, 2001. - Т.6. - Вип.9. - С.39-45.
8. Гамкало З.Г. Екологічний аналіз компонента "рослина" травостанів різного мінерального удобрення // Наук. зап. Тернопіль. пед. ун-ту. - Тернопіль, 2001. - №1. - С.26-31.
9. Гамкало З.Г. Екологічна інформативність окисно-відновного потенціалу ґрунту агрофітоценозів. // Наук. зап. Вінниц. держ. пед. ун-ту. - Вінниця, 2002. - Вип.3. - С.82-89.
10. Гамкало З.Г. Екологічність субстрату органічного компонента системи удобрення. Питання методології та критерій оцінки // Агрохімія і ґрунтознавство. Спеціальний випуск. Кн.3, - Харків, 2002. - С. 190-192.
11. Гамкало З.Г. Якісно-кількісні особливості атмосферного привнесення хімічних компонентів у районі інтенсивних сільськогосподарських виробничих систем Львівського Опілля // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 2003. - Вип.29. - Ч.1. - С.170-179.
12. Гамкало З.Г. Кислотний тренд ґрунту старосіяного травостану за умов довготривалого мінерального удобрення // Наук. зап. Тернопіль. держ. пед. ун-ту. - 2003. - №2 (7). - С.44-50.
13. Гамкало З.Г. Функціональна роль зв'язування йонів кислотоутворювачів твердою фазою ґрунту. Теоретико-методологічні аспекти // Вісник ХНАУ. Харків, 2003. - №1. - С.96-101.
14. Гамкало З.Г. Особливості вологозабезпечення системи ґрунт-рослина агрофітоценозів // Вісник ОНУ. - Одеса, 2003. - Т.8. - Вип.5. - С.31-36.
15. Гамкало З.Г. Форми Калію сірого лісового ґрунту агроекосистем Львівського Опілля // Генеза, геогр. та екологія ґрунтів: Зб. наук. пр. - Львів, ЛНУ, 2003. - С.85-89.
16. Гамкало З.Г. Активна фаза органічної частини ґрунту: генеза, роль, діагностика // Міжв. тем. наук. зб. "Агрохімія і ґрунтознавство". - Харків, 2003. - Вип.64. - С.53-58.
17. Гамкало З.Г. Активна фаза органічної речовини ґрунту як його енергопластичний буфер. Теоретичний підхід і проблема оцінки // Зб. наук. - техн. праць. - Львів: УкрДЛТУ, 2003. - Вип.13.4 - С.270-275.
18. Гамкало З.Г. Градієнтний аналіз мікроелементного статусу ясно-сірого лісового ґрунту агрофітоценозів // Вісник ХНАУ. - Харків, 2004. - №1. - С.142-146.
19. Гамкало З.Г. Градієнтний аналіз вмісту важких металів в едафотопі агроландшафтів західного Лісостепу України // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 2004. - Вип.31. - С.246-252.
20. Гамкало З.Г. Електропровідність сірого лісового ґрунту західного Лісостепу залежно від агрохемогенного впливу // Аграрний вісник Причорномор'я: Зб. наук. пр. - Одеса, 2004. - Вип.26. - Ч.1. - С.122-129.
21. Гамкало З.Г. Зміни вмісту рухомих форм важких металів у ґрунті залежно від тривалого агрогенного навантаження // Наук. вісн. Чернів. ун-ту: Зб. наук. пр. - Чернівці: ЧДУ, 2004. - Вип. 199 - С.56-63.
22. Гамкало З.Г. Застосування азотограм для оцінки активної фази органічної частини ґрунту агро екосистем // Вісник аграрної науки. - 2005. - №3. - С. 19-22.
23. Hamkalo Z. Nitrogengrams as a method for estimation of an active phase of soil organic matter // Fertilizers and Fertilization. - 2002 (IУ). - №1 (10). - P.256-263.
24. Hamkalo Z. Biological availability and geochemical activity of phosphorus compounds in the soil under permanent grassland // Fertilizers and Fertilization. - 2002 (IУ), - №4 (13). - P.270-274.
25. Hamkalo Z. Differential acid-base buffering as yardstick of ecological efficiency of an organic component of fertilizings of agrocеnosises // Грунтознавство. - Київ-Дніпропетровськ, 2004. - Т.5. - №3-4. - С.43-46.
26. Методические и организационные основы проведения агроэкологического мониторинга в интенсивном земледелии (на базе Географической сети опытов) / Н.З. Милащенко, Ш.И. Литвак. - М., 1991. - С.270-274 (ідея, її розробка, методика, написання розділу).
27. Гамкало З.Г., Коваліско Н.Б. Колосовський Г.Б. Агроекологічний моніторинг сільськогосподарських виробничих систем як елемент регіональної екологічної безпеки // Проблеми регіональної політики: Зб. наук. пр. - Львів, 1995. - С.188-198 (ідея, її розробка, методика, написання статті).
28. Гамкало З.Г. Функціональна активність еколого-трофних угрупувань ґрунтових мікроорганізмів пасовищ при різних способах їх мінерального удобрення // Зб. наук. праць "Генеза, географія та екологія ґрунтів" - Львів: ЛНУ, 1999. - С.257-266.
29. Активність несимбіотичної азотфіксації у ґрунті старосіяних травостанів // Вісник Львів. ун-ту. - Львів, 2004. - Вип.31. - С.246-252.
30. Агрогенні зміни вмісту важких металів в ясно-сірому лісовому ґрунті Львівського Опілля // Журнал агробіології та екології. - Львів, 2004. - Т.1. - №1-2. - С.171-179.
31. Гамкало З.Г. Якість сірих лісових ґрунтів еугемеробних екосистем та її індикація (біогеоценотичний підхід) // Вісник ХНАУ. - Харків, 2005. - №1. - С.74-79.
32. Hamkalo Z. Ecological aspects of soil nitrogen bioavailability // Conf. Proc.: Scientific basis to mitigate the nutrient dispersion into the environment. - Warsaw, December 13-14, 1999. - Falenty IMUZ, Publisher, 2000. - P.100-106.
33. Гамкало З.Г. Рухомі форми Fe, Mn, Ni, Cu у сірому лісовому ґрунті пасовищної екосистеми в залежності від удобрення // Україна та глобальні процеси: географічний вимір - К.: "Обрії". - 2001 - Т.4. - С.16-20.
34. Гамкало З.Г., Сеньків Г.Й., Коваль Ю.П., С.Б. Чукур Г.Б. Колосовський Агроекологічний моніторинг сільськогосподарських виробничих систем // Наукове забезпечення АПК західного регіону України: Зб. наук. пр. - Львів, 1993. - С.35-36. (ідея, її розробка, методика, написання статті).
35. Гамкало З.Г., Ярмолюк М.Т., Процик Я.М., Яремкевич Л.І. Дисперсійний аналіз азотного компоненту ґрунту культурних пасовищ при різних режимах відтворення їх родючості // Наукове забезпечення АПК західного регіону України: Зб. наук. пр. - Львів, 1993. - С.29-30. (ідея, експерименти, аналізи, обробка і аналіз даних).
36. Гамкало З.Г., Коваліско Н.Б. Колосовський Г.Б. Агроекологічний моніторинг сільськогосподарських виробничих систем як елемент регіональної екологічної безпеки // Проблеми регіональної політики: Зб. наук. пр. - Львів, 1995. - С.188-198 (ідея, її розробка, методика, написання статті).
37. Гамкало З.Г. Чи чиста вода кринична? // Сільський господар. - Львів, 1996. - № 1. - С.30-32.
38. Гамкало З.Г. Системний аналіз азотного фонду ґрунтів як одного з критеріїв агроекологічного моніторингу // Тез. доп. конф. "Екологія Полісся: проблеми, сучасність, майбутнє" ч.2, - Харків-Луцьк, 1993. - С.12-13.
39. Гамкало З.Г., Сеньків Г.Й., Чукур С.Б., Коваліско Н.Б., Колосовський Г.Б. Агроекологічний моніторинг сільськогосподарських систем Карпатського регіону // Тез. доп. міжнар. конф. "Карпати - український міст в Європу: проблеми і перспективи". - Львів, 1993. - С.166-167 (ідея, експерименти, обробка і аналіз даних, написання тез).
40. Гамкало З.Г., Ярмолюк М.Т., Сеньків Г.Й. Міграція макроелементів у профілі ґрунту на культурному пасовищі в залежності від внесення мінеральних добрив // Тез. доп. коорд. наради "Інтенсифікація виробництва кормового білка в західному регіоні". - Львів, 1993. - С.49-50 (експерименти, аналіз даних, написання тез).
41. Гамкало З.Г., Ярмолюк М.Т., Просович К.І., Сеньків Г.Й. Міграція основних поживних елементів та токсикантів у профілі ґрунту на ріллі і пасовищі при довготривалому внесенні добрив // Тез. доп. IV з`їзду ґрунтознавців і агрохіміків України. - Харків, 1994. - С. 20-21 (експерименти, обробка і аналіз даних, підготування тез).
42. Гамкало З.Г., Ярмолюк М.Т., Яремкевич Л.І. Азотограми ґрунту пасовищ при їх довготривалому мінеральному удобренню // Тез. доп. конф. "Грунти України: екологія, еволюція, систематика, окультурення". - Харків, 1996. - С.145 (ідея, експерименти, аналіз даних, написання тез).
43. Гамкало З.Г., Сальвицька О.З. Чукур С.Б. Вплив довготривалого мінерального удобрення на стан ґрунтової мікрофлори сіяних травостоїв // Тез. доп. конф. "Грунти України: екологія, еволюція, систематика, окультурення". - Харків, 1996. - С.152-153 (експерименти, аналіз даних, написання тез).
44. Гамкало З.Г., Грицевич В.С., Гамкало М.З. Системний підхід до аналізу азотового пулу ґрунту як основа для розробки високоінформативних критеріїв агроекологічного моніторингу // Тез. доп.3-го міжн. симпоз. "Застосування математичних методів і комп'ютерних технологій при розв'язанні задач геохімії і охорони навколишнього середовища". - Львів, 1996. - С.50-51 (ідея, експерименти, обробка і аналіз даних, написання тез).
45. Металопрофіль ґрунту як індикатор його якості/ Збірник наукових праць: Десята наукова конференція "Львівські хімічні читання-2005". Львів, 25-27 травня 2005 року. - Львів: ВЦЛНУ імені Івана Франка, 2005. - С. 20.
46. Сontent of heavy metals in edaphotope of agrolandscapes of Western Forest-steppe of Ukraine/ Workshop "Current Developments in Remediation of Contaminated Lands" 27-29 October 2005. - Pulawy. Poland. - P.71.
Анотації
Гамкало З.Г. Якість сірих лісових ґрунтів гемеробних екосистем та її індикація (біогеоценотичний підхід). - Рукопис
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.18 - ґрунтознавство.
ННЦ "Інститут ґрунтознавства і агрохімії ім.О.Н. Соколовського" УААН, Харків, 2005.
Дисертацію присвячено розробці теоретичних засад екологічної якості сірих лісових ґрунтів гемеробних (окультурених) екосистем і вдосконаленню методології її індикації. Показано низьку інформативність існуючого елементарно-аналітичного підходу до оцінки якості ґрунту, головно спрямованого на її агрономічний аспект, та обґрунтовано необхідність врахування середовищетвірних екологічних функцій. Удосконалено термінологію проблеми якості ґрунтів. За умов стаціонарних режимних досліджень системи ґрунт-рослина, а також в модельних експериментах доведено провідне значення активної фази органічної речовини ґрунту як енергопластичного буфера у забезпеченні стабільності поживного режиму та едафічного комфорту за умов гемеробії, тобто набутої якості ґрунту. Розроблено теоретичні основи індикації екологічної якості ґрунту на основі кислотно-основних буферних реакцій, окисно-відновного потенціалу та електропровідності ґрунтових суспензій.
Уперше для України розроблено методологію та критерії регламентації набутої якості сірих лісових ґрунтів, яка включає контроль ефективності реалізації екологічних функцій, зокрема, вміст активної фази органічної речовини, біотичної активності, фронту окиснення, йонної активності й фітопродукційної здатності.
Ключові слова: сірі лісові ґрунти, екологічна якість ґрунту, активна фаза органічної речовини, едафічний комфорт, важкі метали, індикатори якості.
Гамкало З.Г. Качество серых лесных почв гемеробных экосистем та его индикация (биогеоценотический подход). - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00.18 - почвоведение.
ННЦ "Институт почвоведения и агрохимии им.А.Н. Соколовского" УААН, Харьков, 2005.
Диссертация посвящена дальнейшей разработке теории экологического качества почв и усовершенствованию методологии его индикации. Доказано, что существующий элементарно-аналитический подход к оценке качества почв сориентирован на его агрономический аспект и практически не учитывает "здоровья" почвы - эффективности внутрипочвенных процессов превращения вещества и энергии в обеспечении её гомеостазиса как биокосного тела. Недостаточно внимания уделяется влиянию почвы на качество среды обитания. В связи с этим детально проанализировано состояние изученности этой проблемы в мировой науке и причины эволюции понятия качества почвы (от агрономического - средства плодородия - к экологическому) как стабилизирующего фактора функционирования естественных и гемеробных (окультуренных) экосистем, средства сохранения и улучшения качества воздуха и воды, обеспечения комфортных условий для растений, животных и человека, гарантии их здоровья.
Теоретической основой разработки индикаторов качества почвы является положение об активной и пассивной фазах органического вещества (теория Янсона). Нами усовершенствована теория внутрипочвенного цикла Нитрогена, в частности, активной фазе органического вещества (АФОВ) отводится роль энергопластического буфера, защищающего пассивную или консервативную (авт.) часть органического вещества (гумус) от микробной деструкции в случае дефицита питательных веществ и энергии. В модельных опытах с серой лесной и темно-серой почвой установлены оптимальные условия щелочного гидролиза (Сэк - 8 н NaOH и время - 144 часа) для определения содержания АФОВ. Разработан метод дифференциальных азотограмм, позволяющий проводить качественную и количественную оценку АФОВ в условиях агрохемогенного влияния на почву. Поскольку на формирование урожаев большинства с/х культур используется до 60% запасов почвенного Нитрогена, индикативная роль АФОВ, как главного субстрата процессов минерализации, в оценке качества почвы является очень важной.
Установлены количественные критерии содержания АФОВ в серых лесных почвах при использовании различных средств воспроизводства органического вещества (подстилочный навоз, сидераты, солома). Показана возможность контроля при помощи АФОВ эффективности внутрипочвенного цикла Нитрогена, в частности, соотношения процессов минерализации и иммобилизации. Учитывая кометаболизм биофильных элементов, изучена связь между изменениями содержания АФОВ и биологически доступных форм Калия и Фосфора как продуктов её минерализации. Для индикации эдафического комфорта серых лесных почв проведены режимные исследования их биологической активности, предложены биологические индикаторы (численность целюлозолитиков, олигонитрофилов, клостридий), а также физико-химический - фронт окисления - уровень окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), ниже которого интенсифицируются процессы денитрификации. Исследованиями ОВП серых лесных почв гемеробных экосистем установлено, что достижение высокого агрономического качества почв за счет повышенных норм органических удобрений (20 т/га) приводит к нарушениям фронта окисления (Еh=350 мВ), что подтверждается увеличением количества анаэробных микроорганизмов - клостридий.
Высокочувствительным экспресс-индикатором качества почвы является электропроводность почвенных суспензий (ЭПС), характеризирующая ионную активность почвенной среды. Максимальная величина ЭПС характерна для почвы, обладающей наивысшим, в условиях эксперимента, плодородием. Изменение ЭПС по профилю почвы позволяет контролировать миграцию питательных веществ при агротехногенной нагрузке, что важно для оценки её экологического качества.
Исследования показали, что рекомендуемые зональные технологии воспроизводства плодородия серых лесных почв обеспечивают физиологические потребности животных в питательных веществах. В случае ухудшения агроклиматических условий, особенно в период засухи, когда в почве накапливается большое количество неиспользованных минеральных удобрений, необходим контроль за уровнем нитратов в кормах. Для индикации состояния внутрипочвенного цикла Нитрогена необходимо определять содержание нитратов в первых листьях картофеля: превышение уровня 250 мг·кг-1 NO3 свидетельствует о преобладании процессов минерализации над иммобилизацией и истощением запасов АФОВ.
Впервые на Украине дано теоретическое обоснование экологического качества серых лесных почв гемеробных экосистем, разработана методология и критерии индикации качества серых лесных почв, включающие контроль эффективности реализации экологических функций, в частности ресинтеза АФОР, биотической активности, фронта окисления, ионной активности и фитопродукционной способности.
Ключевые слова: серые лесные почвы, экологическое качество почвы, активная фаза органического вещества, эдафический комфорт, тяжелые металлы, индикаторы качества.
Hamkalo Z. Quality of Grey Forest Soils of Hemerobic Ecosystems and its Indication (the biogeocenotic approach). - Manuscript.
Thesis for the degree of doctor of biological sciences on a speciality 03.00.18 - soil science. NSC " Institute of soil science and agrochemistry by O. N. Sokolovsky UAAS, Kharkiv, 2005.
The thesis is dedicated to elaboration of theoretical bases of ecological quality of forest soils of hemerobic (cultivated) ecosystems and improvement of a methodology of its indication. Low informing of the existing elementary - analytical approach to an estimation of quality of soil, basically directed on its agronomical aspect has been shown and the necessity of taking into consideration the ecological functions has been substantiated. The terminology of a problem of soil quality has been improved. In conditions of fixed regime researches of the system soil - plant, and also in model experiments a leading role of active phase of organic matter, as energyplastic buffer of soil, in maintenance of stability of a nutrient regime and edaphic comfort in hemerobic conditions has been proved. The theoretical fundamentals of indication of ecological soil quality on the basis of acid-base buffering reactions, redox potential and electrical conductivity of soil suspensions have been elaborated. For the first time in Ukraine a methodology and criteria of reglamentation of obtained quality of grey forest soils, have been elaborated, which include the control of efficiency of implementation of ecological functions, content of active phase of organic matter of soil, biological activity, front of oxidation, ionic activity and phytoproductional capacity, in particular.
Keywords: grey forest soils, ecological quality of soil, active phase of organic matter, edaphic comfort, heavy metals, indicators of quality.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Морфологія дерново-карбонатних та темно-сірих опідзолених ґрунтів. Щільність будови та твердої фази ґрунту, шпаруватість ґрунтів. Мікроморфологічний метод дослідження ґрунтів. Загальні фізичні властивості дерново-карбонатних ґрунтів Львівського Розточчя.
отчет по практике [3,5 M], добавлен 20.12.2015Загальні положення бонітування ґрунтів - порівняльної оцінки якості ґрунтів за родючістю при порівняльних рівнях агротехніки і інтенсивності землеробства. Природно-сільськогосподарське районування території. Особливості агровиробничого групування ґрунтів.
курсовая работа [108,6 K], добавлен 21.10.2012Хімічний склад ґрунту і його практичне значення. Генетико-морфологічна будова і властивості дерново-підзолитистих ґрунтів Українського Полісся. Кислотна деградація (декальцинація) ґрунтів: причини та масштаби. Агрофізична деградація ґрунтів, її види.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 16.01.2008Вивчення лісових ландшафтів та зміни лісистості досліджуваної території. Лісові ландшафти і їх динаміка. Шляхи оптимізації використання функціональних можливостей лісових ландшафтів. Сучасний стан лісів Волинської області та їх функціональні особливості.
аттестационная работа [88,9 K], добавлен 19.03.2011Загальні відомості про господарство та ґрунтово-кліматичні умови. Номенклатурний список ґрунтів господарства, їх гранулометричний склад. Гумусовий стан ґрунтів та розрахунок балансу гумусу в ланці сівозміни. Поліпшення повітряного режиму ґрунтів.
курсовая работа [725,9 K], добавлен 11.09.2014Загальна характеристика сучасного стану лісового фонду України Особливості правового регулювання охорони та використання лісових ресурсів в Україні. Рекомендації щодо поліпшення використання лісових ресурсів та аналіз наслідків впровадження їх у життя.
реферат [24,1 K], добавлен 04.10.2010Вплив розвитку землеробства на інтенсивність ерозійного процесу ґрунтів. Швидкі зміни в степових ландшафтах України. Наукові дослідження в галузі ерозієзнавства, створення Інституту охорони ґрунтів. Принципи виділення ландшафтних територіальних структур.
реферат [34,4 K], добавлен 23.01.2011Принципи систематики й класифікації ґрунтів. Вивчення природних факторів ґрунтоутворення: генезису, фізичних, фізико-хімічних та хімічних властивостей типових для степової зони ґрунтів на прикладі ґрунтового покриву сільськогосподарського підприємства.
курсовая работа [460,5 K], добавлен 24.05.2014Визначення поняття "родючість ґрунту" та її класифікація. Причини погіршення та моделі родючості ґрунту. Підвищення родючості та окультурювання ґрунтів. Закон "спадаючої родючості ґрунтів", його критика. Антропогенна зміна різних ґрунтових режимів.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.12.2013Екологічна роль лісових насаджень у створенні збалансованої просторової структури в степових районах. Лісомеліоративне та лісотипологічне районування Криму. Оптимізація категорій захисних лісових насаджень в агроландшафтах. Полезахисні лісові смуги.
методичка [1,3 M], добавлен 28.12.2012Розробка сучасної концепції ресурсозберігаючих і екологічно безпечних способів хімічної меліорації кислих і солонцевих ґрунтів. Окультурення солонцевих ґрунтів України, дослідження шляхів підвищення їх родючості. Аерогенна еволюції солонцевих ґрунтів.
научная работа [160,3 K], добавлен 08.10.2009Характер лісовпорядних робіт. Лісорослинна зона і клімат. Характеристика шляхів транспорту. Охорона праці в лісовому господарстві. Схеми змішування порід при створенні лісових насаджень. Сучасний стан і захисні властивості полезахисних лісових смуг.
дипломная работа [66,7 K], добавлен 06.11.2013Географічне, адміністративне розташування, природні умови ґрунтоутворення господарства. Визначення потреби ґрунту у вапнуванні. Гуміфікація післяжнивних залишків. Статті витрат гумусу. Розробка системи заходів по збереженню, підвищенню родючості ґрунтів.
курсовая работа [39,5 K], добавлен 06.08.2013Кислотність ґрунту і заходи докорінного підвищення родючості землі. Результати господарської діяльності підприємств і ефективність виробництва рослинницької продукції. Кошторисно-фінансові розрахунки на хімічну меліорацію ґрунтів на прикладі АФ "Полісся".
курсовая работа [136,8 K], добавлен 17.02.2014Класифікації орних земель за придатністю ґрунтів для вирощування сільськогосподарських культур. Характеристика критеріїв, за якими здійснюються агровиробничі групування ґрунтів: генетична зближеність ґрунтів, ступінь виявлення негативних процесів.
контрольная работа [48,9 K], добавлен 28.02.2012Агрономічна та агрофізична характеристика ґрунтів і рекомендації щодо їх раціонального використання. Проектування та обґрунтування нової сівозміни, система обробок ґрунту в полях. Види агротехнічних, хімічних і біологічних заходів боротьби з бур`янами.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 28.09.2010Основні чинники, що впливають на стан ґрунтової родючості. Добрива, їх вплив на родючість ґрунту. Зміни показників родючості ґрунтів за останні роки в Миколаївській області. Система обробітку ґрунту. Методи аналізу вмісту гумусу за методом Тюріна.
курсовая работа [595,5 K], добавлен 12.02.2016Загальні відомості про ДПДГ "Сонячне". Характеристика основних типів ґрунтів сільськогосподарського підприємства. Агровиробниче групування ґрунтів і рекомендації щодо підвищення родючості ґрунтів господарства та сільськогосподарського використання.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 18.05.2014Розрахунок площі лісового розсадника. Вибір місця, організація та освоєння території розсадника лісових культур. Агротехніка вирощування, викопування, сортування, зберігання і транспортування садивного матеріалу. Проектування типів лісових культур.
курсовая работа [322,1 K], добавлен 23.11.2014Характеристика території і лісорослинних умов лісництва: його площа, рельєф, риси клімату, фітоценотичний покрив. Організація і ведення лісового господарства. Обґрунтування технологій створення лісових культур. Розрахунок потреби в садивному матеріалі.
курсовая работа [58,2 K], добавлен 24.11.2014
