Размещено на http://allbest.ru

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования

Специальность 03.00.27. - почвоведение

Овчинникова Мария Федоровна

Москва - 2007

Работа выполнена в лаборатории почвенно-экологического мониторинга учебно-опытного почвенно-экологического центра Московского государственного университета им М.В. Ломоносова

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор Л.О. Карпачевский

доктор биологических наук, профессор Н.Ф. Ганжара

доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ В.И. Никитишен

Ведущая организация: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Москва

Защита состоится “02“ ноября 2007г. в 15час.30мин в аудитории М-2 факультета почвоведения МГУ на заседании диссертационного совета Д 501.001.57.

Адрес: 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан “____”______________2007г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета Д.501.001.57. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения. Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наукА.С.Никифорова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В условиях нерационального использования агроландшафтов, приводящего к деградации почв и изменению структуры почвенного покрова, возрастает актуальность изучения признаков антропогенной деградации гумуса. Гумусовая система способна быстро и адекватно трансформироваться при изменении условий гумификации. Понятие “трансформация” рассматривается в двух аспектах: 1) трансформация деградационная как отражение негативных изменений условий гумификации и характеристик гумуса и 2) трансформация реградационная, т.е. восстановление утраченных качеств гумуса с помощью агроприемов. Обобщение имеющейся в отечественной и зарубежной литературе информации по результатам исследования деградационной трансформации с применением широкого набора химических и физико-химических методов позволяет охарактеризовать признаки антропогенной деградации гумуса при действии разных факторов.

Однако, сравнительная оценка глубины деградационных изменений в зависимости от антропогенной нагрузки, ранняя индикация признаков деградации и прогноз динамики их развития осложняются отсутствием в большинстве работ информации об исходном состоянии гумуса и условиях проведения исследований. Один из характерных признаков деградации - дегумификация во многих случаях оценивается лишь как потеря гумуса без характеристики структуры потерь и механизма деградации.

Применение современных инструментальных высокочувствительных методов позволяет изучать особенности агрогенной трансформации гумусовых кислот на уровне молекулярных структур с обоснованием механизма деградации. К сожалению, подобного рода исследования немногочисленны, их результаты в основном фрагментарны, интерпретация результатов не всегда является четкой и однозначной (Панкратова и др., 2005), а фиксируемые изменения параметров не всегда адекватны смене экологической ситуации (Solomon et.al., 2002).

В целом, современное состояние проблемы характеризуется отсутствием единого методического подхода к оценке признаков деградации гумуса, разобщенностью результатов разных авторов, отсутствием системы диагностических показателей гумусного состояния деградированных почв. Вследствие сложного гетерогенного состава гумусовых веществ и их неоднозначной реакции на внешние воздействия целесообразно проведение исследований на разных уровнях структурной организации гумуса с применением комплекса методов.

Настоящая работа является итогом многолетнего изучения признаков деградации гумуса при действии факторов разной природы. На примере чувствительных к неблагоприятным воздействиям дерново-подзолистых почв изучены химическая, физико-химическая, биохимическая деградация, фиксируемая при агрогенных и природно-агрогенных воздействиях, и механическая деградация, проявляющаяся при водно-эрозионных и техногенных воздействиях.

Цель работы. Изучение закономерностей трансформации гумусовых веществ при нарушении условий гумификации для количественной оценки деградационных изменений гумуса на разных уровнях его структурной организации и для обоснованного выбора способов оптимизации гумусного состояния деградированных почв.

Задачи работы:

1. Оценить степень устойчивости (предрасположенности) к деградации гумуса, сформированного в разных условиях, на основе сравнительной характеристики состава, структурных особенностей и свойств гумусовых кислот. Обосновать методологические принципы изучения антропогенной деградации гумуса.

2. Изучить признаки и выяснить механизм химической, физико-химической, биохимической деградации гумуса под действием факторов агрогенного и природно-агрогенного происхождения.

3. Изучить специфику механической деградации гумуса при водно-эрозионных и техногенных воздействиях.

4. Изучить особенности реградации утраченных качеств гумуса агрогенно- и техногеннонарушенных почв.

5. Выявить общие и специфические признаки деградации гумуса при действии факторов разной природы; разработать систему диагностических показателей и оценить степень их информативности.

Научная новизна:

1. Обоснована возможность применения метода пространственных аналогий для выявления внутренних механизмов потенциальной устойчивости гумуса к деградации и для количественной оценки признаков устойчивости на основе сравнительной характеристики гумуса, сформированного в разных условиях. На примере дерново-подзолистых почв применен системный подход к изучению признаков деградации на уровнях общей совокупности органических веществ почвы и элементарных почвенных частиц, групп, фракций и молекулярных структур гумусовых кислот. Изучены факторы агрогенного, природно-агрогенного и техногенного происхождения, различающиеся по формам проявления и специфике нарушения условий гумификации; выявлены общие и специфические признаки деградации, дана количественная оценка степени их выраженности в зависимости от уровня и вида деградации.

2. Выявлен главный признак деградации гумуса при действии всех факторов - дегумификация, которая впервые рассматривается в широком значении понятия как ослабление процесса гумификации на разных стадиях, приводящее к снижению содержания и изменению состава гуминовых кислот, упрощению их структуры, усилению признака фульватного характера превращения органических веществ, в конечном итоге, ухудшению качества и потере определенного количества гумуса.

3. Доказана ведущая роль в проявлении признаков деградации и реградации гумуса первой и второй фракций гуминовых кислот, ответственных за обеспечение ценных качеств гумуса и рефлекторных к смене экологических условий. Выявлена адекватная реакция высокомолекулярных структур ГК на изменение условий гумификации. Впервые обоснована целесообразность применения показателей количественного соотношения ГК1 и ГК2 с соответствующими фракциями ФК для оценки интенсивности процесса гумификации на стадии новообразования ГК (Сгк1/Сфк1) и на стадии полимеризации и усложнения гумусовых структур, или формирования гуматов (Сгк2/Сфк2). Фульвокислоты (за исключением фракции 1а) рассматриваются при этом как предшественники ГК или как продукты их деструкции.

4. Выявлены различия гранулометрических фракций по роли в процессах гумификации, в детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот и в проявлении признаков их деградации. Впервые установлено, что признаки химической, физико-химической и биохимической деградации, обусловленной деструкцией молекулярных структур ГК, отчетливо проявляются в наиболее подверженных трансформации тонкодисперсных частицах; выявлены различия в механизме деструкции и направленности изменений подвижности гумусовой системы в зависимости от конкретных форм агрогенных воздействий и специфики нарушения условий гумификации. Экспериментально обосновано, что водно-эрозионная и техногенная деградация гумуса связана с перераспределением наиболее вариабельных в количественном отношении фракций ЭПЧ (без их трансформации).

5. Разработан комплекс показателей для диагностики признаков химической, физико-химической, биохимической и механической деградации гумуса. Обоснована перспективность его применения для ранней диагностики признаков, прогнозирования тенденции их развития, характеристики степени выраженности на разных уровнях деградации, для оценки реградационных изменений свойств гумуса под влиянием агромероприятий. Проведена оценка информативности показателей в зависимости от уровня и вида деградации. Выявлены показатели, характеризующие ранние симптомы деградации, и показатели, предельные значения которых свидетельствуют о необратимости деградационных изменений.

Защищаемые положения:

1.Устойчивость (или предрасположенность) гумуса к деградации как отражение природных условий гумусообразования, определяющих параметры состояния гумусовой системы и характер ответных реакций отдельных компонентов на неблагоприятные воздействия. Главные характеристики гумуса, определяющие степень его устойчивости: уровень накопления гуминовых кислот, относительная доля гуматов в их составе, степень бензоидности ГК, содержание гуминового азота, в том числе азота устойчивых гетероциклов.

2. Дегумификация, или ослабление процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот и усиление фульватного характера превращения органических веществ - общий признак антропогенной деградации гумуса независимо от природы факторов и конкретных форм их проявления. Специфичность признаков в зависимости от вида деградации и негативных изменений факторов гумификации.

3. Целесообразность применения показателей Сгк1/Сфк1 и Сгк2/Сфк2 для оценки интенсивности процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот и для диагностики признаков деградации гумуса.

4. Неоднозначная роль гранулометрических фракций в процессах гумификации, детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот, проявлении признаков деградации. Показатели количественного соотношения гумуса и гуминовых кислот, аккумулированных в пылеватых и илистых частицах, как отражение степени выраженности признаков гуматности (фульватности) гумуса и степени зрелости ГК.

5. Проявление признаков химической, физико-химической и биохимической деградации гумуса в условиях дефицита гумусообразователей, декальцинации, подкисления, ингибирования биологических процессов при агрогенных воздействиях - результат деструкции молекулярных структур гуминовых кислот. Последствия неоднозначного характера деструктивных процессов, отчетливо выраженных в тонкодисперсных частицах, в отношении характеристик ГК. Механическая деградация гумуса при водно-эрозионных и техногенных воздействиях - следствие перераспределения наиболее вариабельных в количественном отношении фракций элементарных почвенных частиц.

6. Сравнительная оценка информативности показателей, характеризующих общие и специфические признаки химической, физико-химической, биохимической и механической деградации гумуса. Ранние симптомы деградации; показатели и их предельные значения, свидетельствующие о необратимости деградационных изменений.

Практическая значимость. На примере дерново-подзолистых почв разработан комплекс показателей для диагностики признаков антропогенной деградации гумуса. Обоснована перспективность его применения в целях мониторинга гумусного состояния почв в условиях несбалансированного земледелия, в том числе для ранней диагностики признаков деградации и прогнозирования тенденции развития деградационных процессов, для характеристики степени выраженности признаков на разных уровнях деградации, для выбора оптимальных способов восстановления утраченных качеств гумуса. Все показатели характеризуют важнейшие свойства почв, тесно связанные с обеспечением плодородия и экологической стабильности; отличаются информативностью, рефлекторностью к изменению условий среды; относительной простотой в определении и расчетах, т.е. отвечают требованиям к показателям, контролируемым в ходе почвенного мониторинга. Комплекс показателей, разработанный на примере дерново-подзолистых среднесуглинистых почв подзоны южной тайги, может быть применен для диагностики признаков антропогенной деградации гумуса более широкого ряда почв Нечерноземной зоны (при идентичности механического состава и почвообразующих пород).

По материалам многолетних исследований подготовлены учебное пособие “Химия гербицидов в почве”, на его основе - учебный лекционный спецкурс для студентов ф-та почвоведения МГУ; монография “Дегумификация дерново-подзолистых почв” с практическими рекомендациями по оптимизации гумусного состояния деградированных почв.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Всесоюзном совещании кураторов проблем ЙЙ 5-летнего плана развития агрофитоценологии в СССР (Москва, 1979), Всесоюзном совещании “Комплексное изучение и рациональное использование природных ресурсов” (Калинин, 1980), Всесоюзной конференции “Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны” (Москва, 1980), зональной научной конференции (Горький, 1980), Всесоюзном симпозиуме “Микроорганизмы как компонент биогеоценоза” (Алма-Ата, 1982), межфакультетской научно-практической конференции “МГУ - сельскому хозяйству” (Москва, 1982), VЙЙЙ и ЙЧ Международных симпозиумах “Гумус и растения” (Прага, 1983; 1988), Всесоюзной конференции “Микроорганизмы в с.-х.” (Москва, 1986), Всесоюзном совещании “Агрофитоценозы и экологические пути повышения их стабильности и продуктивности” (Ижевск, 1988), съездах общества почвоведов (Санкт-Петербург, 1996; Новосибирск, 2004), международной научно-практической конференции “Приемы повышения плодородия почв, эффективности удобрений и средств защиты растений” (Горки, 2003), Международной научно-практической конференции “Экологические проблемы с.-х. производства” (Воронеж, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 78 работ, в составе которых 58 статей в отечественных и международных изданиях, учебное пособие “Химия гербицидов в почве”, обзор “Взаимодействие гербицидов с почвами”, монография “Дегумификация дерново-подзолистых почв”.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, изложена на стр. машинописного текста, включает таблиц, рисунков и список литературы из наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему учителю Д.С.Орлову, под руководством которого работа начиналась на кафедре химии почв ф-та почвоведения МГУ и в дальнейшем была продолжена в лаборатории УО ПЭЦ МГУ “Чашниково”. Автор благодарен и признателен А.С.Владыченскому, М.И.Макарову, Н.В.Стасюк, С.Я.Трофимову, В.Г.Минееву, П.Н.Балабко за ценную консультативную помощь, конструктивные критические замечания, благожелательный интерес и поддержку в завершении работы, коллективам сотрудников кафедр ф-та почвоведения и лаборатории центра за совместное участие в полевых исследованиях в период летней студенческой практики и предоставленную возможность проведения исследований на производственных и опытных полях УО ПЭЦ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Антропогенная деградация гумуса и особенности её проявления в разных почвенно-климатических зонах

Понятие деградация гумуса до настоящего времени не имеет четкого унифицированного определения, несмотря на возрастающую значимость изучения характеристик гумуса и нарушения его функций при неблагоприятных воздействиях. Во многих работах деградация гумуса оценивается односторонне лишь как потеря гумуса, которую часто называют дегумификацией (Макунина, 1987; Розанов и др., 1990; Жуков, 1991; Щербаков и др., 1996; Лях, 2001; Ефимов, Иванов, 2001; Деградация…, 2002). При этом остаются открытыми такие вопросы, как структура потерь гумуса, механизм деградации, изменения качества и последствия этих изменений в отношении агрономической и экологической ценности гумуса..

1.1 Факторы и виды антропогенной деградации гумуса

Среди факторов, вызывающих деградационные изменения свойств почв, различают факторы природного, агрогенного и техногенного происхождения (Кузякова, 1995; Ведерников, Ворожкова, 1997; Карманов, Булгаков, 1998). Деградация гумуса в почвах агроландшафтов наиболее часто проявляется при совместном воздействии природных и антропогенных факторов с возможным усилением негативного влияния одного или обоих факторов (Кузякова, 1995; Черников и др., 1995).

Информация, имеющаяся в литературе, позволяет различать два основных вида деградации гумуса:

1) химическую, физико-химическую и биохимическую, обусловленную трансформацией молекулярных структур гумусовых веществ при действии факторов агрогенного и природно-агрогенного происхождения;

2) физическую и механическую, связанную с перемещением почвенного материала при водно-эрозионных и техногенных воздействиях (табл.1.1).

Таблица 1.1. Факторы антропогенной деградации гумуса и категории деградированных почв.

Факторы деградации	Характер антропогенных воздействий	Вид деградации	Категории деградированных почв
1.Агрогенные	Многолетнее с.-х. использование почв без агрохимических средств	Химическая, физико-химическая, биохимическая	Агрогенно-деградированные
	Длительное применение минеральных удобрений
	Химическая обработка почв	Биологическая и биохимическая
2.Природно-агрогенные а) гидрологический б) водно-эрозионный	Пашня в условиях микрорельефа	Химическая, физико-химическая, биохимическая	Природно-агрогенно-деградированные
	Пашня в условиях мезорельефа	Физическая и механическая	Природно-агрогенно-эродированные (смытые)
3.Агротехногенные	Строительство осушительных мелиоративных систем	Физическая и механическая	Агротехногенно-нарушенные
.Техногенные	Строительство магистральных трубопроводов	Физическая и механическая	Техногеннонарушенные

Наиболее распространенными во всех климатических зонах (по территориальному признаку) являются агрогенные и водно-эрозионный факторы; потери гумуса, фиксируемые нередко при их совместном проявлении на значительных территориях, преобладают в общей структуре потерь гумуса в масштабе страны (Мамаева, 1996; Ковалева, Танасиенко, 1996; Кирюхина, Пацукевич, 2004).

В последнее 10-летие в разных регионах страны отмечается увеличение площади пахотных почв с признаками гидроморфизма и деградации гумуса как отражение негативных изменений гидрологического режима агроландшафтов (Зайдельман, 2000; 2002; Ахтырцев и др., 2002); возрастание техногенного давления на почвенный покров в связи с расширением строительства магистральных трубопроводов (Гельцер и др., 1993; Деградация…, 2002). Проявление агротехногенной деградации гумуса, обусловленное строительством осушительных мелиоративных систем, характерно для почв гумидных ландшафтов (Симакова, Гельцер, 1992; Гагарина, Матинян, 1993; Зайдельман, 1994; Большаков и др., 1995).

1.2 Изменение характеристик гумуса зональных почв при действии факторов разной природы

Наибольшее количество исследований выполнено по проблеме агрогенной деградации гумуса, обусловленной длительным землепользованием без применения агрохимических средств или с односторонним применением минеральных удобрений (МУ). Обширная информация, полученная в длительных полевых опытах на фиксированных объектах, в подавляющем большинстве случаев ограничена набором параметров, которые использовались при закладке опытов (как правило, это - общее содержание гумуса, характеристики ППК, в ряде случаев - уровень биопродуктивности). Обобщение этой информации позволяет выявить ряд закономерностей в проявлении признаков деградации на уровне общей гумусированности:

1) неоднозначный характер в изменении общего содержания гумуса в вариантах с МУ; 2) заметные потери гумуса (от 0,4 до 3,3 т/га в год практически во всех зональных почвах при их использовании без агрохимических средств. 3) увеличение размеров потерь - с возрастанием периода землепользования (но не более 20-25лет, т.е. по достижении почвой стационарного равновесия), в условиях монокультуры (особенно пропашной), на почвах легкого механического состава; 4) снижение потерь - в условиях севооборотов, особенно при насыщении их многолетними травосмесями. В идентичных условиях проведения полевых опытов наибольшая устойчивость к минерализационным процессам выявлена для гумуса типичных мощных черноземов, наименьшая - для гумуса почв подзолистого ряда.

Независимо от направленности в изменении общего уровня гумусированности при длительном использовании почв лесной и лесостепной зон без удобрений или с применением МУ зафиксировано ухудшение состояния ППК; в ряде опытов прослежено усиление подкисляющего и декальцинирующего действия МУ (особенно физиологически кислых форм) с возрастанием дозы и длительности применения (Лукьянчикова, 1980; Стулин, Золотарева, 1988;Лукин и др., 1994; Ивойлов и др., 1995; Бровкин, 1996; Мазур, 1999; Кольцова, Стекольников, 2001; Минеев и др., 2004). В аналогичных опытах на почвах степной зоны в условиях нейтральной и слабощелочной реакции отмечено относительно стабильное состояние ППК (Бижоев, 1988; Шапошникова, 1990; Лукин, 2003).

Специфика агрогенной трансформации гумусовых веществ в почвах разных климатических зон во многом определялась состоянием ППК. В условиях относительного стабильного состояния ППК в степных черноземах существенных изменений качественных характеристик гумуса не наблюдалось (Шапошникова, 1990; Безуглова, 2001). В почвах лесной и лесостепной зон часто отмечается повышение относительной доли подвижных соединений, как правило, адекватное степени выраженности процессов подкисления и декальцинации; во многих случаях возрастание количества подвижных форм гуминовых кислот было сопряжено с деструкцией гуматов (Лукьянчикова, 1980; Никитишен, Егорова, 1986; Куцыкович и др., 1986; Стулин, Золотарева, 1988; Шевцова, 1988; Кравец, 1991; Когут, 1996; Минеев и др, 2004; Надежкин, Жеряков, 2005). Признаки агрогенной трансформации гумуса прослежены в ряде работ также на уровне групп гумусовых веществ (Блащик, 1988; Кравец, 1991; Носко и др. 1992); ЭПЧ (Травникова и др., 1992; Травникова, 2002; Титова и др., 1995; 2000; 2005); молекулярных структур ГК (Щевцова, 1988; Кравец, 1991;Кончиц и др., 2005; Поляков и др., 2005). К сожалению, в подавляющем большинстве работ отсутствует информация о состоянии гумуса исходной почвы, в ряде случаев - об условиях проведения опытов, что наряду с противоречивостью результатов и зачастую их методической несопоставимостью затрудняет оценку реального эффекта агроприемов.

Признаки агрогенной деградации гумуса в связи с применением гербицидов зафиксированы преимущественно в почвах подзолистого ряда, характеризующихся низким уровнем биогенности и детоксицирующей способности; проявление признаков прослежено на уровнях общей гумусированности, групп и фракций гумусовых кислот (Бельков, 1973; Цветкова, 1973; Мочалова 1981; Блиев, 1983; Терешенкова и др., 1984; Кузякова, 1995); в отдельных опытах - на уровне молекулярных структур ГК (Раскатов, 2002). Негативный эффект гербицидов, как правило, усиливался с возрастанием дозы и длительности применения. Активное разрушение гумуса (более 50%) и ухудшение его качества существенно ослабляют протекторные свойства почвы и её способность к самовосстановлению (Терешенкова и др., 1984), что указывает на опасность применения повышенных доз гербицидов на почвах с низким уровнем биогенности.

Влияние гидрологического фактора на состояние гумуса характеризуется разной направленностью, обусловленной различиями в характере и степени увлажнения, в свойствах почвообразующих пород, характере угодий. При избыточном поверхностном увлажнении и длительном превалировании восстановительных условий в почвах разных климатических зон наблюдаются заметные потери гумуса и ухудшение его качества, проявляющееся в ослаблении признака гуматности и усилении фульватного характера (Ахтырцев, 1985; Зайдельман, Никифорова, 1986, Бенидовский, Бенидовская, 1987; Ахтырцев, Яблонских, 1995; Ахтырцев, 2002), по результатам отдельных исследований - в упрощении структуры гумусовых кислот (Ковалева, Ковалев, 2003). В целом, многие аспекты этой проблемы, в частности, особенности трансформации гумусовых веществ при нарастании гидроморфизма и оглеения, остаются малоизученными. Практически не изучены изменения характеристик гумусовых кислот и их молекулярных структур в тонкодисперсных частицах, наиболее подверженных влиянию избыточного увлажнения и оглеения.

Признаки водно-эрозионной деградации гумуса в почвах разных климатических зон охарактеризованы преимущественно по масштабам потерь гумуса, изменению его группового и фракционного состава, потерям гуминовых кислот из верхней части профиля (Грызлов и др., 1975; Скрябина, 1980; Опенлендер, 1980; Мукатанов и др., 1982; 1984; Шурикова, 1987; Кириллов, Хазиев, 1993; Русанова, 1995; Ковалева, Танасиенко, 1996; Танасиенко, 2002); лишь в отдельных работах содержатся сведения о деградации гумуса на уровне элементарных почвенных частиц (Танасиенко, 1977; 1981; Макарова и др., 1985) и молекулярных структур гуминовых кислот (Скрябина, 1980; Licznar et. al., 1985; 1988). Среди зональных почв наименее изученными являются почвы лесной зоны, несмотря на их меньшую противоэрозионную стойкость по сравнению с почвами степной и лесостепной зон (Кузнецов, 1981).

Многими авторами изучено изменение физических, химических, физико-химических и биологических свойств почвы при агротехногенных воздействиях, вызванных строительством осушительных мелиоративных систем, в то же время литературные сведения о влиянии дренажа на состояние гумуса немногочисленны и часто противоречивы. Противоречивость результатов, полученных разными авторами, может быть связана с различиями в способах осушения и в свойствах осушаемых почв. К тому же в ряде работ последствия дренажа рассматриваются в комплексе с агроприемами по восстановлению мелиорированной почвы, что затрудняет оценку реального вклада мелиоративного фактора в изменение характеристик гумуса. Зафиксированные некоторыми авторами деградационные изменения гумуса прослежены преимущественно на уровне общей гумусированности (Паас, 1985; Пестряков, Литвинович, 1987; Филон, 1989; Симакова, Гельцер, 1992; Азаренок, 2003) и лишь в единичных работах содержатся сведения об изменении состава гумуса и некоторых характеристик гумусовых кислот (Зайдельман, Ковалев, 1994).

Наименее изученным является вопрос о влиянии на состояние гумуса техногенных воздействий, вызванных строительством трасс магистральных трубопроводов (МТ). Отдельными авторами изучено изменение физических, химических, биологических свойств и биопродуктивности почвы после строительства МТ; выявлена зависимость морфологии профиля, состава и свойств техногенной почвы от степени разбавления материалом минеральных горизонтов, материнской и подстилающей пород. Вследствие более глубокого нарушения почвенного покрова в техногенных почвах фиксируются значительно большие размеры потерь гумуса по сравнению с мелиорированными почвами (Гельцер и др., 1990;1993). Изменение качественных характеристик гумуса при техногенных воздействиях не изучено.

Анализ имеющейся в литературе информации о влиянии разных факторов на состояние гумуса свидетельствует об отсутствии системного подхода к изучению признаков деградации. Отмеченные при изучении практически каждого из факторов фрагментарность, разобщенность и противоречивость результатов в значительной мере затрудняют их обобщение и выявление надежных критериев для оценки признаков деградации.

Глава 2. Объекты и методы исследования

Для выявления внутренних механизмов устойчивости (или чувствительности) гумуса к неблагоприятным воздействиям на основе сравнительной характеристики его компонентного состава, структурных особенностей и свойств гумусовых кислот разного происхождения исследовались контрастные по типу гумусообразования почвы: дерново-подзолистая (Московская обл., Дмитровский р-н, ст.Луговая, ВНИИ кормов им.В.Р.Вильямса), типичный мощный чернозем (Курский Центрально-черноземный заповедник), типичный серозем (Ташкентская обл., Ак-Кавакская агротехническая опытная станция). Во всех регионах отбирались образцы целинных и окультуренных почв, сформированных на близких по происхождению и механическому составу почвообразующих породах - лессовидных суглинках различной степени карбонатности. Образцы окультуренных почв каждого типа отбирались на опытных полях, однородных по рельефу и почвенным условиям, но занятых с.-х. культурами с разными биологическими особенностями и агротехникой возделывания (пропашной, зерновой, бобовой , злаково-бобовой травосмесью). В образцах почв изучались групповой состав гумуса по схеме И.В.Тюрина (1965) в модификации Д.С.Орлова (1975) с раздельным определением групп специфических ГК и ФК (по Форситу), веществ неспецифической природы (входящих в состав спирто-бензольного экстракта и остающихся в растворе после отделения собственно ФК), нерастворимого остатка. ГК и ФК характеризовали по элементному составу, степени гидролизуемости - (по С и N), содержанию ароматических продуктов окислительной деструкции КМnO₄, содержанию N в устойчивых гетероциклах ядра, характеру спектров поглощения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях (Орлов, Гришина, 1981); [1]. Состав и свойства ароматических продуктов, полученных при окислении ядерной части ГК, изучались сочетанием методов хроматографии на бумаге, УФ-спектроскопии, элементного анализа [5].

Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования, созданных действием факторов агрогенного, природно-агрогенного и техногенного происхождения и системой агромероприятий по восстановлению утраченных качеств гумуса, изучались на примере дерново-подзолистых среднесуглинистых почв, сформированных на покровных суглинках, подстилаемых тяжелосуглинистой мореной (Московская обл., Солнечногорский р-н, УО ПЭЦ МГУ “Чашниково”). По дифференциации почвенного покрова, характеру рельефа, гидрологии и почвообразующих пород территория Чашниково типична для подзоны южной тайги. Изучались почвы залежи (на подвергавшейся вспашке в течение 5 лет) и производственных полей 4-польного зернотравопропашного севооборота с 5-м выводным клином.

Агрогенные факторы: 1. Обработка залежной почвы симазином (1976-1981гг): 2,5 кг/га однократно (1976г.); 2,5 кг/га 3-кратно (1976, 1977, 1978гг); 50 кг/га (1976г.). В 1979г. на половину делянок, обработанных симазином в дозе 50 кг/га, внесен ТНК, 60 кг/га.

2. 4-летняя культура кукурузы (1982-1985гг). Опытные делянки размером 100м² в 3-кратной повторности для каждого варианта в пределах выводного производственного поля (16га), приуроченного к выровненному слабо пологому склону водораздела. Варианты: а) без удобрений и извести; б) минеральная система: за 4 года внесено на 1га N270P150K460, известкование не проводилось; в) органоминеральная система: за 4 года внесено на 1га N270P150K460 и 180т ТНК, проведено 1-кратное известкование по 1г.к.

Гидрологический фактор: Пашня (16га) в условиях развитого микрорельефа: около 20% площади занимают замкнутые микропонижения, или западины, диаметром от 3 до 20м, глубиной от 5 до 30см с характерным режимом избыточного поверхностно-застойного увлажнения. Почвенные разрезы были заложены в глубоких местах западин и на прилегающих к ним повышенных участках; в самой глубокой западине заложен почвенно-геоботанический профиль протяженностью 9м. С.-х. культуры в годы исследования (1986-1998гг): подсолнечник, овес, травы, ячмень.

Водно-эрозионный фактор. Пашня (11га) в условиях мезорельефа (с разницей высот 15-20м) на склонах СВ и В-экспозиции; к частям склонов крутизной не более 3⁰ приурочены слабосмытые почвы; 3-5⁰ и более - среднесмытые. С.-х. культуры в годы исследования (1996-2003гг): ячмень, одно- и многолетние травы, вико-овсяная смесь.

Агротехногенный фактор. Пашня (12га), слабопологий склон водораздела, примерно 1/3 площади занимают микропонижения в форме потяжин с характерным режимом избыточного поверхностно-проточного увлажнения. 1987г - по всей площади поля построена осушительная система в виде закрытого гончарного дренажа, дрены заложены на глубине 0,8-0,9м с междренным расстоянием 15-20м. С.-х. культуры в годы исследования (1987-1993гг): оз.пшеница, картофель, ячмень, травы. Агромероприятия: 1989 - ТНК, 40т/га; 1989 и 1990гг - известкование по 1г.к. и 0,5г.к.; 1988-1993гг - N260P90K270.

Техногенный фактор. Пашня (17га), слабо пологий склон водораздела; 1985г. - проложена траншея магистрального трубопровода глубиной 2,0-2,3м, шириной 2м. На разрезе траншеи на глубине 100-140см видна морена, на которой по неровной, но четкой границе залегают покровные суглинки. Наряду с образцами почвы отбирали образцы почвообразующей и подстилающей пород. С.-х. культуры в годы исследования (1985-2000гг): ячмень, подсолнечник, овес, травы. Агромероприятия: 1986г. - ТНК, 60т/га; 1987-1990гг и 1993-2000гг - травосеяние; 1987 и 1994гг - известкование по 0,75 и 0,5 г.к.; 1986-1995гг - N340P300K360.

Для изучения пространственной изменчивости свойств почвы на всех объектах проводился отбор образцов методом скважин (1 скважина на 1га до глубины 80-100см) и прикопок (1 прикопка на 0,25-0,5га до глубины 40см). Для сведения к минимуму пестроты данных за счет сезонной изменчивости образцы почвы отбирались в один и тот же срок - в июне. В образцах почвы всех исследованных объектов определялись влажность (гигроскопическая и полевая), рН, гидролитическая кислотность, содержание обменных Са и Мg, гумуса, азота - общепринятыми методами (Практикум по агрохимии. 2001); групповой и фракционный состав гумуса по методу Тюрина в модификации Пономаревой и Плотниковой (1980); гранулометрический состав (Айдинян, 1947; Вадюнина, Корчагина, 1973). Фракции ЭПЧ характеризовали по содержанию гумуса, обменных Са и Мg, групповому и фракционному составу гумуса. Для характеристики гумусовых кислот, выделенных из почв и фракций ЭПЧ, применяли методы спектроскопии и гель-хроматографии.

Специфика нарушения условий гумификации охарактеризована дополнительными показателями - интенсивности дыхания по Макарову (1975), каталазной активности по Айеру и Уайльду (1974) в модификации Овчинниковой и Орлова [10], ОВП (Зырин, Орлов, 1964), содержания подвижных FeO и Fe₂O₃ (Александрова, Найденова, 1976). Деградацию гумуса оценивали 4-мя степенями (нулевая, слабая, средняя, сильная) по размерам потерь запаса гумуса в 40-см слое (Методика…, 1994); [44]. Проводилась оценка биопродуктивности почвы по величине урожая с.-х. культур. Полученные результаты обрабатывались методами вариационного, корреляционного и дисперсионного анализов.

Глава 3. Основы экологической устойчивости гумуса и критерии оценки его деградационной трансформации

Степень выраженности признаков деградации гумусовых веществ при неблагоприятных воздействиях определяется характером воздействий, спецификой нарушения условий гумификации и природой самого гумуса, составом и свойствами компонентов, различающихся по степени устойчивости к биодеградации. Выявлению основ природной устойчивости гумуса и обоснованию критериев для оценки признаков его деградационной трансформации способствовало применение метода пространственных аналогий, позволяющего сравнительно оценить характеристики гумуса, сформированного в разных биоклиматических условиях.

3.1 Приоритетная роль гуминовых кислот в обеспечении устойчивости гумуса и в диагностике признаков его деградации

Экологическая устойчивость гумуса и его агрономическая ценность ассоциируются с гуминовыми кислотами (ГК) - наиболее зрелыми и специфичными представителями гумусовых веществ.

Отчетливо выраженное закономерное изменение количественных и качественных характеристик ГК в зонально-генетическом аспекте (при оптимальных значениях в типичных чернозёмах), адекватная реакция фракции ГК на изменение экологической ситуации [2; 5; 21; 28; 32; 43; 44] наряду с ведущей ролью ГК в обеспечении ценных качеств гумуса и активным участием в обменных биохимических процессах определяют приоритетность изучения именно этой группы гумусовых веществ в условиях возрастающего антропогенного давления.

По результатам многолетних исследований, изменение содержания фульвокислот (ФК), находящихся в составе сложноэфирных соединений с ГК, тесно связано с изменением содержания соответствующих фракций ГК, что дает основание рассматривать эти формы ФК как предшественники ГК или как продукты их деструкции.

Среди фракций ФК самостоятельное значение имеют только свободные формы и комплексы с подвижными R₂O₃, содержание которых изменяется адекватно смене экологической ситуации и является одним из показателей степени выраженности кислотных свойств гумуса.

В варьировании содержания органических веществ нерастворимого остатка в зависимости от различных факторов не выявлено отчетливо выраженных закономерных изменений [2; 5; 11; 21; 32-36; 44], что не дает оснований для применения показателя в качестве критерия оценки природных качеств гумуса и их изменений при неблагоприятных воздействиях.

Особая роль ГК в обеспечении экологической стабильности гумуса обусловлена их структурными особенностями, многообразием форм и специфичностью свойств органоминеральных производных, среди которых наибольшей устойчивостью к разлагающему действию микроорганизмов характеризуются комплексно-гетерополярные соли . прочно связанные с Ca, Mg, Fe, Al, или так называемые металлогуматы; скорость их минерализации в почвенных условиях исчисляется сотнями и даже тысячами лет (Орлов, 1992; Травникова, Шаймухаметов, 2000).

Гуминовые кислоты, прочно закрепленные глинистыми минералами в составе нерастворимого остатка, могут сохраняться в почве до нескольких десятков лет; ещё менее устойчивы к биодеградации подвижные формы фульвокислот и неспецифические органические соединения, которые разлагаются в период от нескольких месяцев до нескольких лет (Титова, 2000; Травникова и др., 1992; 2000).

3.2 Специфика структуры ГК, роль азота в обеспечении её устойчивости и оценке направленности гумификации

На примере почв, представляющих контрастные типы гумусообразования (подзолистый, чернозёмный и пустынно-степной), показано, что повышение степени зрелости и соответственно биохимической и термодинамической устойчивости ГК, достигающее максимального выражения в типичных черноземах, связано с возрастанием относительной доли центральной ядерной части, степени её конденсированности, содержания азота негидролизуемых соединений, в том числе устойчивых к окислению гетероциклических форм, на фоне обеднения азотом гидролизуемых структур и за счет этого исходных препаратов (рис.3.1).

Отмеченная закономерность подтверждена показателями элементного состава, интенсивности светопоглощения в видимой и УФ-областях [1; 5], характером ИК-спектров исходных препаратов ГК и ароматических продуктов окислительной деструкции их негидролизуемых остатков (рис.3.2). гумус почва деградация трансформация

Гетерогенность ароматических продуктов окисления и присутствие среди них гетероциклических соединений азота подтверждены результатами хроматографии на бумаге в сочетании с УФ-спектроскопией (рис.3.3), показателями элементного состава, атомных отношений С/О и С/N, молярных коэффициентов погашения [5].

В пределах каждого из исследованных типов почв возрастание относительной доли N негидролизуемых соединений, в том числе N гетероциклов, при сохранении высокого уровня абсолютных запасов N в подвижных формах выявлено под бобовыми культурами, что коррелирует с более высокими показателями степени конденсированности ГК, позитивной направленностью процесса гумификации (рис.3.4) и является основой положительного баланса гумуса высокого качества и более высокой агрогенной устойчивости гумуса в севооборотах, насыщенных злакобобовыми травосмесями [2; 4-6; 32].

А. Содержание ароматических продуктов в гидролизуемой части ГК (а), негидролизуемой части (б), исходных препаратах ГК (в).	Б. Содержание азота в устойчивых гетероциклах ядра (а), в ядре (б), в гидролизуемой части (в), исходных препаратах ГК (г)
Рис.3.1. Характеристика ГК и их структур по степени конденсированности (А) и содержанию азота (Б). [5]. Почвы: 1 - дерново-подзолистая; 2 - типичный мощный чернозем; 3 - типичный серозем.

При изучении структурных особенностей ГК в зависимости от экологической ситуации выявлена высокая эффективность методов гель-хроматографии и спектроскопии.

Повышение в составе ГК относительной доли оптически плотных среднемолекулярных компонентов (СМК) при соразмерном соотношении с содержанием лабильных высокомолекулярных компонентов (ВМК) свидетельствует о позитивной направленности процесса гумификации, что подтверждается характером ММ-распределения гуматов хорошоокультуренной дерново-подзолистой почвы; нарушение оптимального соотношения структур, отчетливо выраженное в слабоокультуренной почве, является признаком деградационных изменений ГК (рис.3.5).

Рис.3.2. Инфракрасные спектры поглощения ГК (А) и ароматических веществ, полученных окислением ГК (Б): 1 - дерново-подзолистая почва, лес; 2 - типичный мощный чернозём, степь. [5].



Рис.3.3. Хроматограмма и УФ-спектры ароматических соединений, полученных окислением гуминовой кислоты [5]. 1-6 - пиррол- и бензолкарбоновые кислоты различного характера и степени замещения

А
Б
Рис.3.4. Влияние с.-х. культуры на отношение N негидролизуемый/ N гидролизуемый (А) и глубину гумификации (Б): а - пропашная; б- зерновая; в- травосмесь. 1,2,3 - названия почв, см.рис.3.1. [2-6].



Рис.3.5. Гель-хроматограммы гуматов из слабоокультуренной (А), среднеокультуренной (Б) и хорошоокультуренной (В) дерново-подзолистых почв. [26,32].

3.3 Значение фракционного состава гумусовых кислот в оценке направленности гумификации

По данным гель-хроматографии и спектроскопии среди фракций ГК дерново-подзолистых почв наиболее зрелыми и ароматичными являются гуматы; наиболее обогащенными алифатическими структурами - ГК3 (рис.3.6).



Рис.3.6. Гель-хроматограммы ГК1(а), ГК2(б), ГК3(в) из дерново-подзолистой залежной почвы (А1). [16, 18, 24].

Аналогичная закономерность прослежена в других зональных почвах, наиболее отчетливо - в типичном чернозёме, характеризующемся максимальным накоплением гуматов и ярко выраженным гуматным составом второй фракции гумусовых кислот при многократном превышении количества высококонденсированных, обогащенных гетероциклическими соединениями N гуматов над фульватами.

Учитывая эту закономерность и рассматривая ФК как предшественники ГК, можно полагать, что отношение Сгк2/Сфк2 является отчетливым отражением второго этапа гумификации, для которого характерны усложнение структуры ГК, возрастание степени конденсированности, уменьшение ММ. Аналогичным образом, отношение Сгк1/Сфк1 мы рассматриваем как отражение первого этапа гумификации, или процесса новообразования ГК. В ряду дерново-подзолистых почв: слабо-, средне- и хорошоокультуренная - отмечено закономерное возрастание обеих величин, свидетельствующее об интенсификации процессов и новообразования ГК, и усложнения их структуры; прослежено соответствие показателей характеру ММ-распределения и Е-величинам ГК [32; 58].

3.4 Роль фракций ЭПЧ в детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот и в проявлении признаков их деградации

Гумусовые вещества, аккумулированные в илистых и пылеватых частицах, существенно различаются по составу, свойствам, формам связи с минеральными компонентами, функциональным особенностям (Титова и др., 1987; 1989; 1995; Blair et. al., 1997; Tarchitzky et. al., 2000; Laird et. al., 2001; Chefetz et.al., 2002); [25; 37; 56].

Илистые частицы характеризуются очень низкой активностью процесса гумификации на обеих стадиях формирования гуминовых кислот, фульватным составом гумуса, доминированием среди ГК фракций ГК1 и ГК3, представленных слабоконденсированными незрелыми формами (рис.3.7). В мелко- и среднепылеватых частицах отмечено существенное повышение интенсивности процесса полимеризации гумусовых структур, сопряженное с возрастанием относительной доли Са в составе обменных катионов; гуматный или фульватно-гуматный состав гумуса; доминирование среди гуминовых кислот наиболее зрелых оптически плотных ГК1 и ГК2.

Количественное соотношение гумуса пылеватых и илистых частиц адекватно характеризует степень выраженности его гуматности (или фульватности); изменение соотношения при смене экологических условий является одним их важнейших признаков деградации или реградации гумуса и гумусовых кислот на уровне фракций ЭПЧ.

На основании приведенных материалов можно заключить, что наиболее высокой потенциальной устойчивостью к деградации практически по всем параметрам характеризуется гумус типичных чернозёмов, наибольшей предрасположенностью - гумус почв подзолистого ряда.

Характерными признаками гумуса, чувствительного к неблагоприятным воздействиям, являются: фульватный или гуматно-фульватный состав; слабая степень гумификации (при уровне накопления специфических гуминовых кислот не более 20%); очень низкая (или крайне низкая) доля гуматов в составе ГК (менее 20%); преобладание среди компонентов ГК структур алифатической природы (60-70%), среди азотсодержащих соединений - гидролизуемых форм (60-70%); низкая (в 3-4 раза уступающая типичному чернозёму) доля азота устойчивых гетероциклов в составе ядра (12-15% гуминового азота).

Рис.3.7. Некоторые свойства фракций ЭПЧ дерново-подзолистой почвы. А - содержание обменных оснований; Б - содержание гуматов и фульватов; В - отношения Са : Мg; Сгк2 : Сфк2; Сгк : Сфк; Г - Е-величины ГК1, ГК2, ГК3.

В этом аспекте дерново-подзолистые почвы можно рассматривать как наиболее подходящий объект для изучения деградации гумуса с целью ранней индикации признаков и выявления надежных критериев их оценки на разных уровнях деградации.

Глава 4. Особенности деградации гумуса как отражение специфики нарушения условий гумификации

Ответные реакции гумусовых веществ на агрогенные, природно-агрогенные и техногенные воздействия изучены на примере дерново-подзолистых почв, гумусовая система которых чрезвычайно чувствительна к изменению условий гумификации. В работе применен системный подход к изучению признаков деградации гумуса на разных уровнях его структурной организации во взаимосвязи со спецификой нарушения условий гумификации и с обоснованием механизма деградации.

4.1 Специфика агрогенной деградации гумуса

В последние годы отмечается возрастание масштабов агрогенной деградации гумуса в связи с сокращением объемов применения агрохимических средств, нарушением систем земледелия, применением агромероприятий, неадекватных зональным условиям гумусообразования.

4.1.1 Особенности трансформации гумусовых веществ в условиях многолетнего использования почвы без агрохимических средств или с применением минеральных удобрений

После 4-летнего возделывания кукурузы на слабокислой дерново-подзолистой почве без применения агрохимических средств или с односторонним применением минеральных удобрений (МУ) нами зафиксированы негативные изменения условий гумификации (дефицит гумусообразователей, подкисление, обеднение ППК обменными основаниями) и ухудшение характеристик гумуса (рис.4.1) вследствие усиления минерализационных процессов и некомпенсируемого выноса элементов питания с урожаем кукурузы.

Одним из характерных и специфичных признаков деградации, определяемой как химическая и биохимическая деградация, является ослабление процесса полимеризации гумусовых структур и деструкция гуматов, максимально выраженная в подзолистом горизонте, где отмечено изменение реакции среды от среднекислой до сильнокислой [44].

Рис.4.1. Показатели химических свойств и направленности процесса гумификации в дерново-подзолистой почве после 4-летней культуры кукурузы: а - исходная почва; б - контроль без удобрений; в - N270P150K460;

По данным гель-хроматографии деструкция гуматов происходит преимущественно за счет высокомолекулярных структур, отчасти за счет среднемолекулярных при незначительном возрастании количества низкомолекулярных компонентов (рис.4.2).

Четко выраженное перераспределение среди фракций гумусовых кислот с возрастанием количества подвижных соединений отмечено на фоне менее существенных изменений общего содержания и группового состава гумуса.

По размерам потерь гумуса почва диагностирована как недеградированная или слабодеградированная; потери ГК в общей структуре потерь гумуса составили около 60 %, при этом более половины потерь (53 %) приходится на гуматы [44; 49; 56].

Рис.4.2. Гель-хроматограммы гуматов дерново-подзолистой почвы (Апах). а - исходная почва; б - контроль без удобрений; в - NPK.

Негативные изменения направленности процесса гумификации дополнительно охарактеризованы показателями степени агрессивности ФК, фракционного распределения ГК [33; 34; 40; 44], количественного соотношения гумуса, аккумулированного в пылеватых и илистых частицах [56].

По большинству показателей в обоих вариантах опыта отмечены однонаправленные негативные отклонения от исходных значений.

В то же время при сопоставлении самих вариантов выявлена устойчивая тенденция к позитивной направленности процесса гумификации в варианте с NPK по таким показателям как степень и глубина гумификации, степень зрелости гуматов, их оптические свойства и относительная доля в их составе более ароматичных и более оптически плотных среднемолекулярных компонентов (табл.4.1); это может быть связано с положительной ролью N в процессе гумификации и формировании более устойчивых структур ГК.

Таблица 4.1. Состав гумусовых кислот и свойства гуматов дерново-подзолистой почвы в зависимости от системы удобрений (Апах).

Показатель	Исходная почва	4-летняя культура кукурузы
		без удобрений и извести	N270P150K460	НСР05
Гумус, %	3,09	2,83	2,85	0,19
Сгк, % от Собщ ...

Подобные документы

• Сравнение различных методов определения гумуса в почве

  Химический состав и органические вещества почвы. Модели строения гуминовых и фульвокислот. Методы выделения препаратов гумусовых кислот из почв. Характеристика методов исследования свойств гумусовых кислот. Сравнительный анализ методов определения гумуса.
  
  дипломная работа [3,0 M], добавлен 13.11.2011
  

• Роль гумуса в почве

  Понятие, особенности и процесс образования гумуса. Гуминовые вещества как основная органическая составляющая почвы, воды и твердых горючих ископаемых. Значение и роль гумификации в почвообразовании. Химическая структура и свойства гуминовых веществ.
  
  реферат [519,6 K], добавлен 15.11.2010
  

• Деградация почв

  Типы, виды и факторы деградации почв. Причины физического, химического и биологического загрязнение почв. Географические и общебиосферные деградации, их проявления. Особенности деградации черноземов, пустынных и дерново-подзолистых почв, методы охраны.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.02.2012
  

• Антропогенно-преобразованные почвы Беларуси и их классификация

  Особенности трансформации гумусовых веществ дерново-подзолистых почв при агрогенных воздействиях. Нарушенные неполнопрофильные и поверхностно-трансформированные почвы. Загрязнение сельскохозяйственных земель Беларуси химическими радиоактивными веществами.
  
  курсовая работа [126,1 K], добавлен 01.04.2017
  

• Технология мониторинга природных ресурсов сельскохозяйственного землепользования в условиях Тюменской области

  Классификация и характеристика природных ресурсов сельскохозяйственного землепользования. Мониторинг ущерба от деградации почв и земель, загрязнения земель химическими веществами, захламления земель. Инженерная защита по сохранению природного потенциала.
  
  курсовая работа [301,9 K], добавлен 30.01.2014
  

• Агропочвоведение

  Взаимодействие гумусовых веществ с минеральной частью почвы. Аэробные анаэробные процессы в почве. Их роль в плодородии и жизни растений. Агрономические особенности подзолистых почв и их окультуривание. Использование болот и торфа в сельском хозяйстве.
  
  контрольная работа [2,4 M], добавлен 12.01.2010
  

• Плодородие почвы

  Рассмотрение плодородия почвы как способности удовлетворять потребности растений в элементах питания и воде. Виды плодородия почв, роль гумуса. Изучение плодородия почв с помощью космических методов. Обзор динамики свойств почвы Чувашской республики.
  
  курсовая работа [32,2 K], добавлен 29.03.2011
  

• Органическое вещество почвы

  Генезис, свойства и морфология почв. Значение органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений. Факторы, определяющие биопродуктивность агроэкосистем. Содержание, запасы и состав гумуса как показатели почвенного плодородия.
  
  курсовая работа [157,3 K], добавлен 20.01.2012
  

• Проблемы землепользования Сармановского муниципального района Республики Татарстан

  Описание географического положения, гидрологических условий, климата, ландшафта, почв территории. Распределение земельного фонда района по угодьям и категориям земель. Экономические показатели хозяйств. Проблемы землепользования и пути их решения.
  
  курсовая работа [960,1 K], добавлен 23.06.2015
  

• Водно-ветровая эрозия почв, особенности ее территориального распространения в Республике Беларусь

  Проявление эрозии почв, природные факторы, влияющие на развитие эрозии. Особенности проявления и распространения эрозии почв на территории Беларуси. Потери гумуса и элементов питания, ухудшение агрофизических, биологических и агрохимических свойств.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.06.2016
  

• Экологические проблемы использования почв Белгородской области

  География почв на территории Белгородской области. Морфогенетические особенности, структурное состояние и характеристика почв. Причины уменьшения запасов гумуса. Кислотность и ее причины. Техногенное загрязнение. Культуры, возделываемые на черноземах.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.01.2014
  

• Деградация земель: причины, виды, меры предотвращения

  Общая характеристика основных видов деградации земель: эрозия ветровая и водная, промышленная эрозия, дегумификация почв, вторичное засоление, загрязнение почв пестицидами. Причины и факторы, приводящие к деградации земель, способы и методы борьбы с ней.
  
  курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.02.2014
  

• Почвы совхоза Новогеоргиевский Октябрьского района Приморского края и мероприятия по повышению их плодородия

  Характеристика климатических условий, рельефа и гидрологических условий, почвообразующих пород и естественной растительности. Структура почвенного покрова. Характеристика морфологических свойств преобладающих типов почв. Анализ содержания гумуса.
  
  курсовая работа [115,6 K], добавлен 13.05.2015
  

• Планирование севооборота

  Общая характеристика землепользования хозяйства, состав угодий, особенности климатических условий, описание и свойства почв. Современное состояние сельскохозяйственного производства, структура посевных площадей. Проектирование системы севооборотов.
  
  курсовая работа [84,5 K], добавлен 26.04.2012
  

• Плодородие почв

  Плодородие – важнейшее свойство почвы, его виды. Свойства почв тяжелого и легкого гранулометрического состава. Роль растений, бактерий, грибов и актиномицетов в образовании гумуса. Классификация, свойства и повышение плодородия дерново-подзолистых почв.
  
  контрольная работа [28,7 K], добавлен 25.10.2014
  

• Почва: состав и свойства

  Характеристика почвы - рыхлого, поверхностного слоя земной коры, обладающего плодородием. Содержание гумуса, характерное для различных типов почв. Взаимосвязь почв, растительности и климата. Свойства почв: плодородие, кислотность, структурность.
  
  презентация [4,0 M], добавлен 07.12.2015
  

• Восстановление сосновых насаждений после проведения гидролесомелиорации

  Трансформация лесорастительных условий после осушительной мелиорации. Исследование зависимости лесовозобновления на объектах с различным типом торфяной залежи. Анализ таксационных показателей осушаемых древостоев в лесничестве Сокольского района.
  
  дипломная работа [6,3 M], добавлен 12.08.2017
  

• Деградация и охрана почв Белгородской области

  Земельные ресурсы и почвенный покров Белгородской области. Структура земельного фонда по категориям земель. Общая оценка уровня деградации почвенного покрова. Факторы и виды деградации почв. Основные мероприятия по охране почвенного покрова области.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 02.01.2015
  

• Оценка убытков и размера возмещения за ухудшение качества сельскохозяйственных земель

  Оценки разных исследователей относительно объема убытков от деградации сельскохозяйственных земель. Расчет размера возмещения потерь от уменьшения содержания гумуса в почве, который предлагается применять в качестве базового к землепользователям.
  
  курсовая работа [34,0 K], добавлен 24.04.2013
  

• Фитомелиорация

  Сущность мелиорации почв. Задачи мелиоративных работ. Фитомелиорация как комплекс мероприятий по улучшению условий природной среды с помощью культивирования или поддержания естественных растительных сообществ. Фитомелиоративные приемы восстановления почв.
  
  курсовая работа [38,4 K], добавлен 09.06.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам