Агроэкологическая оценка состояния плодородия почв низменно-западинного агроландшафта в агроценозе Западного Предкавказья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.13, кандидат сельскохозяйственных наук Катинда Марсиал Де Соуза Бело

• Катинда Марсиал Де Соуза Бело
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Катинда Марсиал Де Соуза Бело

ВВЕДЕНИЕ

1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ГЕНЕЗИС ПОЧВ НИЗМЕННО

ЗАПАДИННЫХ АГРОЛАНДШАФТОВ И ИЗМЕНЕНИЕ ИХ ПЛОДОРОДИЯ В АГРОЦЕНОЗЕ (обзор литературы)

1.1. Распространение и генезис почв низменно-западинных 8 агроландшафтов

1.2. Изменение плодородия почв низменно-западинных 14 агроландшафтов при их сельскохозяйственном использовании

1.3. Мониторинг распределения тяжелых металлов в почвах 26 Западного Предкавказья

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Географическое положение, геоморфология и гидрология

3.2. Климат и агроклиматические условия в годы проведения 40 исследований

3.3. Растительность

3.4. Почвообразующие породы

4. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ 50 НИЗМЕННО-ЗАПАДИННОГО АГРОЛАНДШАФТА В

ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР И ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОЦЕНОЗА (результаты исследований)

4.2. Изменение агрофизических свойства почв низменно-западинного 70 агроландшафта

4.1. Характеристика и оценка плодородия почв агроэкологического мониторинга низменно-западинного агроландшафта

4.1.1. Чернозем выщелоченный

4.1.2. Лугово-черноземная выщелоченная уплотненная почва

4.2.1. Изменение агрофизических свойств лугово-черноземной 71 выщелоченной уплотненной почвы

4.2.2. Изменение агрофизических свойств чернозема выщелоченного

4.3. Изменение гумусного состояния почв низменно-западинного 83 агроландшафта

4.3.1. Изменение содержания и запасов гумуса в лугово- 83 черноземной выщелоченной уплотненной почве

4.3.2. Изменение содержания и запасов гумуса в черноземе 89 выщелоченном

4.3.3. Баланс гумуса в почвах агроценоза

4.4. Содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов в 97 почвах низменно-западинного агроландшафта

4.5. Влияние плодородия почв низменно-западинного агроландшафта 102 на продуктивность агроценоза

5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ 108 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА ПОЧВАХ НИЗМЕННО-ЗАПАДИННОГО АГРОЛАНДШАФТА АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

5.1. Биоэнергетическая оценка агротехнологий

5.2. Экономическая эффективность агротехнологий ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Агроэкологическая оценка состояния плодородия почв низменно-западинного агроландшафта в агроценозе Западного Предкавказья»

Актуальность темы. Равнинная часть Краснодарского края расположена в Западном Предкавказье. В почвенного покрове региона преобладают высокоплодородные кубанские черноземы, являющиеся центральным звеном в степном и лугово-степном агроландшафтах. Однако, под влиянием природных факторов и антропогенной деятельности наблюдается деградация современных агроландшафтов и, особенно, почвенного покрова.

Примером деградации почвенного покрова является появление гидроморфных лугово-черноземных и луговых уплотненных и слитых почв среди автоморфных почв - черноземов. В Краснодарском крае за период с 1961 по 2011 гг. площадь гидрометаморфизованных почв увеличилась более чем на 50 тыс. га. В настоящее время она составляет 135 тыс. га или 14-17 % площади сельскохозяйственных угодий (В.Ф. Вальков и др., 1996; А.Я. Ачканов, С.А. Николаев, 1999; В.П. Власенко, 2005). Развитие гидрометаморфизма в изначально автоморфных почвах, особенно, а почвах низменно-западинных агроландшафтов региона, является следствием комплекса природных и антропогенных факторов, что привело к изменению свойств этих почв, ухудшению их технологических свойств и снижению их производственной ценности и продуктивности агроценозов.

Проблема рационального использования почв этих агроландшафтов заключается в улучшении мониторинговых исследований, разработке и внедрении технологий, адаптивных к природным условиям, обеспечивающих сохранение и воспроизводство их плодородия в регионе. Адаптивный подход направлен на приостановление неэффективного использования территории. В этом и состоит актуальность настоящей работы.

Научные исследования проводились в соответствии с планом комплексной научно-исследовательской работы по агроэкологическому мониторингу ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» (номер государственной регистрации 01201153620).

Цель и задачи исследований. Целью исследований является мониторинг агроэкологического состояния плодородия почв низменно-западинного агроландшафта в агроценозе Западного Предкавказья для разработки наиболее эффективных приемов воспроизводства их плодородия и повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Дать оценку агроэкологического состояния плодородия почв низменно-западинного агроландшафта в агроценозе Западного Предкавказья.

2. Изучить влияние различных агротехнологий возделывания полевых культур звена севооборота «кукуруза - озимая пшеница» на агрофизические свойства, гумусное состояние, содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов исследуемых почв.

3. Исследовать влияние плодородия почв низменно-западинного агроландшафта на продуктивность агроценоза.

4. Определить экономическую и биоэнергетическую эффективность технологий агроценоза с учетом воспроизводства плодородия почв низменно-западинного агроландшафта в регионе.

Научная новизна результатов исследований. Проведен комплексный мониторинг агроэкологического состояния плодородия почв низменно-западинного агроландшафта Западного Предкавказья в агроценозе кукурузы и озимой пшеницы и даны рекомендации по воспроизводству их плодородия и повышению продуктивности сельскохозяйственных угодий.

Практическая ценность. Сельскохозяйственным предприятиям центральной зоны Краснодарского края даны научно-обоснованные рекомендации по сохранению и воспроизводству плодородия почв низменно-западинного агроландшафта при возделывании на них различными технологиями кукурузы и озимой пшеницы с экономически оправданным уровнем урожайности.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Агроэкологическое состояние плодородия почв низменно-западинного агролаидшафта региона заметно изменяется в агроценозе. В зависимости от технологий возделывания кукурузы и озимой пшеницы изменяются их агрофизические свойства, гумусное состояние и устойчивость к загрязнению тяжелыми металлами.

2. При возделывании кукурузы различными агротехнологиями в исследуемых почвах сложился устойчивый отрицательный баланс гумуса. Наибольший дефицит гумуса наблюдается при использовании отвальной системы основной обработки почвы и минеральной системы удобрений, составляющий в лугово-черноземной выщелоченной уплотненной почве 0,75 т/га, в черноземе выщелоченном - 0,55 т/га.

3. Бездефицитный баланс гумуса в обеих почвах отмечен при возделывании озимой пшеницей с использованием органической системы удобрений независимо от системы основной обработки почвы.

4. Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с различными системами основной обработки почвы в условиях агроценоза незначительно влияет на изменение содержания валовых и подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое почв агроландшафта. Однако, устойчивость к загрязнению тяжелыми металлами у чернозема выщелоченного выше, чем у лугово-черноземной выщелоченной уплотненной почвы.

Апробация работы. Материалы исследований были доложены на ежегодных научных конференциях Кубанского государственного аграрного университета (2009-2012 гг.); Всероссийской конференции, посвященной 45-летию факультета агрохимии и почвоведения Кубанского ГАУ, 2009 г.; III-V Всероссийской научно-практической конференциях молодых ученых «Научное обеспечение АПК» (2009-2011 гг., г. Краснодар).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано пять научных работ общим объемом более 1,0 печатных листа, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству, списка литературы из 246 наименований авторов разных стран, в том числе, 234 источника российских авторов и изложена на 153 страницах компьютерного текста. Работа включает 43 таблицы, 5 рисунков и 3 приложения.