Оптимизация агроэкологического состояния дерново-подзолистых почв Тверской области на основе регионального мониторинга (10.10.2011)

Автор: Фирсов Сергей Александрович

Фирсов Сергей Александрович

Оптимизация агроэкологического состояния

дерново-подзолистых почв Тверской области

на основе регионального мониторинга

Специальность 03.02.08. - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Москва 2011 год

Работа выполнена в ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте агрохимии Российской академии сельскохозяйственных наук и ФГУ Центре агрохимической службы «Тверской»

Научный консультант академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор

Сычев Виктор Гаврилович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Мазиров Михаил Арнольдович

доктор биологических наук

Гармаш Нина Юрьевна

доктор биологических наук

Гомонова Нина Федоровна

Ведущая организация: ФГОУ ВПО Санкт-Петербургский Государственный аграрный университет (СПбГАУ)

Защита диссертации состоится 07 декабря 2011 г. в 14-30 час. на заседании диссертационного совета Д. 220.043.03. при РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева, по адресу: 127550, Москва, Тимирязевская ул., 49.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, Тимирязевская ул., 49.

Объявление о защите и автореферат размещены на сайте университета – www.timacad.ru

Отзывы на автореферат (в 2-х экземплярах заверенных печатью), просим направлять по адресу: 127550 г. Москва, ул. Тимирязевская, 49; тел. /факс: 8 (499) 976-24-92

Автореферат разослан «____»_____________2011 года

Ученый секретарь

Диссертационного совета О.В. Селицкая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Устойчивое и экологически безопасное развитие земледелия на дерново-подзолистых почвах, характеризующихся низким естественным плодородием, избыточной кислотностью и слабой гумусированностью, предполагает необходимость постоянного контроля и разработки приемов их окультуривания. Ключевое значение в этом отношении имеет сбалансированное применение удобрений и химических мелиорантов, базирующееся на знании всего комплекса почвенных, агрохимических, экологических и агротехнических факторов, определяющих уровень корневого питания растений и интенсивность круговорота веществ в агроэкосистемах (Минеев, 2000; Сычев, 2003; Шильников и др., 2008).

Оптимизируя условия корневого питания растений, физико-химические и биологические свойства почвы посредством химизации производства, возможно интенсифицировать продукционный процесс в агроэкоценозах, и оказывать благотворное влияние на осуществление ряда важных экологических функций, в том числе лучшей адаптации к неблагоприятному воздействию климатических факторов. Растения, обеспеченные элементами минерального питания, более устойчивы к токсичному воздействию загрязняющих веществ- тяжелых металлов и радионуклидов, являющихся неизбежным следствием техногенеза.

В связи с этим повышается роль мониторинговых исследований, позволяющих получить объективную информацию, отражающую эколого-агрохимическое состояние в системе почва-растение-удобрение. Знание оптимальных параметров плодородия и экологической безопасности почв при их длительном сельскохозяйственном использовании имеет большое значение при разработке мероприятий по устранению последствий негативных процессов. Результаты этих исследований положены в основу данной работы.

Цель работы состоит в изучении взаимодействия агрогенных и природных факторов, определяющих плодородие дерново-подзолистых почв в условиях Нечерноземной зоны, и оценка значимости основных эколого-агрохимических параметров плодородия для развития устойчивого земледелия. В задачи исследований входило изучение следующих вопросов:

обобщить результаты мониторинга дерново-подзолистых почв по содержанию гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, кислотности среды за период 1966-2010 гг. и сформировать банк данных, характеризующий закономерности динамики изменения плодородия почв;

оценить влияние средств химизации на изменение баланса питательных веществ в земледелии и урожайность основных сельскохозяйственных культур в полевых опытах и производственных условиях;

установить влияние различных способов и доз гуминового препарата «Плодородие» на рост, развитие и формирование урожая сельскохозяйственных культур и качество их продукции;

разработать технологические приемы по экологически безопасному применению отхода промышленности - конверсионного мела (КМ) в качестве химического мелиоранта;

изучить динамику содержания и транслокацию тяжелых металлов в системе почва-растение путем сплошного агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий и на реперных участках агроэкологического мониторинга;

установить количественные параметры загрязнения дерново-подзолистых почв тяжелыми металлами и долгоживущими и техногенными радионуклидами 90Sr и 137Cs в результате антропогенной нагрузки и работы Калининской АЭС;

Научная новизна. Впервые на основе длительного мониторинга дерново-подзолистых почв (более 45 лет), установлены основные закономерности изменения кислотности почв, содержания гумуса и подвижных форм макро- и микроэлементов и дана комплексная оценка значимости этих параметров плодородия для развития устойчивого земледелия в климатических условиях Северо-запада России в зависимости от интенсивности антропогенного вмешательства. Выявлены количественные параметры физико-химических и биологических свойств почв, обеспечивающих формирование высокопродуктивных агроэкоценозов, обладающих повышенной адаптацией к воздействию неблагоприятных климатических факторов и устойчивостью к токсичности тяжелых металлов и радионуклидов. Исследована динамика баланса питательных веществ почв и дан прогноз продуктивности пашни с учетом современного состояния плодородия почв.

Для создания наиболее благоприятной экологической обстановки и снижения норм внесения минеральных удобрений впервые в условиях Тверской области исследовано влияние нового гуминого удобрения «Плодородие» на формирование продуктивности и качества продукции различных сельскохозяйственных культур.


загрузка...