Агроэкологическая характеристика неоднородности плодородия почвенного покрова в условиях правобережной лесостепи Среднего Поволжья

Княжнева, Елена Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Агроэкологическая характеристика неоднородности плодородия почвенного покрова в условиях правобережной лесостепи Среднего Поволжья
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическая характеристика неоднородности плодородия почвенного покрова в условиях правобережной лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи КНЯЖНЕВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕОДНОРОДНОСТИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА В УСЛОВИЯХ ПРАВОБЕРЕЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 03.00.16 — Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 -экология

Казань-2004

Диссертационная работа выполнена в отделе агропочвоведения Государственного научного учреждения «Почвенный институт им. В.В. Докучаева» и Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская Государственная сельскохозяйственная академия»

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, Фрид Александр Соломонович, доктор биологических наук, профессор, Надежкин Сергей Михайлович

Официальные оппоненты:

Колосов Геннадий Федорович, д-р биол. наук, профессор Дегтярева Ирина Александровна, к. б.н.

Ведущее предприятие: Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия

Защита диссертации состоится 15 июня 2004 г. в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного Совета Д 212.081.19 при Казанском государственном университете им. В.И. Ульянова-Ленина по адресу: 420008 г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета

Автореферат разослан « 15 » мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор химических наук

Л. Евтюгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Неоднородность почвенного покрова - одно из его фундаментальных свойств, обусловленное природной и антропогенной неоднородностью комплекса факторов почвообразования. Закономерности распределения и варьирования основных свойств почв в пределах макро- и микрорельефа, а также по профилю почв оказывают существенное влияние на эффективность использования и воспроизводства плодородия почв. Лесостепь Среднего Поволжья характеризуется высокой пестротой почвенного плодородия (Денисова, 1976; 2003; Лобов и др., 1985; Надежкин,1999; Почвы Куйбышевской области; Почвы Пензенской области, 1984) характерной даже для небольших участков и полей. Это выявлено и в других зонах Черноземной полосы России, что подтверждено при детальном анализе почвенного покрова (Дайнеко, Нешатаев, 1973; Кузнецова, Савин, Силаков, Коновалов, 1993; Сорокина, Когут,1997)

В лесостепи Среднего Поволжья широко развиты эрозионные и другие процессы деградации черноземов (Гальдин, Антонов, Китаева, 1991; Ломов, Вонтанник, 2001), что существенно усложняет структуру почвенного покрова и требует дифференцированного применения технологий земледелия, с адаптацией их к внутрипольной пестроте плодородия и агроэкологическим свойствам почвы.

Поэтому выявление и оценка неоднородности почвенного покрова, ее интерпретация и учет необходимы как для понимания процессов, происходящих в почвах, так и для разработки дифференцированного использования сельскохозяйственных земель, и повышения эффективности земледелия в целом, а также являются составной частью при организации почвенного мониторинга.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является выявление влияния природной и антропогенной неоднородности почвенного покрова на экологические аспекты формирования свойств почв и продуктивность многолетних трав в условиях выщелоченных черноземов правобережной лесостепи Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

1) Дать характеристику почвенного покрова и микрорельефа опытного участка.

2) Изучить пространственную неоднородность основных показателей почвенного плодородия.

3) Определить влияние рельефа на дифференциацию физико-химических и агрохимических свойств почв по различным элементам склона.

4) Дать экологическую оценку пространственной неоднородности формирования урожая многолетних трав в зависимости от структуры почвенного покрова.

5) Дать комплексную оценку связи урожайности многолетних трав с основными свойствами почв на различных элементах рельефа с учетом неоднородности почвенного покрова.

1РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

Научная новизна. Впервые в условиях правобережной лесостепи Среднего Поволжья проведена агроэкологическая оценка неоднородности почвенного покрова на основании изучения пахотного и подпахотного горизонтов почвы.

Выявлена связь показателей плодородия почвы с формированием урожая многолетних трав в зависимости от элементов микрорельефа. Апробирована и впервые использована новая методика выделения контуров плодородия с использованием методов геостатистики. Проведена комплексная экологическая оценка плодородия почв дифференцированно в зависимости от микрорельефа опытного участка и выявлены лимитирующие факторы плодородия.

Практическая значимость. На основании проведенных исследований разработаны рекомендации для уточнения способа отбора образцов почвы на опытных участках с последующей обработкой полученных результатов с использованием методов геостатистики.

Результаты исследований рекомендуется использовать при проведении комплексной оценки плодородия почв для оценки продуктивности и стоимости земель.

Установленные закономерности направленности изменений пространственной неоднородности в зависимости от положения на рельефе рекомендуется использовать при разработке технологии координатного (прецизионного) земледелия и в первую очередь для устранения различий элементов почвенного плодородия.

Положения выносимые на защиту

1) Методика выделения контуров плодородия почвы.

2)Опредсление характера, формы и направленности связи между основными элементами плодородия почвы и урожайностью многолетних трав.

3) Комплексная оценка плодородия почв опытного участка по урожайности и химическому составу многолетних трав.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно, в течение 2001-2003 гг. докладывались на заседаниях отдела агропочвоведения Почвенного института им. В.В. Докучаева. Работа была доложена на Международных, Всеросийских и региональных конференциях (Москва, ВИУА, 2002, Пенза, 2002-2004).

Публикации результатов исследований: По материалам исследований опубликовано 7 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 27 рисунков, 24 приложения. Список использованной литературы включает 198 наименований, в т.ч. 10 иностранных авторов.

ОБЪКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Условия проведения исследований.

Полевые исследования проводились в Лопатинском районе, относящемся к юго-восточной части Пензенской области на территории фермерско-

го хозяйства. Объект исследований представляет собой водосборный участок с водораздельным плато и склонами крутизной до 1-3° площадью 50 га, превышение относительных высот достигает 8 м. Участок представлен сплошным мезорельефом с чередованием микроповышений и впадин. Опытная территория разделена на 4 катены, имеющие свой микроводосбор. Каждая катена включает элементы рельефа от водосбора до нижней части склона.

На опытном участке выделено 3 микроландшафта, отличающиеся местоположением и почвенными условиями: 1) занимает нижнюю часть склона (аккумулятивный); 2) занимает среднюю часть склона (транзитный); 3) расположен в верхней части склона (элювиальный).

На территории опытного участка развернут зернотравянопропашной севооборот со следующим чередованием культур: 1. Ячмень с подсевом многолетних трав (пырей бескорневищный). 2. Травы 1 года пользования. 3. Травы 2 года пользования. 4. Травы 3 года пользования. 5; Травы 4 года пользования. 6. Озимая пшеница. 7. Подсолнечник.

Метеорологические условия всгетационного периода в годы исследований различались между собой.

2001 год характеризовался неустойчивостью погодных условий. За весь вегетационный период выпало 229 мм осадков, основная часть (138 мм) которых выпала в июне. В 2002 году в мае-июне выпало 122 % осадков от среднемноголетних значений. Июль был жарким и засушливым - количество осадков составило лишь 7% от среднемноголетних значений, а среднемесячная температура была выше нормы на 3,3°С.

Вегетационный период 2003 года сложился более благоприятно, чем в 2002 году. В 2003 году количество выпавших осадков за вегетационный период май - август составило 377 мм, при 205 мм среднемноголетних. В июле и августе выпало двойная норма осадков от среднемноголетней, что в сочетании с благоприятными температурами воздуха, оказало положительное воздействие на рост, развитие и накопление питательных веществ многолетними травами.

Методы исследований

Для подробного картографирования территории, выявления микрорельефа и последующей обработки опытных данных с использованием методов геостатистики проведено нивелирование опытного участка.

Для оценки продуктивности пахотных почв и изучения связи урожая с факторами плодородия нами использована методика, разработанная для учета уровня неоднородности почвенного покрова территории (Фридланд, 1965; 1972; 1977).

Для оценки свойств почв было заложено 4 разреза: разрез 1- водораз-дел,.разрез 2- возвышенная часть водораздельного плато северная экспозиция, разрез 3- нижняя часть склона, микроложбина, разрез 4 - водораздел южная экспозиция.

По трансектно-профильной линии провели детальную геодезическую и почвенную съемки. Масштаб съемки (1:1000) определяли исходя из задачи полноты раскрытия почвенного покрова до уровня ЭПА (Дмитриев, 1976). В

процессе почвенной съемки проводили оценку приуроченности каждой разновидности почв к отдельным элементам микрорельефа. На основе анализа связей почвы с микро рельефом уточняли границы ЭПА и на границах выставляли вешки, оконтуривая все выделенные по ходу трансекты ЭПА для последующего учета урожая. На поле было выделено 3 трансекты: 1 - по направлению заложения почвенных разрезов, 2 и 3 - по прикопкам.

Продуктивность почвенного покрова поля оценивалась с помощью метода выборочного учета урожая по трансектно-профильной линии.

Учитывая неоднородность почвенного покрова и рельефа территории поля для учета урожая в 2001-2002 гг. закладывали два профиля, в 2003 г. -три профиля. Положение профилей строго фиксировали в поле и на плане для проведения повторных исследований в последующие годы.

Выборочный учет урожая по профилям-трансектам проводили на уровне ЭПА. Уборку урожая осуществляли вручную с площадок (1x1 м), в 4-х кратной повторности по ходу трансекты, разбитой на учетные делянки, соответствующие линейному размеру ЭПА или положению на рельефе. На каждой трансекте было выбрано 18 площадок для определения урожая.

После уборки урожая с учетных площадок отбирали образцы почвы для определения агрохимических, физических свойств почвы

Урожайные и аналитические данные обрабатывали статистически, группируя выборки вначале по ЭПА, а затем по ЭПС. В результате обеспечивается снижение дисперсии оценок среднеарифметических показателей и повышение корреляции между урожаем и агрохимическими свойствами почв. Экстраполяция урожайных данных линейно-ключевой выборки на всю территорию поля осуществлялась на основе анализа связей урожайности с почвенными разновидностями и их сочетаниями в пределах каждого элемента мезорельефа. Установленные зависимости на уровне ЭПА и ЭПС можно использовать в качестве индикации и по топографическим картам экстраполировать на всю территорию поля с учетом соотношения площадей.

Все наблюдения, анализы и учёты проводили по общепринятым методикам. В почве определяли следующие показатели: содержание гумуса по методу Тюрина в модификации Симакова; общий азот - по Къельдалю; ще-лочногидролизуемый азот - по Корнфилду; pHkd - потенциометрически; Нг - по Каппену; сумму поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу; подвижный фосфор и обменный калий - по Чирикову (Агрохимические методы..., 1975; Методические указания..., 1983).

РЕЛЬЕФ И СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Нивелирование поверхности опытного участка через 0,5 м позволило выявить особенности микро и макрорельефа по выбранным трансектам (рис. 1).

Из гипсометрического профиля видно, что участок имеет общий склон южной экспозиции и выпуклые микросклоны как северной, так и южной экспозиции. Определение углов наклона показало, что они невелики - максимальная величина не превышает 2°.

Наличие наклона позволило представить гипсометрический профиль как фактически, так и в виде линейного тренда Сопоставление горизонталей абсолютных высот выявило определенные отличия с линейным трендом.

У восточной границы участка в северной его половине имеются два микроповышения с седловиной между ними; от них на запад уходит микрогребень. В южной части участка имеется микроложбина, имеющая наклон на запад, и собирающая выпуклые склоны к ней.

Таким образом, можно выделить следующие элементы микрорельефа (с севера на юг): прямой микросклон плакор северной экспозиции; два микроповышения, седловина и микрогребень от них; выпуклый склон к микроложбине южной экспозиции; выпуклый склон к микроложбине северной экспозиции.

ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ПЛОДОРОДИЯ УЧАСТКА

Агрохимические свойства почвы в разрезах и прикопках.

В наибольшей мере процессы биогенной аккумуляции органического вещества и биогенных элементов проявляются в верхней части плато (разрез 2). Содержание гумуса в слое 0-20см составило 6,4%, щелочногидролизуемо-го азота- 232 мг/кг почвы, в разрезе 1 соответственно 6,2% и 212 мг/кг. Что касается нижней части склона (разрез 3), характеризующейся средней емкостью, содержание гумуса даже в слое 0-20 см составило всего 4,6 %, азота — 182 мг/кг почвы.

Почвы опорных разрезов, заложенных в пределах одной катены, существенно различаются по агрохимическим и физико-химическим свойствам. Наибольшим содержанием гумуса и биогенных элементов характеризуется почва в верхней части плато, а наименьшим - в нижней части склона (рис. 2).

Изучение физико- химических свойств пахотного и подпахотного слоев чернозема выщелоченного, проведенное по трансектам выявило существенные различия как в зависимости от глубины отбора образцов, так и от положения на мезо- и микрорельефе.

Максимальное содержание гумуса на трансекте 2 характерно для водораздела и колеблется от 6,28 до 6,77 %, минимальное в нижней части склона 5,12% (рис.3).

На водоразделе профильное распределение содержания гумуса более равномерное, чем в нижней части склона, в нижней части склона снижение гумуса резкое.

Содержание фосфора максимальное на водоразделе и колеблется от 73 до 86 мг/кг почвы, а минимальное в нижней части склона - 61 мг/кг почвы.

Содержание калия на водоразделе составляет 87-99 мг/кг почвы, в нижней части склона - 74- 77 мг/кг. Профильное распределение калия характеризуется резким снижением вне зависимости от нахождения на рельефе.

Рис. 2. Физико-химические свойства чернозема выщелоченного в разрезах, а- содержание щелочногидролизуемого азота, б - гумуса, в - подвижного фосфора, Г- обменного калия-разрез!---разр«2.....разрез3----разрез4

содержание гумуса, %

о»

точки отбора проб

Рис. 3. Пространственное распределение содержания гумуса в слое 0-10 см

Пространственное распределение физико-химических показателей плодородия почвы.

Распределение содержания гумуса в верхнем слое почвы (0-10 или 020 см) и в подпахотном слое (20-30 или 20 см) близко между собой в том отношении, что минимальные значения найдены для микроложбины (5,0-5,1% в верхнем слое, 3,0-3,1% в нижнем слое), при подъеме от микроложбины в обе стороны содержание гумуса закономерно повышается, достигая максимальных и одинаковых значений как для верхнего, так и нижнего слоя почвы (6,5-7,0 % в верхнем слое, около 6,0% в нижнем слое).

Размах изменений содержания гумуса и градиент его падения в микроложбине круче в подпахотном слое, что свидетельствует о влиянии процесса водной эрозии на аккумуляцию органического вещества.

По содержанию подвижного фосфора в верхнем слое почти все данные укладываются в пределы аналитического межлабораторного расхождения (20 мг/кг), так что об их пространственном распределении можно судить только в виде тенденции. Она проявляется в том, что к микроложбине содержание несколько снижается до 40-60 мг/кг, а на остальной территории колеблется в пределах 75-85 мг/кг.

Пространственное распределение экспериментальных данных по другим физико-химическим, показателям плодородия почвы в слоях 0-10 и 20-30 см не превышает допустимых межлабораторных расхождений, но оно проявляется в виде тенденции:

- содержание обменного калия, щелочногидролизуемого азота, гидролитическая кислотность и сумма поглощенных оснований минимальном в микроложбине как в слое 0-10 см, так и в слое 20-30 см;

- пространственное распределение и степени насыщенности основаниями неимеет явно выраженной связи с рельефом участка.

Следовательно, для комплексной оценки плодородия почвы (выделения контуров плодородия) необходимо использовать следующие показатели: мощность горизонта А, содержание гумуса, щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, гидролитическую кислотность и сумму поглощенных оснований.

Изменение совокупности показателей плодородия»почв по тран-сектам. Для изучения этого вопроса оценивали сходство точек почвенного обследования по 13 показателям, в том числе попарные сходства соседних точек для второй и третьей трансект.

Наиболее резко на обеих трансектах отделяются от остальных точки 10,11,12 (и 13 для третьей трансекты), приуроченные к микроложбине и прилегающей к ней частям склонов.

Анализ попарного сходства соседних точек позволил определить пространственное положение границ, где совокупность показателей плодородия более или менее заметно меняется, о чем свидетельствует резкое падение сходства соседних точек. Для обеих трансект в первую очередь прослеживаются границы между 9 и 10-й, а также между 12 и 13-й точками. Между этими границами расположена микроложбина и примыкающие к ней склоны обеих экспозиции.

На трансекте 2 также четко видна граница между 17 и18-й точками, а на трансекте 3 - между 6 и7-й точками. Имеются и другие, менее выраженные границы.

В целом, положение выявленных таким образом границ хорошо совпадает с границами выявленных двумерных контуров.

Статистическая характеристика показателей пахотного и подпахотного слоев для всего массива данных

Статистическая обработка экспериментальных данных позволила определить, что наибольшая вариабельность характера для содержания подвижного фосфора и обменного калия в слоях 20-30 см (28,4 и 22,7 % соответственно) , а также мощности горизонта А (22,1 %).

Анализ распределений показал, что наиболее сильная асимметричность распределения характерна для содержания фосфора, калия и гумуса в слое 010 см, о чем свидетельствуют наибольшие отклонения асимметрии от 0 у этих показателей.

Между большинством изученных показателей плодородия почвы выявлена достоверная коррелятивная связь. Мощность гумусового горизонта оказывает существенное (на уровне более 50%) влияние на содержание гумуса, гидролитическую кислотность и сумму обменных оснований в слое 0-10 см, а также на содержание щелочногидролизуемого азота в слоях 0-10 и 20-

30 см. Содержание гумуса в слое 0-10 см оказывает сильное влияние на содержание подвижного фосфора, шелочногидролизуемого азота, гидролитическую кислотность и сумму обменных оснований в слое 0-10 см и подвижного фосфора и гумуса в слое 20-30 см.

Влияние элементов рельефа и экспозиции склона на свойства почвы

Анализ полученных данных агрохимических свойств почвы показал, что они сильно различаются в зависимости от расположения на склоне.

Содержание гумуса в слое 0-10 см составило 6,5 %, в средней части склона происходит снижение содержания гумуса: при уклоне 1° оно составляет 6,1%, а при уклоне 2° - 5,3 % (табл. 1). Что касается нижней части склона, характеризующейся средней емкостью, содержание гумуса в слое 0-10 см составило всего 5,1 %. Склон южной экспозиции характеризуется более высоким содержанием гумуса, чем склон северной экспозиции.

Содержание подвижного фосфора в пахотном слое на водоразделе и склоне характеризуется как среднее, а в нижней части склона как низкое. В верхних частях склона южной экспозиции содержание фосфора 79 мг /кг , северной экспозиции - 74 мг/кг , а в нижней составляет соответственно 67 и 64 мг/кг почвы.

Что касается обменного калия, то слой 0-10 см для всех элементов рельефа характеризуется повышенным его содержанием. Склон южной экспозиции характеризуется большим содержанием калия, чем склон северной экспозиции.

По кислотным свойствам изученные почвы в слое 0-10 см относятся к слабокислым. Колебания рН в зависимости от положения на склоне незначительные.

Для гидролитической кислотности в слое 0-10 см кислотность на водоразделе составляет 6,8 мг-экв/100 г почвы, а вниз по склону она снижается до 5,8 мг-экв/100 г почвы. Содержание обменно-поглощенных кальция и магния максимально в верхней части склона и составляет 34 мг-экв/100 г почвы, а наименьшее - в нижней части склона 29 мг-экв/100 г почвы.

Таким образом, почвы на различных элементах рельефа существенно различаются по агрохимическим и физико-химическим свойствам. Наибольшим содержанием гумуса и биогенных элементов характеризуется почва в верхней части плато, а наименьшим - в нижней части склона.

Выделение однородных контуров по показателям плодородия

Проведенный статистический анализ показал, что имеются определенные совпадения контуров свойств по микрорельефу: выделяются повышенные северная и южные части участка, микроложбина с примыкающими к ней частями склонов и середины обеих склонов к микроложбине. Кроме того, данные по первой трансекте (разрезы и прикопки вокруг них) отделяются от контуров, объединяющих вторую и третью трансекты.

Таблица 1

Усредненные данные по наиболее выраженным элементам рельефа

№

Глубина отбора образца, см

Водораздел

Северный склон

уклон 1" уклон 2"

Лож-бима

Южный склон, уклон 1°

Водораздел

Гумус, %

0-10

6,50

6,13

5,33

5,12

АН

6,70

10-20

5,63

5,54

4,12

4,09

4,64

6,06

20-30

4,76

4,85

3,38

3,74

4,06

5,38

0-10

6,52

6,06

5,32

5,02

5,50

6.55

10-20

5,63

4,75

4,30

4,18

4,53

5,56

20-30

4,43

3,60

3,51

3,73

4,54

Подвижный фосфор, мг/кг

0-10

78,8

10-20

50,7

20-30

39,8

35,2

0-10

76,2

68,5

75,5

10-20

55,2

54,5

57,7

20-30

ЛА.

40,7

-Ш.

Калий, мг/кг

0-10

85,5

76,5

77,7

92,2

10-20

71,8

62,2

75,7

20-30

52,5_

0-10

96,5

78,5

81,7

93,5

10-20

78,8

55,5

60,7

56,5

20-30

47,7

45,5

39,7

рН

0-10

5.18

5,19

5,15

5,18

5,15

5,14

10-20

5,55

5,30

5,47

5,37

5,70

20-30

5,97

5.85

5,50

5,66

5,76

5,95

0-10

5,13

5,18

5,15

5,19

5,15

5,12

10-20

5,56

5,47

5,29

5,30

5,37

5,56

20-30

5,85

5,74

5,61

5,69

5,73

5,95

Сумма поглощенных оснований

0-10

34,0

32,0

29,9

29,7

30,4

33,1

10-20

31,1

29,1

26,5

26,1

27,2

30,5

20-30

24,5

23,0

22,9

22,4

35,0

0-10

34,1

32,3

29,9

29,4

30,4

33,4

10-20

30,4

28,6

27,1

27,0

27,2

30,0

20-30

23,8

23,2

23,5

22,7

23,0

22,9

Урожайность, ц/га

2001 г.

1,34

1.33

1,15

1,11

1,03

1.13

1,11

1,25

1,22

1,28

1,21

2002 г.

30,2

23,2

35,4

29,7

23,7

25,5

23,8

40,1

30,8

2003 г.

28,4

36,7

31,6

25,2

42,2

33,2

33,0

23,5

50,5

22,5

26,7

44,6

26,1

30,6

30,2

29,1

27,3

Примечание: 1,2,3 -трансекты

С учетом аналитически допустимых расхождений по большинству показателей полученные контура можно признать однородными.

Сравнение контуров плодородия, выделенных по свойствам

Полученные территориально разделенные контура имеют близкое плодородие. Дендрограф контуров плодородия показал, что выделенные контура разделяются на 2 группы : 1) контура 5,6 и 7, относятся к микроложбине и нижней части южного склона к ней; 2) остальные контура, занимающие верхние части склонов к микроложбине и повышенные участки, несмотря на то ,что они относятся к противоположным концам катены.

Метод главных компонент подтвердил эту картину сходства контуров плодородия (рис. 4): описанные выше группы контуров плодородия разделены между собой, а внутри групп области контуров либо пересекаются, либо примыкают друг к другу. Эта картина вполне информативна, так как первая главная компонента охватила около 69 % общего варьирования, а первые две компоненты - 78%.

На этом рисунке в координатах первых двух главных компонент хорошо видны и некоторые особенности точек обследования, вошедших или не вошедших в выделенные нами контура. Так, данные, относящиеся к разрезам и характеризующие слои большей мощности (0-20, 20-40 см), чем в прикопках, несколько отстают от данных по другим точкам контуров. Точки, не вошедшие в контура (44,46,48,51), тем не менее в этих координатах близки к рядом расположенным контурам.

На основании проведенного анализа по 13 показателям плодородия выделено 2 группы: микроложбина с нижней частью южного склона и верхние части склона и повышенные участки с обеих концов катены.

Полная почвенная информация

Для полной оценки плодородия почвы нами проанализирована пространственная группировка всех точек почвенного обследования, включая разрезы и прикопки вокруг них. Кроме координат точек, использовано 13 почвенных показателей: мощность горизонта А и по шесть показателей для пахотного и подпахотного слоев (содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия, щелочногидролизуемого азота, гидролитическая кислотность и сумма обменных оснований).

При уровне сходства 75% найдено 11 групп точек, образующих контура и 7 точек, не вошедшие не в один из контуров. Контура привязаны к микрорельефу участка. Размах значений показателей в контурах в подавляющем большинстве случаев не превышает допустимых аналитических расхождений и контура могут быть признаны однородными по почвенным показателям плодородия.

Размах медианных значений между контурами мал и ве-

роятно недостоверен) для гидролитической кислотности в обоих слоях и для суммы обменных оснований в слое 0-10 см, т.е. эти показатели не информативны при выделении контуров.

Первая главная компонента

Рис, 4. Метод плавных компонент оценки плодородия почвы по контурам плодородия

Таким образом, показатели плодородия чернозема выщелоченного в основном определяется расположением на рельефе. Наибольшее накопление гумуса и биогенных элементов характерно для водораздела и склона южной экспозиции.

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

Урожайность и химический состав многолетних трав

Анализируя полученные данные об урожайности и содержании питательных веществ в урожае, выявлено, что эти показатели имеют разное значение, как в зависимости от расположения на склоне, так и экспозиции склона.

Почвы склонов и водоразделов различаются по содержанию подвижных форм фосфора. В верхней части склона северной экспозиции содержание фосфора на 15 % выше, по сравнению с верхней частью склона южной экспозиции. Различия в запасах питательных элементов, обусловлены экспозицией склона, его крутизной и проявлением элювиальных и аккумулятивных процессов, оказали влияние на продуктивность пырея. За 2001-2002 гт. среднем по двум трансектам выявлено, что на южных склонах урожайность сена на 28 ц/га выше, чем на северных. Наряду с этим на склонах южной экспозиции содержание фосфора в растениях выше по сравнению с северной экспозицией на 0,02-0,06 %. В средней части склона отмечается незначительное превышение содержания фосфора, по сравнению с нижней частью склона.

В почвах склонов северной экспозиции прослеживается увеличение подвижного калия в пахотном слое, по сравнению со склонами южной экспозиции. Это связано с тем, что калий на южных склонах больше выносится талыми и ливневыми водами за пределы склона. На склонах северной экспозиции таких различий в содержании калия по элементам рельефа не выявлено. Содержание калия в растениях в верхней части склона составило 1,51 %, в средней - 1,47 %, в нижней части -1,34 %.

На фоне общей близости химического состава сена (наименьший уровень сходства 88 %) наблюдается группировка, соответствующая последовательности точек отбора в катене. Особенно заметно отличается состав на северной повышенной части от остальных частей катены - здесь несколько выше относительное содержание калия и ниже - азота

Связь урожайности с почвенными показателями плодородия.

Связь с урожайностью по всему массиву данных оценивали, используя группировки всей совокупности показателей (программа GRUM, Алгоритмы и программы..., 1985). В результате для 2001 года найдено, что зависимость близка к линейной, при этом коэффициент детерминации 0,81, уровень вероятности 99,75 %. В 2002 году нелинейная зависимость лучше описывает данные, чем линейная, коэффициент детерминации 0,97, уровень вероятности 99,5 %.

Для оценки зависимости урожайности от микрорельефа местности использовали однофакторный дисперсионный анализ, где в качестве фактора выступал тип или номер контура, а в качестве отклика - урожайность в тот

или иной год и укос. Влияние типа контура чрезвычайно значимо, но доля влияния не столь велика, особенно, в 2001 году. Если контура плодородия взять более дробно - фактически выделенные 6 контуров, охватывающих вторую и третью трансекты, то влияние этих контуров заметно выше, чем после обобщения их в типы. В обоих случаях влияние контуров заметно выше в более урожайный год.

Проведенный однофакторный дисперсионный анализ по урожайности, где фактором выступили выделенные почвенные контура по плодородию показал, что если взять все почвенные контура (без объединения первого и пятого), то влияние их на урожайность в 2003 году составила около 46% при невысоком уровне значимости 10%, причем внутри четырех контуров наблюдалось значительное варьирование урожайности (коэффициент вариации от 17 до 31%).

Далее были проведены корреляционный и регрессионный анализы. При уровне значимости 1% коэффициенты корреляции с урожайностью получены: для содержания гумуса, подвижного фосфора и суммы обменных оснований в слое 0-10 см 0,44, 0,50 и 0,40, соответственно, а также для содержания обменного калия в слое 20-30 см 0,40. При уровне значимости 5% для содержания гумуса в слое 20-30 см — 0,33.

В условиях 2003 года связь урожайности с отдельными свойствами почвы теснее, чем с выделенными контурами плодородия почвы:

У= -82,2 - 0,7015-Р205 №„ + 0,5215-(<Мо™) + 1,416-К2Оамо см) -0,01005-К20(2о.зосЧ) - 0,1863-5ао-зосм„ (1) Я2=0,51; Р> 0,95; Б, - 4,9 и/га.

Анализ уравнения показывает, что значимая нелинейная связь имелась только с содержанием обменного калия в подпахотном слое с оптимумом 70-77 мг/кг, попадающем в диапазон варьирования на поле. Связи с остальными показателями линейные.

Сопоставление изолиний урожайности с элементами микрорельефа и контурами плодородия

2001 год, 2-й укос. Минимальная урожайность приурочена к нижней части склона, примыкающего к микроложбине с севера (1,0-1,1 ц/га). На север и юг от этого места урожайность растет до 1,3-1,4 ц/га, а к краям поля (па севере и юге) вновь понижается до 1,1-1,2 ц/га. В пределах склонов к микроложбине изолинии рельефа и урожайности изогнуты в разные стороны -урожайность повышается вниз по уклону в направлении на запад. Соответствие хонтурам плодородия в виде тенденции.

2002 год 1-й укос. Общие тенденции те же, но минимальная урожайность более тесно привязана к микроложбине.

2003 год 1-й укос. В условиях влажного года урожайность многолетних трав имеет значительные отличия от урожайности предыдущих лет. Еще значительное влияние на снижение урожайности оказало вырождение многолетних трав (рис. 5). В микроложбине наблюдалась максимальная урожай

Рис. 5. Изолинии урожайности, а - 2001 год, б - 2002 год, в - 2003 год.

ность, а на водоразделе в некоторых точках отмечалось минимальная урожайность.

Наиболее значима связь между урожайностью, содержанием гумуса и содержанием калия по обоим трансектам (табл.2). Связь между урожайностью и реакцией среды несущественна.

Таблица 2

Корреляционная матрица взаимосвязи урожайности с показателями почвен-

Показатели Урожайность Гумус р2о5 к20

Трансекта 1

Гумус 0,802

р2о5 0,530 0,705

к2о 0,907 0,824 0,737

рН -0,040 0,282 0,600 0,186

Трансекта 2

Гумус 0,831

р205 0,596 0,817

к2о 0,839 0,915 0,745

РН 0,400 0,570 0,467 0,607

Между собой показатели почвенного плодородия тесно взаимосвязаны. Так отмечена прямая зависимость между содержанием гумуса и подвижными формами фосфора и калия.

Уравнение множественной регрессии (с учетом значимости коэффициентов регрессии) между урожайностью и основными показателями плодородия

почвы имеет следующий вид.

У= 0,281 • Гумус - 0,364 • Р205 + 0,945 • К20; г2=0,889 (2) Для трансекты 2:

У = 0,593-Г-0,247-Р20$+0,480-К20; г2 = 0,749, (3)

где: Г- содержание гумуса, Р2О5 - содержание фосфора, К20 - содержание калия.

Использование методов статистической обработки позволило графически показать зависимость между урожайностью пырея и показателями плодородия почвы. Наименьшая урожайность соответствует минимуму гу-мусированности и минимальному содержанию фосфора. Аналогичная зависимость прослеживается между урожайностью, содержанием гумуса и содержанием калия.

Комплексная оценка плодородия почв

Комплексная оценка плодородия по почвенным показателям возможна с двух позиций: 1) условное сравнение между собой различных частей изучаемого участка; 2) сравнение с оптимальными значениями почвенных показателей, принятыми для данных почв и данного региона.

В первом случае имеет смысл исследовать регрессионную зависимость урожайности от почвенных показателей, во втором случае можно использовать шкалы обеспеченности для отдельных почвенных показателей (Державин, Фрид, 2002). Нами использованы оба подхода.

Уравнение регрессии для урожайности биомассы 2-го укоса 2001 г. имело вид:

У(ц/га) = 9,155 + 0,01234 Р205{о.1осИ) - 0,003538-N((Mo»> + 0,OO9356N(20. jo») + 0,02212-Нг ,0-iocm) + 0,004025-Бдо-зосм) - ОД218-К20(0.,0 см) + 0,001215«/)* вив», - 0,007065 S((Mocm, , (4)

R2 = 0,66, Р> 0,95, Sx - 0,088 ц/га.

Основной вклад в эту общую зависимость дало влияние гидролитической кислотности в слое 0-10 см:

У(ц/га) = -0,18 +0,02209 • Нг(«мом>, (5)

R2= 0,40, Р> 0,90, Sx - 0,010 ц/ra.

Анализ уравнения (4) показывает, что по большинству почвенных показателей имеют место линейные зависимости, только для найдена зависимость с минимумом при 91 мг/кг, другими словами оптимальное сочетание почвенных показателей в этом году на участке не найдено, и сопоставить с ним различные части участка нет возможности.

Для биомассы 1-го укоса 2002 года, соответственно имеем:

У(ц/га) = 164,5 + 0,9999 • А + 7,06 • Гумус ,0-юсм) +0,352 • К2О(0.|0см) -0,2183 • S(o-iocm) - 0,819 • Hr(20-J0c«) + O,1842 • Sl2Mo«)- 1,067 • N(2o.3oc«>, (6)

R2 = 0,77, уровень значимости 0,001, среднеквадратическое отклонение 3,7 ц/га.

Основной вклад дало влияние содержания гумуса в слое 0-10 см:

У(ц/га) « -32 +10,36 • Гумус(о.|осм), (7)

R: = 0,61, уровень значимости 0,005, среднеквадратическое отклонение 4,4 ц/га.

Так же, как для 2001 года, оптимального сочетания почвенных показателей здесь не найдено, сопоставление частей участка только по одному показателю (гумусу в слое 0-10 см) еще более правомерно, чем в 2002 году, из-за более высоких статистических характеристик уравнения (7).

Минимальные значения гумуса в слое 0-10 см наблюдались на днище ложбины 4,6-5,14 %, что дает по уравнению (6) 15,7-21,3 ц/га, максимальное содержание гумуса на повышенной северной части участка (6,66-6,76%, соответствует 37-38 ц/га) и на южном его краю (6,96-7,07 %, соответствует 40,1-41,1 ц/га).

_ Во втором подходе использовали шкалы обеспеченности для черноземов, наиболее близкие к нашим условиям, оценки градаций обеспеченности в баллах взяты из (Державин, Фрид, 2002).

К пахотному слою нами отнесены данные для слоя 0-10 см. Выявлено, что по и степени насыщенности основаниями весь участок попадает в

одну градацию.

Для получения комплексной оценки плодородия (КО) по этим показателям мы использовали два подхода: а) среднее из оценок градаций обеспеченности отдельных показателей; б) принцип жесткого лимитирования, когда КО соответствует наиболее неблагоприятному показателю.

По первому подходу наиболее высокие оценки соответствуют 60-80 баллам и встречаются лишь в двух точках участка: около второго разреза севернее микроложбины и на самом южном краю участка. Наиболее низкие. оценки (30-40,35 баллов) соответствует склонам, примыкающим к днищу микроложбины, и частично к самому днищу. Основная же часть участка оценивается в 40-60, 40-80 баллов. Таким образом, максимальное различие КО составляет на участке около двух раз.

По второму подходу основная часть участка попадает в градацию 4080 баллов, а наихудшая оценка на днище микроложбины и примыкающих к ней склонам - в градацию 20-40 баллов, а одна точка на днище оценивается даже ниже 20 баллов. В этом случае максимальное различие составляет 2-3 раза.

Расчет КО подтвердил отсутствие оптимального сочетания почвенных показателей плодородия, что выявилось при анализе уравнений регрессии. Можно указать и лимитирующие плодородие почвы показатели: для района микроложбины: низкое содержание гумуса в пахотном слое (очевидно, результат эрозии); для основной части участка надо регулировать совокупность показателей — увеличивать содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия, щелочногидролизуемого азота, несколько уменьшить сумму обменных оснований.

ВЫВОДЫ

2. Опытный участок имеет общий склон южной экспозиции и выпуклые микросклоны северной и южной экспозиции. На его территории представлены следующие элементы микрорельефа: прямой микросклон плакор северной экспозиции; два микроповышения, седловина и микрогребень от них; выпуклый склон к микроложбине южной экспозиции; выпуклый склон к микроложбине северной экспозиции.

3. Черноземы в нижней части склонов характеризуются укороченным гумусово-аккумулятивным профилем, повышением уровня вскипания от НС1, ростом дифференциации профиля по содержанию илистых частиц и физической глины, меньшими величинами и гидролитической кислотности, что обусловлено эрозионными процессами.

4. Процессы биогенной аккумуляции органического вещества и биогенных элементов в наибольшей мере процесы проявляются в верхней части

плато. Содержание гумуса в слое 0-20см составило 6,4%, щелочногидроли-зуемого азота - 232 мг/кг почвы, в микропонижении 6,2% и 212 мг/кг, а в нижней части склона соответственно 4,6 % и 182 мг/кг почвы. Внутрипро-фильное распределение гумуса характеризуется постепенным снижением в разрезах на плато и в микропонижении и резким в нижней части склона. Изменение содержания гумуса и градиент его падения в микроложбине круче в подпахотном слое, что свидетельствует о влиянии процесса водной эрозии на аккумуляцию органического вещества.

5. Изменение пространственного распределения физико-химических показателей плодородия почвы в слоях 0-10 и 20-30 см не превышает допустимых межлабораторных расхождений и проявляется в виде тенденции: подвижный фосфор в микроложбине снижается до 40-60 мг/кг почвы, а на остальной территории колеблется в пределах 75-85 мг/кг, содержание обменного калия, щелочногидролизуемого азота, сумма поглощенных оснований и гидролитическая кислотность минимальны в микроложбине; пространственное распределение и степени насыщенности основаниями не имеет явно выраженной связи с рельефом участка.

6. Для комплексной оценки плодородия почвы (выделения контуров плодородия) необходимо использовать следующие показатели: мощность горизонта А, содержание гумуса, щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, гидролитическую кислотность и сумму поглощенных оснований.

7. Выделены и охарактеризованы элементы рельефа (водораздельные участки, склоны южной и северной экспозиции, ложбины) по совокупности показателей почвенного плодородия (гумус, азот щелочногидролизуемый, фосфор, калий, рН, Иг, Б.У) и урожайности многолетних трав. С использованием методов геостатистики по совокупности почвенных показателей выделены контура разного уровня плодородия, которые в значительной мере обусловлены элементами рельефа.

8. Статистическая обработка, проведенная методом корреляционного анализа, свидетельствует о наличии достоверной связи между большинством изученных показателей плодородия почвы. Мощность гумусового горизонта оказывает существенное (на уровне более 50%) влияние на содержание гумуса, гидролитическую кислотность и сумму обменных оснований в слое 0-10 см, а также на содержание щелочногидролизуемого азота в слоях 0-10 и 2030 см. Содержание гумуса в слое 0-10 см оказывает сильное влияние на содержание подвижного фосфора, шелочногидролизуемого азота, гидролитическую кислотность и сумму обменных оснований в слое 0-10 см и подвижного фосфора и гумуса в слое 20-30 см.

9. Проведенный статистический анализ показал, что имеются определенные совпадения контуров свойств по микрорельефу: выделяются повышенные северная и южные части участка, микроложбина с примыкающими к ней частями склонов и середины обеих склонов к микроложбине. Показатели плодородия чернозема выщелоченного в основном определяется расположе-

нием на рельефе. Наибольшее накопление гумуса и биогенных элементов характерно для водораздела и склона южной экспозиции.

10. Варьирование урожайности между разными элементами рельефа по контурам плодородия достигает 20-50 ц/га сена многолетних трав, что необходимо учитывать при нарезке полей и закладке полевых опытов. Урожайность пырея бескорневищного и содержание питательных веществ в урожае зависят как от расположения на склоне, так и ее экспозиции. На южных склонах урожайность сена на 2-8 и/га выше, чем на северных, а содержание фосфора в растениях выше по сравнению с северной экспозицией на 0,020,06 %. В средней части склона отмечается незначительное превышение содержания фосфора, по сравнению с нижней частью склона. Содержание калия в растениях в верхней части склона составляет 1,51 %, в средней — 1,47 %, в нижней части — 1,34 %.

11. При уровне значимости 1% коэффициенты корреляции с урожайностью получены: для содержания гумуса, подвижного фосфора и суммы обменных оснований в слое 0-10 см: 0,44, 0,50 и 0,40, соответственно, а также для содержания обменного калия в слое 20-30 см - 0,40. При уровне значимости 5% для содержания гумуса в слое 20-30 см - 0,33. Значимая нелинейная связь урожайности выявлена с содержанием обменного калия в подпахотном слое с оптимумом 70-77 мг/кг, попадающем в диапазон варьирования на поле. Связи с остальными показателями линейные.

Предложения производству При нарезке полей севооборотов и рабочих участков внутри них, а также при закладке полевых опытов необходимо учитывать варьирование урожайности сельскохозяйственных культур между разными элементами рельефа по контурам плодородия.

Список трудов

1) Княжнева Е.В. Агрохимические аспекты пространственной неоднородности плодородия почв/ Е.В. Княжнева, СМ. Надежкин// Проблемы повышения эффективности сельскохозяйственного производства в XXI веке: Материалы 41-ой научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрохимического факультета/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия.- Пенза: РИО ПГСХА, 2002. - С.39-41.

2) Фрид А. С. Пространственная неоднородность плодородия почв/А.С. Фрид, СМ. Надежкин, Е.В. Княжнева// Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: Материалы Международной научно-практической конференции. ТОМ 1./ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия.- Пенза: РИО ПГСХА, 2002.- С. 79-80.

3) Княжнева Е.В. Пространственное варьирование агрохимических свойств на различных элементах рельефа/Е.В. Княжнева // Материалы научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора Г.Б. Гадьдина.- Пенза: РИО ПГСХА, 2003.- С 81-83.

4) Княжнева Е.В. Изучение неоднородности плодородия почв в лесостепи Среднего Поволжья/ Е.В. Княжнева // Агрохимические аспекты повышения

9482

продуктивности сельскохозяйственных культур: Материалы Международной научной конференции/Всероссийский научно-исследовательский институт удобрений я агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова.-Москва, 2002.- С.18-21.

5) Княжнева Е.В. Плодородие почвы и урожайность в зависимости от экспозиции склона/ Е.В. Княжнева, СМ. Надежкин // Проблемы плодородия почв на современном этапе развития: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции.- Пенза, 2002. - С.45-47.

6) Княжнева Е.В. Влияние кислотности на урожайность многолетних трав/ Е.В. Княжнева// Проблемы АПК и пути их решения/ Материалы научно-практической конференции/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия.- Пенза: РИО ПГСХА, 2003.- С.88-91.

7) Батаев С.К. Комплексная оценка плодородия почвы / С.К. Батаев, Д.В. Лисенков, Е.В. Княжнева// Материалы межвузовской студенческой научной конференции/ Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. -Пенза: РИО ПГСХА, 2004.- С. 72-74.

Подписано в печать 13.05.04. Объем 1,25 усл. пл. Тираж 100 экз. Заказ №63.

Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельство №5551. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Княжнева, Елена Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Понятие агроэкологической неоднородности почвенного покро- 7 ва

1.2 Катенный метод изучения почвенного покрова

1.3 Плодородие почв в зависимости от расположения на склоне

1.4 Использование и учет неоднородности почвенного покрова и 27 плодородия в опытном деле и производственных условиях

1.5 Комплексная оценка плодородия почвы

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Условия и характер почвообразования

2.2 Морфологические особенности почв 57 2.3. Почвенный покров участка

2.4 Погодные условия в годы исследования

2.5 Объекты исследований

2.6. Сроки отбора образцов

2.7. Методы исследования

2.7.1. Методика учета урожая

2.7.2. Методы анализа почвенных образцов

ГЛАВА 3. РЕЛЬЕФ И СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

УЧАСТКА

ГЛАВА 4. ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 85 ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ПЛОДОРОДИЯ УЧАСТКА

4.1 Агрохимические данные почвенных образцов в разрезах и 85 прикопках

4.2 Влияние элементов рельефа и экспозиции склона на свойства 104 почвы

4.3 Выделение однородных контуров по показателям плодородия

4.3.1 Сравнение контуров плодородия, выделенных по свойствам -112 почв

ГЛАВА 5. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ

5.1 Урожайность и химический состав многолетних трав

5.2 Изолинии урожайности - сопоставление с элементами 123 микрорельефа и контурами плодородия

5.3 Комплексная оценка плодородия почвы и ее связь с 126 урожайностью

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Агроэкологическая характеристика неоднородности плодородия почвенного покрова в условиях правобережной лесостепи Среднего Поволжья"

Закономерности распределения и варьирования основных свойств почв в пределах макро- и микрорельефа, а также по профилю почв оказывают существенное влияние на эффективность использования; и воспроизводства плодородия; почв. Лесостепь Среднего Поволжья характеризуется высокой пестротой почвенного плодородия (Денисова, 1976; Денисова, 2003; Лобов и др.,1985; Надежкин, 1999; Почвы Куйбышевской области; Почвы Пензенской области, 1984) характерной даже для небольших участков и полей. Это выявлено и в других зонах Черноземной полосы России, что подтверждено при детальном анализе почвенного покрова (Дайнеко, Нешатаев, 1973; Кузнецова, Савин, Силаков, Коновалов, 1993; Сорокина, Когут,1997)

В лесостепи Среднего Поволжья широко развиты эрозионные и другие процессы; деградации черноземов (Г альдин, Антонов, Китаева, 1991;. Л омов,. Войтанник, 2001), что существенно усложняет структуру почвенного покрова и требует дифференцированного применения технологий земледелия, с адаптацией» их к внутрипольной пестроте плодородия и агроэкологическим свойствам почвы.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является выявление влияния природной и антропогенной неоднородности, почвенного покрова на экологические аспекты формирования свойств почв и продуктивность многолетних трав в условиях выщелоченных черноземов правобережной лесостепи Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

1) Дать характеристику почвенного покрова и микрорельефа опытного участка.

2) Изучить пространственную неоднородность основных показателей почвенного плодородия.

4) Дать экологическую оценку пространственной неоднородности формирования урожая! многолетних трав в? зависимости от структуры почвенного покрова.

5) Дать комплексную оценку связи урожайности многолетних трав с основными свойствами почв на различных элементах рельефа с учетом, неоднородности почвенного покрова.

Научная новизна. Впервые в условиях правобережной) лесостепи Среднего Поволжья проведена агроэкологическая; оценка неоднородности почвенного покрова на основании изучения пахотного и г подпахотного горизонтов почвы.

Выявлена связь показателей плодородия почвы, с формированием урожая многолетних трав в зависимости от элементов микрорельефа. Апробирована и впервые использована новая методика выделения контуров; плодородия с использованием методов геостатистики. Проведена комплексная экологическая оценка плодородия почв дифференцированно в зависимости от микрорельефа опытного участка и выявлены лимитирующие факторы плодородия.

Установленные закономерности направленности изменений пространственной неоднородности в зависимости от положения на рельефе рекомендуется (целесообразно) использовать при разработке технологии координатного (прецизионного) земледелия и в первую очередь для устранения различий элементов почвенного плодородия.

Положения выносимые на защиту

1) Методика выделения контуров плодородия почвы.

2)Определение характера, формы и направленности связи между основными элементами плодородия почвы и урожайностью многолетних трав.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно, в течение 2001 -2003 гг. докладывались на заседаниях отдела агропочвоведения Почвенного института им. В.В. Докучаева. Работа была доложена на Международных, Всеросийских и региональных конференциях (Москва, ВИУА, 2002, Пенза, 2002-2004).

Публикации результатов исследований: По материалам исследований опубликовано 7 работ.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Княжнева, Елена Владимировна

1. На основании проведенных исследований детально проанализирован и уточнен почвенный покров опытного участка, на котором наибольшее рас пространение имеют черноземы выщелоченные среднемощные малогумус ные, и в меньшей степени, черноземы оподзоленные среднемощные малогу мусные, темно-серые лесные, серые лесные и почвы овражно-балочных ком плексов разной степени смытости и намытости.2, Опытный участок имеет общий склон южной экспозиции и выпук лые микросклоны северной и южной экспозиции. На его территории пред ставлены следующие элементы микрорельефа: прямой микросклон плакор северной экспозиции; два микроповышения, седловина и микрогребень от них; выпуклый склон к микроложбине южной экспозиции; выпуклый склон к микроложбине северной экспозиции.3. Черноземы в нижней части склонов характеризуются укороченным гумусово-аккумулятивным профилем, повышением уровня вскипания от HGl^ ростом дифференциации профиля по содержанию илистых частиц и фи зической глины, меньшими величинами pHkci и гидролитической кислотно сти, что обусловлено эрозионными процессами;

4; Процессы биогенной аккумуляции органического вещества и био генных элементов в наибольшей^мере проявляются в верхней части плато.Содержание гумуса в слое 0-20см составило 6,4%, щелочногидролизуемого азота- 232 мг/кг почвы, в микропонижении ?6,2% и 212 мг/кг, а в нижней части склона соответственно 4,6 % и 182 мг/кг почвы. Внутрипрофильное распределение гумуса:характеризуется постепенным снижением в разрезах на плато и в микропонижении и резким в нижней части склона. Изменение содержания гумуса и градиент его падения в микроложбине круче в подпа хотном слое, что свидетельствует о влиянии процесса водной эрозии t на ак кумуляцию органического вещества.5. Изменение пространственного распределения физико-химических показателей плодородия почвы в слоях О-10 и 20-30 см не превышает допус тимых межлабораторных расхождений и проявляется в виде тенденции: под вижный, фосфор в микроложбине снижается до 40-60 мг/кг почвы, а на ос тальной территории колеблется в пределах 75-85 мг/кг; содержание обменно го калия, щелочногидролизуемого азота, сумма поглощенных оснований и гидролитическая кислотность минимальны в микроложбине; пространствен ное распределение рНкс1 и степени насыщенности основаниями не имеет явно выраженной связи с рельефом участка.6. Для комплексной оценки плодородия почвы (выделения контуров

плодородия) необходимо использовать следующие показатели: мощность го ризонта А, содержание гумуса, щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, гидролитическую кислотность и сумму погло щенных оснований.7. Выделены и охарактеризованы элементы рельефа (водораздельные участки, склоны южной и северной экспозиции; ложбины) по совокупности показателей почвенного плодородия (гумус, азот щелочногидролизуемый; фосфор, калий, рН, Нг, S,V) и урожайности многолетних трав. С использо ванием методов геостатистикишо совокупности почвенных показателей вы делены контура разного уровня плодородия, которые в значительной мере обусловлены элементами рельефа.8. Статистическая обработка, проведенная методом корреляционного анализа, свидетельствует о наличии достоверной связи между большинством изученных показателей плодородия почвы. Мощность гумусового горизонта оказывает существенное (на уровне более 50%) влияние на содержание гуму са, гидролитическую кислотность и сумму обменных оснований в; слое 0-10 см^ а также на содержание щелочногидролизуемого азота в слоях 0-10 и 20-

30 см. Содержание гумуса в слое 0-10 см оказывает сильное влияние на со держание подвижного фосфора, щелочногидролизуемого азота, гидролити ческую кислотность и сумму обменных оснований в слое 0-10 см и подвиж ного фосфора и гумуса в слое 20-30 см.9; Проведенный статистический анализ показал, что имеются опреде ленные совпадения.контуров свойств по микрорельефу: выделяются повы шенные северная и южные части участка, микроложбина с примыкающими к ней частями склонов и середины обеих склонов к микроложбине. Показатели плодородия чернозема выщелоченного в основном определяется расположе нием на рельефе. Наибольшее накопление гумуса и.биогенных элементов ха рактерно для водораздела и склона южной экспозиции.10. Варьирование урожайности между разными элементами рельефа по контурам плодородия достигает 20-50 ц/га сена многолетних трав, что необ ходимо учитывать при нарезке полей и закладке полевых опытов. Урожай ность пырея бескорневищного и содержание питательных веществ в урожае зависят как от расположения на склоне, так и ее экспозиции. На южных склонах урожайность сена на 2-8 ц/га выше, чем на северных, а содержание фосфора в растениях выше по сравнению с северной экспозицией на 0,02-

0,06 %. В средней части склона отмечается незначительное превышение со держания фосфора, по сравнению с нижней частью склона. Содержание ка лия в растениях в верхней части склона составляет 1,51 %, в средней - 1,47 %, в нижней части - 1,34 %.11. При уровне значимости 1% коэффициенты корреляции с урожай ностью получены: для содержания гумуса, подвижного фосфора и суммы обменных оснований в слое 0-10 см: 0,44, 0,50 и 0,40, соответственно, а так же для содержания обменного калия в слое 20-30 см - 0,40. При уровне зна чимости 5% для содержания гумуса в слое 20-30 см - 0,33. Значимая нели нейная связь урожайности выявлена с содержанием обменного калия в под пахотном слое с оптимумом 70-77 мг/кг, попадающем в диапазон варьирова ния на поле. Связи с остальными показателями линейные.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Княжнева, Елена Владимировна, Москва

1. Авдеева Т.Н. Неоднородность плодородия почвенного покрова и ее учет при проведении полевых опытов / Т.Н. Авдеева, А.С. Фрид // Современные проблемы почвоведения. Научные труды Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. М.: 2000.- 337-346.

2. Авдонин Н.С. Свойства почвы и урожай / Н.С. Авдонин.- М.: Колос, 1965.

3. Агрофизические методы исследования почв. М.: Наука, 1966.- С 14-30.

4. Адерихин П.Т. Почвенно-эрозионные районирования ЦЧО./П.Т. Адерихин, И.А. Санталов//Природное и с/х районирование СССР. М.: Изд-во МГУ, 1981.-С. 21-27.

5. Адерихин П.Т. Изменение физических свойств почв черноземного типа под влиянием антропогенных факторов.. /7 Проблемы повышения продуктивности черноземных почв / П.Г. Адерихин, В.А. Королев, Г.В Королева.- Харьков, 1983,-С. 53-54.

6. Айвазян А. Прикладная статистика. Основы моделирования и первичная обработка данных/ А. Айвазян, И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин.- М.: Финансы и статистика, 1983. - 472 с.

7. Алгоритмы и программы для ЭВМ СМ -4/ Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева. М.:1985. - 21-22.

8. Андреева Н.С. Петрографо-минералогическая характеристика и взаимосвязь морены и покровных суглинков Воронежской области./Н.С. Андреева// Труды Межвузовского научного совещания по геологии ЦЧО. Воронеж, 1957.-С.43-52.

9. Аннотированный перечень моделей плодородия в автоматизированном банке ПЛОМОД. М.: РАСХН, Вып. 4.1999.-129 с. П.Антипов -Каратаев И.А. Влияние длительного орошения на почвы/ НА. Антипов -Каратаев, В.Н Филлипова. - М.: Изд-во АН СССР, 1955.- 206 с.

10. Архангельский АД. Обзор геологического строения Европейской России (Среднее и Нижнее Поволжье)/ А. Д. Архангельский.- 1922; Вып.№ 1,2. - 25-48.

11. Ахтырцев Б.П.. Почвенный покров Липецкой области/Б.П. Ахтырцев, В.Д. Сушков. - Воронеж, 1983. - 265.

12. Ахтырцев Б.П; Влияние водной эрозии на агрохимические и агрофизические свойства типичных черноземов/ Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин// Научные основы повышения плодородия почв.- Саранск: Мордов. ун-т 1983.- 9-27.

13. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров Белгородской области/ Б.П. Ахтырцев, Соловиченко. - Воронеж, 1988. - 241.

14. Ахтырцев Б.П. Водные свойства черноземов обыкновенных южнорусской степи при разных видах использования./Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин// Почвоведение.- 1991.- № 3.- С 66-79.

15. Балашкина В.И. Рельеф и урожайность сельскохозяйственных культур/В.И. Балашкина, MB. Кононов//Земледелие.- 1988. № 2. - 14-16.

16. Барановская В.А. Состав гумуса староорошаемых почв Заволжья/В.А. Барановская, В.И. Азовцев// Почвоведение.- 1973.- № 10. - 43-48.

17. Барановская В.А. Влияние орошения на современный почвообразовательный процесс/В.А. Барановская, В.И. Азовцев// Тр. X Междун. конгр. почвоведов, - М., 1974. - 132-136.

18. Басевич В.Ф. Неоднородность подзолистых почв в условиях агроценозов./В.Ф. БасевичУ/Почвоведение.-1996.-№ 10.-С. 1176-1185.

19. Бахнов В.К. Методологические и методические аспекты почвоведения/В1К. Бахнов, Г.П. Гамзиков, В.Б. Ильин и др. - Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1988.-С. 7-36.

20. Березин Л.В. Опыт мелиорации соловцов Омской области/ Л.В. Березин// Мелиорация соловцов: Тр. Почв. Ин-та им. В.В. Докучаева- 4.3. - 1973.

21. Брауде И.Д, Эрозия почв, засуха и борьба с ними в ЦЧО/И.Д, Брауде.- М.: Наука, 1965.

22. Годельман Я.М. Развитие теории и методов картографии почв на основе )Д1ения о структуре почвенного покрова//Л.М. Годельман// Структура почв. покрова и использование почвенных ресурсов.- М.: Мысль, 1978. - 15-19:

23. Годельман Я.М; Неоднородность почвенного покрова и использование земель/ Я.М. Годельман.- М.: Наука, 1981. - 200 с.

24. Годельман ЯМ. Основные задачи учения о структуре почвенного покрова/ ЯМ. Годельман. // Почвоведение.- 1987г.-№ 5.- 5-14.

25. Годельман Я.М. Классификационная система почвенного покрова/ Я.М. Годельман. // Почвоведение.- 1991г.- № 6.- С, 15-25.

26. Грановский В.А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях/ В.А, Грановский, Т.Н. Сирая.- Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. Отд-ние, 1991.-288 с.

27. Григорьев Г.И. Неоднородность почвенного покрова и ее виды в подзолистой зоне/Г.И. Григорьев// Почвоведение.- 1970.- № 5. - 3-11.

28. Григорьев Г.И. Элементарная структура почвенного покрова/ Г.И. Григорьев // Бюл. Почв, ин-та им. В.В, Докучаева. Вып. V11I М., 1975.- 6-17.

29. Гринченко Т.А. Комплексная оценка эволюции плодородия почв и степени окультуренности при длительном воздействии мелиорации и удобрений/Т.А. Гринченко, А.А. Егоршин// Агрохимия.-1984.-№11.-С.82-88.

30. Гринченко Т.А. Метод комплексной оценки эволюции плодородия почв/ ТА. Гринченко, А.А. Егоршин//Тез. докл. VII делегатского съезда Всес. об-ва почвоведов (9-13 сент. 1985 г., Ташкент). Ч. III. Ташкент, 1985. - 7 с.

31. Дайнеко Е.К. Анализ структуры почвенного и растительного покрова Казацкой степи ЦЧЗ им. В.В, Алехина/ Е.К. Дайнеко, Ю.Н. Нешатаев//СПП и методы ее изучения.- М , 1973.- G.170-188.

32. Денисова Н.В. Почвенный покров Курской опытной станции/ H.Bi Денисова// Научные труды Курской обл. гос. с.-х. опытной станции-Курск, 1967.-Т.1.-С. 23-31

33. Денисова Н.В. Формы неоднородности почвенного покрова черноземной зоны среднего Поволжья/ Н.В. Денисова// Крупномасштабная картография почв и ее значение в сельском хозяйстве Черноземной зоны,- М., 1976.- 3-56.

34. Деревицкий Н.Ф. Вопросы методики полевого опыта/Н.Ф. Деревицкий. - Кишинев: Штиинца, 1960.-480 с.

35. Державин Л.В. Статистическая оценка уровня плодородия почвы в полевом опыте/Л.В. Державин, Н.С. Позднякова, Л.В, Зимина// Химия в сел. хоз.-ве.-1981.-№9.-С,4-9:

36. Державин Л.В; Использование балльной оценки агрохимических показателей плодородия почвы при анализе опытных данных/ Л.В. Державин, Н.С. Позднякова, Л.В. Зимина// Химия в сел. хоз.-ве.-1984.-№2. -С.8-10

37. Державин Л,М. Модели комплексной оценки плодородия пахотных земель/Л,М. Державин, А,С, Фрид // Агрохимия,- 2002.- №8.- 5-31.

38. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении/ Е.А. Дмитриев.- М,: Изд-во МГУ, 1972,- 290 с,

39. Докучаев В.В. К вопросу об открытии при императорских русских университетах кафедр почвоведения и учений о микроорганизмах/В;В. Докучаев.- СПб., 1985г,

40. Доспехов Б.А. Варьирование агрохимических свойств дерново-подзолистых почв и методика отбора почвенных проб в полевом опыте/ Б.А. Доспехов, В.А. Мазурина//Агрохимия.- 1970.-№1.-С. 86-94.

41. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта/ Б.А. Доспехов.- М.: Колос. 1979.- 420 с.

42. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований)/ Б.А. Доспехов.- Изд-во. 5-е. М.: Агропромиздат, 1985.- 352 с.

43. Драгунов О.А. Методика одновременного отбора почвенных и растительных образцов с целью изучения связи между свойствами почвы и урожаем/О.А. Драгунов. - Научи, Тр. Сев.-Зап. НИИСХ, Архангельск, 1971.-ВЫП. 20.-С. 77-80.

44. Дуда Г.Г. О некоторых математических методах планирования эксперимента в почвоведении и агрохимии/Г.Г. Дуда, А.А. Ерошин// Почвоведение.-1978.- № 4.- 54-67

45. Евдокимова Т.И. Почвенная съемка/ Т.И. Евдокимова// Учебное пособие.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 1987.- 270 с.

46. Ельников ИИ. Влияние почвенных факторов на накопление нитратов в картофеле/И.И. Ельников, А.Н. Кочетов// Земледелие.-1989.- №8. - 264 с.

47. Ельнин И.В. Урожайность и качество ячменя на эродированных почвах разнонаправленных склонов/И.В. Ельнин// Окультуривание почв и совершенствование приемов выращивания зерновых культур. Пермь, 1982.-С. 75-83.

48. Жежер Л:В. Влияние удобрений на склоновых землях/Л.В. Жежер// Почвоохранное земледелие на склонах. Новосибирск, 1983. - 129-134.

49. Иванов В.М Характеристика почв основных элементов рельефа балочных водосборов./ В.М. Иванов, СИ. Божко // Вестник ВГАУ. Воронеж, 1998.- № 1.. 40-49.

50. Иванов В.Ф. Свойства почв террасированного склона/В.Ф. Иванов, Д.И. Фурга// Почвоведение.- 1988.- № Г.

51. Иванов Д.А. Ландшафтно-адаптивные системы земледелия (агроэкологические аспекты)/Д.А. Иванов:- Тверь, 2001.- 304 с.

52. Ильин ИИ. Инженерная концепция неоднородности и изменчивости физических свойств почв/ И.И. Ильин// Научи. Тр. МИИЗа. Мелиорации почв.-М., 1980.-С. 4-20.

53. Ильина Л.П. Составление районной почвенной карты методом изображения структур почвенного покрова на примере Клинского района Московской области/Л.П. Ильина // Почвенные комбинации и их генезис. М.:Наука, 1972.-С. 158-170.

54. Карманов И.И. Плодородие почв СССР/ И.И. Карманов.- М.: Колос. 1980.- 219 с.

55. Карманов И.И. Методика и технология почвенно-экологической оценки и бонитировки почв для сельскохозяйственных культур/И.И. Карманов.- М.: ВАСХНИЛ, 1990-114 с.

56. Карманов И.И. Ландшафтно-сельскохозяйственная типизация территории/ И.И. Карманов, Д.С. Булгаков// Методическое пособие. - М.: Почв. Ин-т им. В.В. Докучаева, 1997. - 110.

57. Карпов А.П. Изменение агрохимических показателей в выщелоченных черноземах Пензенской области/Л.П. Карпов// Химия в сельском хозяйстве-. 1994.-№3.-С. 11-19.

58. Каск Р.П. Профильная неоднородность гранулометрического состава почв на водных отложениях Эстонии/Р.П. Каск // Почвоведение. 1991. № 7.

59. Кауричев И.С. О проявлении подзолообразовательного процесса в современных условиях лесо-луговой зоны/И.С. Кауричев, Е.М. Ноздрунова// Известия ТСХА, 1961.- Вып. З.-С. 39-48.

60. Кауричев И.С. Структура почвенного покрова и типизация земель/ И.С. Кауричев, Т.А. Романова, Н.П, Сорокина// Учебное пособие. М: Из-во МСХА, 1992.-150С.

61. Качков Ю.П. Использование данных о структуре почвенного покрова при сельскохозяйственной типизации земель/Ю.П. Качков.- М.: Наука, 1978.- 183-189.

62. Качков Ю.П. Неоднородность почвенного покрова и дифференцированное использование земель в агроландшафтах Белоруссии/Ю.П. Качков, А.Ф. Черныш, В.М. Яцухно, О.Ф. Башкинцева// Почвоведение.- 1998.- № 11.- 1390-1397.

63. Каштанов А.Н. Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования систем земледелия на ландшафтной основе / Под ред. А.Н. Каштанова и А.П. Щербакова.- Ч.1.- Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1993. - 98.

64. Каштанов А.Н. Методика разработки систем земледелия на ландшафтной основе / Под ред. А.Н. Каштанова, А.П. Щербакова, В.М. Володина. -Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1996.-С. 132.

65. Каштанов А.Н. Агроэкология почв склонов /А.Н. Каштанов, В.Е. Явтушенко.- М;: Колос, 1997.- 240 с.

66. Кирюшин В.И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия/В. И. Кирюшин.- Пущино, 1993.

67. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия/В.И. Кирюшин.- М.: Колос, 1996.-367 с.

68. Кирюшин В.И. Агроэкологическая классификация земель как основа формирования систем земледелия./В.И. Кирюшин// Почвоведение.- 1997.-№1.-С. 79-87.

69. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977.- 224с.

70. Козлов В.П. К изучению эрозии почвы на западных и южных склонах Среднерусской возвышенности/В.П. Козлов// Тр. Почв.ин-та им. ВВ. Докучаева. 1953.- Т.40.- 130-134.

71. Козловский Ф.И. Методы изучения солевого режима. почв/Ф.И. Козловский // Методы стационарного изучения почв. М.: Наука, 1977.- 88-166.

72. Козловский Ф.И, Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв/Ф.И. Козловский. -М. : Наука, 1991.- 198 с.

73. Козловский Ф.И. Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв/Ф.И. Козловский.- М.: Наука,1991.- 196 с.

74. Колтакова Л.С. Учет колебаний в содержании гумуса в почве перед закладкой длительного стационарного опыта с удобрениями/Л Колтакова//Агрохимия.- 1970.-№5.

75. Крупенников И.А. Новые аспекты крупномасштабной картографии почв/И.А. Крупенников, Я.М. Годельман//Почвоведение,- 1973.-№ Г.

76. Крупеников И.А. Уроки пространственной изменчивости свойств на основе сопоставления коэффициентов вариации/И.А. Крупеников, И.И. Шилихина // Почвы Молдавии и их использование в Условиях интенсивного земледелия. - Кишинев: Штиинца, 1978.-С. 109-112.

77. Кузнецов К.А. Почвы Пензенской области/К.А. Кузнецов, Г.Б. Гальдин, Н.И. Николаева, Э.А. Паламожных .- Саратов-Пенза.: Приволжское кн. изд-во, 1966.-115с.

78. Кузнецов К.А. Черноземы Попереченской степи/К.А. Кузнецов// Вопросы повышения плодородия почвы. Сб. научн. тр. Саратовского СХИ, вып. 90. Саратов, 1977.-С. 3-18.

79. Кузнецова И.В. Сравнительная оценка и пути оптимизации агрофизических свойств черноземов в различных структурах почвенного покрова/И.В. Кузнецова, И.Ю. Савин, Н. Силаков, Н. Коновалов // Почвоведение.-1993.- №4..С.40-51.

80. Кулаковская Т.Н. Агрохимические свойства почв БССР, их значение в продуктивности с.-х. растений и рациональное применение удобрений: Автореф. дис. на соикание уч. ст. доктора с.-х. наук/ Т.М. Кулаковская;-Минск: Урожай, 1965.- 50с.

81. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений/ Т.М. Кулаковская.- М;: Агропромиздат,1990. - 144 с.

82. Лебедева И.И. Почвы Центрально-Европейской части и Средне- Сибирской лесостепи/ И.И. Лебедева, Е.В. Семина- М.: Колос, 1974- 229с.

83. Леонтьев А.К. Определение пестроты почвенного плодородия опытной делянки и участка и ее использование в агрохимических исследованиях/А.К, Леонтьев//Почвоведение.- 1974;-№2.-С. 15-26.

84. Лепилинг ИЛ. Влияние возраста многолетних трав на физические свойства лугово-черноземной почвы/И.А.-Лепилин// Почвоведение.- 1989-№2.

85. Липкина F.C. Изучение параметров почв в полевых и приближенных к полевым условиях/Г.С. Липкина// Теоретические основы и методы определения оптимальных параметров свойств почв: Науч. тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1980.- 29-42.

86. Лобов Г.Г. Почвы Куйбышевской области/Г.Г. Лобов, А. Рабочев, В:А. Носин, Е.Н. Алмаева, М.Г. Холмина.- Куйбышев, 1984- 392с.

87. Ломов СП. Деградационные процессы в почвах Пензенской области/СП. Ломов, М.В. Войтанник.- Пенза ПГСХА, 2000.-128 с.

88. Лошакова Н.А. Анализ сопряженного отображения почв и рельефа в двуплановой контурности карт. Автореф. Дис. Д-ра биол./Н.А. Лошакова.-Наук. Воронеж, 1998.-с 29.

89. Лучицкая О.А. Влияние рельефа на плодородие почвы/ О.А. Лучицкая, В.Н. Башкин // Агрохимия.- 1995.- № 5.- 109 с.

90. Мильков Ф.Н, Среднее Поволжье/Ф.Н. Мильков.- М.: Изд-во АН СССР, 1953.-257 с.

91. Надежкин СМ. Органическое вещество почв лесостепи Приволжской возвышенности и пути его регулирования/С.М. Надежкин.-ВЦ ПГСХА, Пенза- Москва, 1999.- 239 с.

92. Наконечная М.А. Различия агроэкологических условий на склонах южной и северной экспозиций ЦЧО/М.А. Наконечная, В.Е. Явтушенко //Почвоведение.- 1988.-№ 10.- 27-36. -

93. Нестеровский Е.А. Особенностирациональной организации территории лессовидных равнин БССР со сложной структурой почвенного покрова/ Е.А. Нестеровский, В.М. Яцухно// Структура почвенного покрова и организация территории. - М., 1983. - 47-52.

94. Образцов А.С. Системный метод: применение в земледелии/А.С. Образцов.- М.: Агропромиздат, 1990. - 304 с.

95. Общесоюзная инструкция по крупномасштабным почвенным и агрохимическим исследованиям. М.: Колос, 1959;

96. Орлов Д.С. Химия почв/Д.С. Орлов.- М.: Изд-во МГУ, 1985.- 376 с.

97. Перегудов В.Н. Статистические методы обработки данных полевого опыта/ В.Н. Перегудов.- М: ОГИЗ-СЕЛЬХОЗГИЗ: 1948;- 293 с.

98. Перегудов В.Н. Математическая обработка данных полевого опыта/В.Н. Перегудов// Полевой опыт, - М.: Колос, 1968- 153-241.

99. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса. Биохимические аспекты/В.В. Пономарева.-Л,: Наука, 1964.-379 с.

100. Почвенная съемка. М.: Изд. АН СССР, 1959.

101. Приходько В.Е. Орошаемые степные почвы: функционирование, экология, продуктивность/В.Е. Прриходько.- М.: ИНТЕЛЛЕКТ, 1996. -С.30-37.

102. Программа и методика исследований в Географической сети полевых опытов по комплексному применению средств химизации в земледелии. М.:ВИУА. 1990.-186 с.

103. Проект новых расширенных Методических указаний по мониторингу плодородия.

104. Просвиров Б.В. К методике взятия почвенных образцов при агропочвенных обследованиях для целей химизации/Б.В. Просвиров// Химизация соц. земледелия.- 1934,- № 3.

105. Прохорова З.А. Влияние компонентов элементарной структуры дерново-подзолистых почв на продуктивность с.-х. растений/3. А. Прохорова, Н.П. Сорокина// - Бюл. Почв, ин-та им. В.В, Докучаева, 1975,-Вып. 8.-С. 178-190.

106. Прохорова З.А. Структура почвенного покрова в вопросах методики почвенно-агрохимических исследований/З.А. Прохорова, Н.П. Сорокина// Структура почв, покрова и использование почв, ресурсов.- М. : Наука, 1978-С. 201-208.

107. Прохорова ЗА. Методика линейно-выборочного учета урожая для оценки продуктивности почвенного покрова поля/З.А. Прохорова// Почвоведение.-1984.- № 3.- 91-101.

108. Прохорова З.А. Изучение и моделирование плодородия почв на базе длительного полевого опыта/ З.А. Прохорова, А.С. Фрид//. М.: Наука, 1993- 190с.

109. Пружин М.К. Влияние длины и крутизны склона на смыв почвы при снеготаянии в ЦЧО/М.К. Пружин// Почвоведение.- 1983.-№7.- С 126-131.

110. Прянишников Д.И, Избранные сочинения/Д.И. Прянишников.- Т. 1. М.: Колос. 1965.-721с.

111. Родин Л.Е. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности/Л.Е. Родин, Н.И. Базилевич.-М.Л.: Наука, Ленингр. отд-ие, 1965.-252 с.

112. Розанов Б.Г, Генетическая морфология почв/Б.Г. Розанов.- М.: Изд- во МГУ, 19756.- 293 с.

113. Розов Н.Н. Классификация почв СССР/Н.Н. Розов, Е.Н. Иванова// Почвоведение.-1967.- № 3.- 12-22.

114. Самсонова В.П. Структуры пространственной вариабильности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы/В.П. Самсонова, Ю.Л. Мешалкина, Е.А. Дмитриев // Почвоведение.- 1999.- № I .-С. 1359-1366.

115. Синельников Э.П. Оценка состояния почв по результатам агрохимического обследования/Э.П. Синельников, Ю.И. Слабко // Химия в сел. хоз.-ве.-1995.-№2-3 -С.28-31.

116. Синицына М.Г. Характеристика почв и строение почвенного покрова на северной границе Черноземной зоны/М.Г. Синицына/У Крупномасшабная картография почв и ее значение в сельском хозяйстве Черноземной зоны. М.: 1976. - 93-154.

117. Система земледелия и землеустройства колхоза им. Ленина Лопатинского района Пензенской области, Пенза, 1985- 165 с:

118. Снедекор Дж. У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии/Дж. Снедекор.- М.: Сельхозиздат, 1961.- 503 с.

119. Соболев С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними/С.С. Соболев.- М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948.-118 с.

120. Соколов А.В. Распределение питательных веществ в почве и урожай растений/А.В. Соколов.- М.: Изд-во АН СССР, 1974-. 329 с.

121. Сорокина Н.П. Опыт составления детальной почвенной карты/Н.П. Сорокина В.К. Кальван//Бюл. Почв, ин-та им. В.В; Докучаева, М, 1975.- , Вып. 8.-С.-167-177.

122. Сорокина Н.П. Методические рекомендации. Составление и использование детальных почвенных карт./ Составитель Н.П. Сорокина. Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, М., 1977,- 52 с.

123. Сорокина Н.П. Крупномасштабная картография почв в связи с агроэкологической типизацией земель/Н.П. Сорокина// Почвоведение.-1993.-№9.-С.37-46.

124. СорокинаИ.П., Когут Б.М. Динамика содержания гумуса в пахотных черноземах и подходы к ее изучению/Н.П. Сорокина, Б.М. Когут // Почвоведение.-1997.-№2.- 178-184.

125. Спрыгин И.И: Материалы к описанию степи около д. Поперечное Пензенского уезда и заповедного участка на ней/ И.И. Спрыгин // Работы по изучению Пензенских заповедников, Пенза, 1923. -45 с.

126. Спрыгин И.И; Из области Пензенской лесостепи. 4.1. Травяные степи Пензенской губернии/И.И. Спрыгин // Труды по изучению заповедников Отдела Главнауки НКП РСФСР. Вып.4. М:: 1926. -С. 16-145.

127. Спрыгин И.И. растительный покров Средневолжского края/ ИИ. Спрыгин.- Самара-Москва. Средневолжский краевой НИИ сельского хозяйства, 1931.- 66 с.

128. Томсон Л. Почвы и их плодородие/Л. Томсон, Ф. Троу. Пер, с англ. Э.И: Шконде - М.: Колос, 1982.

129. Тюлин В.А. Продуктивность сельскохозяйственных культур в различных микроландшафтах./В.А. Тюлин, Д.А. Иванов, Л.И. Петрова, Р.А. Саликов// Системы земледелия.- 2000.- № 2 - 18-19.

130. Усов Н.И. Почвы Саратовской области/ Н.И, Усов.- Саратов.: ОГИЗ, 1948.-288 с.

131. Филиппова В.Н, Варьирование химических свойств темно- каштановой почвы/В .Н Филиппова, И.П. Сердобольский//Тр. комиссии по ирригации.-Сб. 10,1937.-С. 136-137.

132. Фрид А.С. Оценка плодородия почвенного покрова на базе длительного полевого опыта/А.С. Фрид, А.Я. Воронин//Почвоведение.-2000.- № 4.- 488-496.

133. Фрид А.С. К вопросу об ошибке средних многолетних показателей полевых опытов/А.С. Фрид// Агрохимия.- 2001- № 5.- 76-80.

134. Фрид А.С. Пространственное варьирование и временная динамика плодородия почв в длительных полевых опытах/А.С. Фрид.- М.: Россельхозакадемия, 2002.- 80 с.

135. Фридланд В.М. О структуре (строении) почвенного покрова/В.М. Фридланд // Почвоведение.- 1965.- № 4.- 15-28.

136. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова/В.М. Фридланд.- М.: Мысль, 1972.-423с.

137. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова и методы ее изучения/Отв. Ред. В.М. Фридланд//Тр. Почвенного ин-та им В.В. Докучаева.- М. 1973.- 256 с.

138. Фридланд В.М. Об уровнях организации почвенного покрова в системе закономерностей географии почв/В.М. Фридланд// Системные исследования природы: Вопросы географии. М: Мысль, 1977 Т. 104.- 139-152.

139. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова и методы ее изучения/Отв. Ред. В.М. Фридланд// Тр. Почвенного ин-та им В.В. Докучаева.- М. 1978.- 215 с.

140. Фридланд В.М. Черноземы СССР (Поволжье и Предуралье)/ Под ред. В.М. Фридланда, А.В, Носина, И.И. Лебедевой.М.: Колос, 1978.- 304 с.

141. Фридланд В.М. Классификация СПП и типизация земель/В.М. Фридланд// Почвоведение.- 1980.- № 11.- 5-7.

142. Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв/В.М. Фридланд.- М.: Наука, 1986.- 245 с.

143. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова и методы ее изучения/Отв. Ред. В.М. Фридланд// Тр. Почвенного ин-та им В.В. Докучаева.-М. 1993.-191 с.

144. Фролов В.Я. Развитие водной эрозии в условиях Курской о Воронежской областей/В:Я. Фролов// Гидрологический режим малых водоемов Курской обл. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1961.- 185-222.

145. Шатский H.G. Основные черты строения и развития Восточно- Европейской платформы. Сравнительная тектоника древних платформ. Статья 1/ Н.С. Шатский// Известия АН СССР, Серия геологическая, 1946.-№1.-С.65-77.

146. Шатский Н.С. О глубоких дислокациях, испытывающих и платформы и складчатые области (Поволжье и Кавказ)/Н.С. Шатский// Изд-во. АН СССР, Сер. геол., 1948.-№6.- 114-123.

147. Шишов Л.Л. Критерии и модели плодородия почв/Л.Л. Шишов, И.И. Карманов, Д.К. Дурманов// Всесоюз. акад. с.-х. наук им. Ленина - М.: Агропромиздат, 1987.

148. Шишов Л.Л. Агроэкологическая группировка и картографирование пахотных земель для обоснования адаптивно-ландшафтного земледелия: Методические рекомендации/ Под ред. Л.Л. Шишова, Н.П. Сорокиной. -М:: Почв. Ин-т им, В.В. Докучаева, 1995.- 76 с.

149. Щербаков А.П. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ/ А.П. Щербаков, ИД. Рудай.- М.: Колос, 1983.- 189 с.

150. Щербаков А.П; Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО / Под ред. А.П. Щербакова, И.И. Васенева.- Курск, 1996. - 340 с.

151. Щербаков А.П. Антропогенная эволюция черноземов/Под ред. акад. PAGXH А.П. Щербакова и канд.биол.наук И.И. Васенева.- Воронеж: Воронежская государственный университет, 2000 - 330-363.

152. Юхнин А.А. Оценка почв Нечерноземной зоны Российской Федерации/А.А. Юхнин// Агрохимический вестник.- 1999.-№1. - 6-8.

153. Явтушенко В.Е. Изменение плодородия черноземов/В.Е. Явтушенко, М.А. Наконечная, П.Г. Якулов// Химия в сельском хозяйстве.- 1991.- № 8.-С.32.

154. Явтушенко В.Е. Влияние рельефа, экспозиции склонов на эффективность удобрений и урожайность культур в Центральночерноземном экономическом районе/В,Е, Явтушенко, М.А. Наконечная, Л.П. Рындыч, И.Е. Солдат// Агрохимия.- 1994 - № 6 - 12-21

155. Branbant Р. La cartographic des sols dans les regions tropicales, une procedure a 5 niveaux emboites//Science du Sol. 1989:27 (4).- P. 369-394.

156. Guidelines: land evaluation for rainfed agriculture. Soils Bull.52/FAO. Rome, 1983.-237 p.

157. Jenny H. Factors of soil formation. New York: McGraw Hill, 1941. 281 p.

158. MuUa D.J. Mappingband managing spatial patterns in soil fertility and crop yield // Soil Specific Crop Management. P.C. Roberts, R.H. Rust and WE. 1.arson eds. Amerikan Society of Agronomy. Madison. - Wis. USA.- 1996.- P. 835-854:

159. Schnug E. Yield mapping and application of yield maps to computer-aided local resource management/ Schnug E., Miuphy D., Evans E., Haneklaus S., 1.amp J.// Soil Specific Crap Management.- 1993.-P. 87-93.

160. Schroeder D. Information management in precision agriculture with

161. ORIS/ Schroeder D., Haneklaus S., Schnug E. // Precision Agriculture,97. Bios Scientific Publishers.-1997. -V. 2. P. 821-826.

162. Searcy S.W. Mapping of spatially varible yield during grain combining/ Searcy S.W., Schueller J.K, Bae Y.H., Borget S.C, Stout B.A. // Trans. Of the ASAe. - 1989.- 32 (2). P. 826-829.

163. Thompson W.H. Evaluafion of Mapping Strategies for Variable Rate Applications/ Thompson W.H., Robert P.C.// Site-Specific management for Agricultural System Proc. of the 2 Int. Conf. ASA,CSSA,SSSA/ 1994.- P. 303-323.

164. Walter J.D. Site-Specific sugar beet yield monitoring/ Walter J.D., Hofinan V.L., Backer L.F. // Proc, of the 2 Int. Conf. on Precision Agricultural. P.C. Roberts e.a. edsw. Minneapolis. 1996. -P. 835-854.

Информация о работе

Княжнева, Елена Владимировна
кандидата биологических наук
Москва, 2004
ВАК 03.00.16

Диссертация

Агроэкологическая характеристика неоднородности плодородия почвенного покрова в условиях правобережной лесостепи Среднего Поволжья - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы