Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологические аспекты использования известковых материалов Татарстана для оптимизации эдафической среды в культурфитоцинозах

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологические аспекты использования известковых материалов Татарстана для оптимизации эдафической среды в культурфитоцинозах"

2 1 К1.? 1337

ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КУЛИКОВ ЮриЛ Алексеевич

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЛСПЕ1ГШ ИСПОЛЬЗОВАШИ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТАТАРСТАНА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЭДАС11ЧЕСКОЙ СРЕДи В КУЛЬТУРФИТОЦЕНОЗАХ

03.00.30 - охрана окрузсакщеП среди и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Днепропетровск 1997

Работа выполнена в Ботаническом саду при Казанском государственном университете''

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

Член - корреспондент HAH Украины, доктор биологических наук, профессор Травлеев А. П.

Академик Украинской экологической АН, доктор биологических наук, профессор Карпачевский Л.О.

кандидат биологических наук, доцент ЗверковсюШ D.H.

Ведущая организация

Донецкий ботанический сад HAH Украины

Защита состоится »¿У/ЦУ^Ж? 1997 р. в /Л часов на заседании специализированного совета Д 03.01.11 по присуждению ученой степени доктора биологических наук при Днепропетровском государственном университете по адресу: 320625, Днепропетровск, ГСП - 10, пр. Науки, 13, госуниверситет, биолого-медицинский институт, биолого-экологическое отделение, корп. 17, ауд. 611.

Автореферат разослан'"

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Днепропетровского государственного университета.

Ученый секретарь специализированного Совета ¿С • г , Дубина А. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Кислые почвы Татарстана составляют 45 % пашни (Тайсин,1978; Гапдрашитов.Реутов.1986; Мустафин, Хузе-ев.1992; Торсуев.1993; Чернов, 1995;) и обладают целым рядом неблагоприятных для фитоценозов свойств, нарушающих экологическую обстановку в культурфитоценозах. Кислая среда почвенной экосистемы угнетает деятельность почвенной микрофлоры, приводит к недостатку элементов питания, снижению продуктивности, ухудшению качества возделываемых культур. Основным средством оптимизации кислотности почвенного субстрата является его известкование.

Цель данной работы - выяснение экологических аспектов использования известковых материалов Татарстана для оптимизации эдафи-ческой среды в культурфитоценозах.

Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

1.Определить наиболее эффективные приемы интенсификации почвообразовательных процессов и почвенного плодородия с использованием известковых материалов Республики Татарстан.

2. Определить -эффективность форм и доз мелиорантов.создающих оптимальные условия в культурфитоценозах.

3.Дать комплексную оценку известкования как экологического фактора улучшения плодородия почв, повышения продуктивности и качества исследуемых культур.

Исследования проводились в Ботаническом саду при Казанском госуниверситете с 1987-1996 гг. постановкой вегетационных и полевых опытов.

Научная новизна. На основании экологического анализа результатов' исследований впервые для дерново-подзолистых почв Татарстана были разработаны наиболее эффективные приемы интенсификации почвообразовательных процессов и почвенного плодородия с использованием местных известковых материалов. Определены эффективные Формы и дозы мелиорантов.создающих оптимальные условия для возделывания яровой пшеницы,люцерны и амаранта.

Установлено, что полуобожженные формы карьерных известковых материалов способствуют созданию благоприятных экологических условий для- роста,развития и увеличения продуктивности растений в культурфитоценозах. Выявлена оптимальная реакция почвенной среды, обеспечивающая максимальную продуктивность и качество поляной массы кормового амаранта.

Практическая ценность н реализация результатов исследований.

На основании исследований даны экологически обоснованные рекомендации по использованию известкорых материалов для нейтрализации избыточной кислотности дерново - подзолистых почв Татарстана при возделывании амаранта на кормовые цели и разработаны рекомендации по внедрению экологически безопасной культуры.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международных конференциях в странах дальнего и ближнего зарубежья по эколого - биохимическим проблемам. на рабочих соведаниях в разных регионах страны и за рубежом, на общеуниверситетских конференциях ДГУ.

Публикация материалов. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, в том числе получен патент на изобретение от 15.08.91 г. N 1698238.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 196 страницах машинописного текста и состоит из введения, 2-х частей. 12 глав, выводов,содержит 18 таблиц и 15 рисунков. Список литературы включает 143 публикации, в том числе 26 зарубежных авторов.

Декларация конкретного участия диссертанта в разработке и получении научных результатов, выносимых на защиту.. Разработка программы, проведение вегетационных и полевых исследований, анализ и теоретическое обоснование полученной научной информации выполнены диссертантом без участия посредников. В проведении исследований доля участия автора составляет 80%. "

С0ДЕР2ШШЕ РАБОТЫ

Особенности природных условий Татарстана. Территория Татарстана характеризуется умеренно-континентальным климатом с теплым летом и умеренно-холодной зимой. Суммарная солнечная радиация за год близка к 3900 Мда/м*. Годовое количество осадков колеблется от 400 до 540 мм. Продолжительность теплого периода колеблется по территории в пределах 198-209 дней, холодного - 156-167 дней.

Методология и нетолы закладу» экспершгентов п половнх 1; лабораторных условиях.

Для постановки полевых и лабораторных экспериментов использовался биогеоценотический подход, так как исследовались различные компоненты биогеоценозов: почва, растение, микроорганизмы в их

комплексном взаимодействии.

1 Для постановки полевых и вегетационных опытов использовались почвенный и известковый субстраты.

В работе представлены 5 серий опытов, в которых исследовались известковые материалы различных карьеров республики как факторы оптимизации почвенной кислотности эдаФической среды и их влияние на продуктивность культурфитоценозов. Минеральные удобрения вносились в дозах 0.1 г на кг почвы в форме аммиачной селитры (N-34%). двойного суперфосфата (Рг05-42 %) и хлористого калия (К20-58%). Семена высевались после 3-х недельного компостирования почвы. Повторность опыта-4-х кратная. Количество растений в сосуде: люцерны-17. пшеницы-7 и амаранта-1. Площадь полевого опыта 12 га, повторность 3-х кратная. Норма высева люцерны 15 кг/га, яровой пшеницы - 200 кг/га, амаранта - 1 кг/га. Посев сплошной.

Анализы почв проводились через 1,8,32,50 и 83 дня, биометрические измерения растений-через 10-14 дней, измеряли высоту растений, диаметр стебля, площадь ассимиляционной поверхности листьев и накопление биомассы.

Анализ почвенных образцов проводили по Аринушкиной (1970). Общее количество и состав микробного населения почв определяли чашечным методом посева (Бабьева, Зиновьева. 1983; Алимова и др., 1989; Ожиганова, 1989). Бактерии, использующие органические формы азота учитывали на мясо-пептонном агаре (МПА), количество микроскопических грибов определяли на среде Чапека; олигонитрофи-лц-на среде Эшби; аэробные азотфиксаторы-учитывали на среде Федорова. Родовую и видовую принадлежность микроорганизмов определяли с помощью определителей Кириленко, Литвинова, Гайзе и Смирнова.

Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов. 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Анализ полученных данных при использовании известковых материалов в условиях серии опытов N 1.

1.1.Характеристика исходных субстратов.

Почва - слабоподзолистая; тяжелосуглинистая; рНсол.4 .31; гидролитическая кислотность (Нг) - 5.6 мг-экв/ЮО г почвы; степень насыщенности почв основаниями (V)- 68 %\ содержание гумуса -

335; Рг05-6.8 и Кг0 - 8.0 мг-экв/100 г почвы; общего азота - 0.16 %.

В качестве известкового материала использовался доломит матю-шинского и киндерского месторождений Татарстана .обладающих различными прочностными характеристиками (табл.1)

ТабЛица 1

Характеристика различных доломитов месторождений Татарстана

Местороздение 1 1 1 беж*. 1 МПа Химический состав

| М1Ш 1. 1 % СаС03 | 1 % МиС03

Киндери 1 15 1 52.0 | 37.6

| 50 65.0 | 20.7

1 60 60.0 | 31.4

I 80 78.4 | 7.0

Камаево 1 8 48.3 I 38.1 •

I 29 64.4 | 23.4

I 64 68.4 | 19.3

| 82 91.4 | 0.9

Красновидово 1 ю 49.7 | ■37.0

1 24 61.0 I 34.0

Матюшино I 38 54.2 | 42.0

| 39 54.2 | 44.4

1 78 55.5 Ч 41.4

1 149 I 54.9 | 42.3

•*бс. «5-30 МПа - очень малопрочные известковые материалы. бс» ~ 30-60 МПа - малопрочные, бсж ~ 60-80 МПа - среднепрочные. бс* * 80 - 100 МПа - прочные. бсв > 100 МПа - очень прочные

Схема процесса обжига известковых материалов:

1. Полураспад двойной соли до оксида магния (полуоб-киг:745-770 град.С):

СаСОзМгСОз —► СаСОз.МяО + со2 :

2.Полный распад до оксидов Мв и Са (обжиг:895-915° С): СаС0з.1^0 —> СаО.МяО + С02.

Известковые материалы матюшинского месторождения Татарстана

имели одинаковый химический состав,хотя и отличались прочностными характеристиками.в то время как известковые субстраты киндерского месторождения отличались неоднородностью и химического состава и прочностных характеристик. При этом оказалось.что известковые субстраты киндерского месторождения с наименьшими прочностными характеристиками (бсж15 МПа) содержали СаСОз столько же.сколько их содержали известковые субстраты всех прочностных характеристик матюшинского месторождения.Оказалось,что содержание СаСОз значительно больше.чем МнСОз в среднем по прочности образце киндерского месторождения (бс* 50 МПа). самый прочный образец (бсж 90 МПа) скорее следует отнести к доломитизированным известнякам (содержание МеС0з-7 %).

В связи с различными физико-химическими свойствами известковых субстратов (Патрунов,1985) подбирались специфические для каждого месторождения условия их обжига с целью увеличения нейтрализующей способности (табл.2). При этом сокращались энергетические затраты на размол субстрата.

Таблица 2

Оптимальный температурный режим обжига доломитов. °С

Месторождение 1 I Полуобжиг Обжиг

Киндерское I 770 840

Камаевское I 760

' Матюшинское 1 740 800

1.2.Физико-химические свойства.приобретенные субстратом после экологических приемов мелиорации.

Поиск лучших оптимизаторов кислой дерново-подзолистой почвы известковыми субстратами с различными физико-химическими свойствами разных месторождений (Матюшино. Киндери и Камаево) показал адекватность действия их необожженных форм.Нейтрализующая способность слабопрочных материалов (бс» 5-30 МПа) увеличивалась при переходе к фракциям более тонкого помола (3-1 мм).а более прочные породы (бс* > 40 МПа) повышали свою эффективность только при тонком помоле ( < 1 мм).

Кислотность почв изменялась постепенно и устанавливалась к

83 дню компостирования их известковыми субстратами (табл.3).

Полученные данные свидетельствовали о возрастании нейтрализующей способности фракций более тонкого помола,причем при выборе оптимального гранулометрического состава известковых материалов, обладающих различными свойствами,следует подходить дифференцированно даже в пределах одного месторождения.Из табл.3 видно, что нейтрализующий эффект (рН сол.) и агрохимическая активность (т) всех фракций полуобожженного доломита выше, чем необожженного. Это свидетельствует о возрастающей роли Са и Мй в известковых удобрениях при их полуобжиге.

2. Анализ полученных данных при использовании известковых материалов в условиях серии опытов Н 2.

2.1.Характеристика исходных субстратов. Почватдерново-слабоподзолистая, среднесуглинистая, рН-4. 8; Нг-3.0, Б-6.5 мг-экв/100 г почвы.содержание Рг05 и Кг0 (по Кирсанову) 13.0 и 7.1 мг/100 г почвы соответственно,гумуса - 1. 3 55. Все виды известковых субстратов (фракция <0.25 мм) вносили в вегетационные сосуды с почвой в одинаковых дозах, рассчитанных по гидролитической кислотности:!) 0.5 Нг; 2) 1.5 Нг; 3) 2.0 Нг. Влажность в сосудах поддерживалась поливом (60 % ПВ) дистиллированной водой. Повторность опыта-3-х кратная.

2.2.Физико-химические свойства,приобретенные субстратом после экологических приемов мелиорации.

Полученные данные показали, что после 10 дней компостирования известковых материалов с почвой установились относительно постоянные значения рН сол. и рН гидролит. Обе формы известковых •материалов (необожженная и полуобожженная) изменяли кислотность почвенной среды.Увеличение дозы мелиорантов от 0.5 до 1.5 Нг привело к усилению их нейтрализующей способности. Дальнейшее увеличение дозы до 2.0 Нг оказалось неэффективным.

Оптимизация почвенной кислотности способствовала увеличения численности полезных микроорганизмов. Общее количество гетеротрофных микроорганизмов изменялось от 2.0 до 17.3 млн/г сухой почвы. Наибольшее стимулирование численности этой группы оказали полуобожженные формы известковых материалов в дозе 1 т. к. Увеличилась и численность нитрифицирующих бактерий при известковании и особенно с использованием полуобожженных форм мелиорантов.Известно, что увеличение численности этой группы микроорганизмов увели-

Таблица 3

Изменение реакции почвенного раствора при экологических приемах мелиорации разными формами доломитов (1.0 г. к.)

-1-1-1-

МП |Вариант опыта и тонина I гг. | рНКС1 (83 дня) п/п I помола, мм I I

J_I_L

1 Контроль 4. 60

2 Фон (NPK) 4. 57

Необожженный доломит

3 5-3 4. 72

4 3-1 4. 87

5 1-0.25 5. 42

6 < 0.25 6. 46

Полуобожженный доломит

7 5-3 6. 18

8 3-1 6. 20

9 1-0.25 6. 65

10 < 0.25 6. 61

НСРо.05 0.14

HCPo.oi 0.19

чивает и содержание азота в почве, т.е.повышает плодородие почв.При оптимизации почвенной кислотности снизилась численность микроскопических грибов.Целлюлозоразрушающие бактерии являются своеобразным индикатором на экологические условия почвенной среды (Алимова и др.,1987).При известковании дерново-подзолистых почв увеличилась численность этой группы микроорганизмов,а также оли-гонитрофилов и азотфиксаторов (азотобактер).

Расчет эффективности способов известкования для оптимизации почвенного субстрата показал, что эффективность приемов мелиорации, рассчитанная по формулам Штиканса (1977) оказалась выше при использовании полуобожженных форм известковых материалов, чем при обычном спосрбе использования их необожженных форм.

3.Диализ полученных данных при использовании известковых материалов п условиях серии опытов Н 3.

3.1.Характеристика исходного субстрата.

Почва среднеподзолистая, легкосуглинистая, рН сол.-4.2;Нг-3.79; 3-6.75 мг-экв/ЮОг почвы, содержание гумуса-1.1%. Рг05 и КгО (по Кирсанову) по 5.0 мг/100 г почвы. Известковые субстраты представлены породами различных карьеров (Матюшино, КрасновидОВо, Киндери и Камаево),имеющих различную тонину помола,прочностные характеристики и химические свойства.

3.2.Влияние физико-химических свойств,приобретенных субстратом после экологических приемов мелиорации на продуктивность люцерны.

При изменении кислотности почвенного субстрата под действием необожженных форм доломита от 4.2 в начале опыта до рН 4.25-5.82 (Матюшино) и от рН 4.2 до 4.51-6.56 (Киндери) прибавка продуктивности растений составила 0.6-61.5 и 0.5-46.8 % соответственно по сравнению с контролем в зависимости от гранулометрического состава известковых материалов (рис. 1).

Использование полуобожженных форм доломитов матюшинского и киндерского месторождений Татарстана способствовало изменению кислотности почв до рН 4.8-6.61 (Матюшино) и 6.18-6.65 (Киндери), а продуктивность увеличилась соответственно на -39.3-71.4 и 48.3-52.7 Ж по сравнению с контрольным вариантом. Таким образом, полуобожженные формы известковых материалов оказали более сильное влияние как на изменение кислотности,так и на накопление. сухой массы растений.

Установлено, что накопление сухой массы растений тем выше, чем меньше тонина помола и прочность известковых материалов. Наибольшая продуктивность растений отмечена в интервале рН 6.40-6.56.

4. Анализ полученных данных при использовании изввсткових материалов в условиях ссрни опытов Н 4.

4.1. Характеристика исходных субстратов.

Почва среднеподзолистая, легкосуглинистая с рНсол.-4.2; Нг-3.79: Б-6.75 мг-эхв/100 г почвы,содержание гумуса 1.1 %. Р205 и Кг0 (по Кирсанову) по 5.0 мг/100 г почвы.В качестве известкового субстрата использовались необожженные и полуобожженные формы двух месторождений Татарстана (Матюшино и Киндери).

4.2. Влияние физико-химических свойств,приобретенных субстратом после экологических приемов мелиорации, на продуктивность яровой пшеницы.

Вариант н тошша помела, мм

Рис. 1. Продукпшность люцерны при оггпгмзпацшг эдафнческон среды or дсйстши двух форм доломита (всгстащгошшй опыт)

т □ ала т ЕЕ . ^

Контроль Фон 5-3 мм 3-1 мм 1-0.25 мм < 0.25мм

Н9С5. дел. ПолуоЗ дол

Вариант и тотта помола, мм Рис. 2. Зависимость количества полезной продухдпн яровой пшеницы "Московская-35" от дсйстиш двух ферм доломита при отимизацни эдафнческон среды (полевой опыт)

Ш О ШП ^ ЕЗ

Контроль Фон 5-3 мм 3-1 мм 1-0.25 мм < 0.25мм

■ Изменение рН сол. к концу вегетации до 6.2 в варианте с использованием необожженного доломита в вегетационном опыте привелс к увеличению биомассы зерна и соломы на 2.О и 18 % соответственно. а изменение рН на 0.4 единицы рН при использовании более сильного нейтрализатора-полуобожженного материала способствовало увеличению сухой массы зерна на 54 %. а соломы на 58 % по сравнению с фоном.

В полевом опыте внесение известковых материалов оптимизировало реакцию почвенной среды (рис. 2). Растения яровой пшеницы оказались более отзывчивыми на оптимизацию почвенной среды мелкими фракциями известкового материала в необожженной форме (прибавка к фону массы зерна и соломы составила 22.2 % при тонине помола 1-0.25 мм и 33.3 % при фракции < 0.25 мм).Полуобожженный доломит оказал стимуляцию в накоплении биомассы лишь при тонине помола 3-1 мм.Полученные данные позволяют высказать предположение, что растения районированного сорта яровой пшеницы "Московская-35" успешно могут произрастать на слабокислой почве, а при сдвиге рН более сильными раскислителями эффект незначителен.

5. Анализ полученных данных при использовании известковых материалов в условиях серии опытов И 5.

5.1.Характеристика исходного субстрата.

Почва дерново-подзолистая, легкосуглинистая, рНсол. 4.2; Нг -3.79; Б-7.5 мг-экв/100 г почвы; V - 66%. содержание Саг* и Мя2* соответственно 6.14 и 1.03 мг-экв/100 г почвы, гумуса 1.1%, легко-гидролизуемого азота - 3.02; М-Ж)3 - 0.42; Рг05 - 5.12, К20 - 5.02-мг/100 г почвы. Дозы известковых материалов рассчитаны по 1 и 2 Нг. Мелиорантом служил известковый материал матюшинского месторождения Татарстана с фракцией менее 0.25 мм.

5.2. Влияние физико-химических свойств.приобретенных субстратом после экологических приемов мелиорации, на продуктивность растений амаранта.

Оптимизация почвенной кислотности с рН 4.2 до 5.8 (табл.4) способствовала улучшению морфометрических. эколого-физиологичес-ких и эколого-биохимических показателей растений амаранта.Хотя известкование и не влияло на содержание азота.фосфора и калия и их соотношение в зеленой массе амаранта (И: Р205 :Кг0 - 2.1-2.6: 1: 3.4-3.8) (табл.4),но стимулировало увеличение продуктивности зеленой массы амаранта.

Таблица 4

Влияние экологических приемов мелиорации кислой дерново-подзолистой почвы на морфометрические и физиолого-биохимические показатели растений амаранта (вегетационный опыт)

Вари- 1 рНс. Вы- Асс. I Воз.-Щ-ИОз, 1........ I Содержание, % Вынос,

ант пос- со- пов. ■ сух. |МГ/КГ ¡на сухую массу мг/сосуд

ле та, лис., над- |сырой 1 1 1 1 1

ком- см мг зем. | массы 1 N |Р205|К20 N р2о5|к2о

пос. сосуд мае. | г ! 1 1 1 1 1 1 1 1

Г 1 сосуд| 1 1 1 1 1 I I 1 1 ! 1 1. 1

Конт- 4.2 682 0.146 1 16.0| 21 1 1 1 |1. 93)0. 9213.30 309 1 147| 528

роль 1 III' 1

NPK - 4.17 1150 0.281 47.1| 56 |2.32|0.91|3.35 1093 429|1578

фон 1 ' 1 1 1 1 1

Фон + 5.8 1161 0.546 65.81 39 |2. 4310. 9213. 52 1599 60512323

СаСОз 1 1 1 1 ' 1

(1до- 1 1 1 1 1 '

за) 1 1 1 1 1

Фон + 6.3 1169 0.540 '64.21 51 |2. 33| 1. 0013. 37 149 64212164

СаС03 •1 1 1 1 1

(¿до- >1 1 1 1 1

зы) 1 III. 1

НСРо.05 110 0.010 3.2| 1 1 1 1 1 1 1 1 1 •

Оптимизация почвенной кислотности стимулировала и • жизнедеятельность полезных микроорганизмов,подавляя численность микроскопических грибов. При этом отмечен и ризосферныД эффект,то есть численность микроорганизмов в ризосферной зоне растений амаранта выше,чем в почве без растений.Известкование почв способствовало улучшению азотного питания растений, о чем свидетельствовали численности нитрифицирующих,денитрифицирующих, аммонифицирующих бактерий и азотобактера.

выводы

1. Природные ресурсы являются частью национального богатства страны и рациональное их использование представляет собой важный резерв повышения продуктивности аграрного сектора народного хозяйства. Известковые карьеры Республики Татарстан являются местом производства высокоэффективных экологически чистых мелиорантов, ' использование которых снижает кислотность почв до безопасного уровня и оптимизирует эдафические условия в культурфитоценозах.

2. Установлено, что ценность известковых материалов, добываемых в местных карьерах Республики Татарстан, обусловлена их физико-химическими свойствами (высокое содержание кальция и магния, слабая механическая прочность, гранулометрический состав и др.), обеспечивающими необходимую стабилизацию-кислотности почв на оптимальном уровне по истечении примерно 80-85 дней.

3. Степень нейтрализации избыточной кислотности почвенной экосистемы зависит от .гранулометрического состава используемых материалов. Нейтрализующая способность слабопрочных по физическим свойс-'твам известковых материалов возрастает при переходе к фракциям более тонкого помола, а более прочные известковые материалы повышают свою экологическую эффективность только при тонком помоле.

4. Эффективность оптимизаторов эдафотопа зависит от форм используемых мелиорантов. Полуобонженный доломит, как фактор оптимизации почвенной кислотности, обладает лучшими физико-химическими свойствами: меньшей твердостью и экологически негативной сопротивляемостью размолу, лучшей нейтрализующей способностью за счет более высоких концентраций кальция и магния, поэтому становится более ак-' тивным агентом оптимизации почвенной экосистемы.

5. Нормы (дозы) внесения известковых материалов наиболее точно могут быть рассчитаны по гидролитической кислотности. Установлено, что использование доз, рассчитанных по двойной гидролитической кислотности, неэффективно и ведет к перерасходу оптимизаторов почвенной кислотности.

6. Экологические приемы мелиорации, приводящие к оптимизации эдафической среды, повышают плодородие почв, улучшают их свойства, повышают деятельность полезной микрофлоры: аммонифицирующих, нитрифицирующих. денитрифицирующих и целлюлозоразрушающих, снижают' численность грибов и актиномицетов. При этом биологическая активность ризосферной зоны растений выше, чем почвы без растений. Изменение соотношения численности микроорганизмов и грибов способствуют обогащению эдафической среды необходимыми элементами питания для

растений.

7. Продуктивность и качество урожая пшеницы, люцерны и амаранта значительно возрастали при использовании известковых материалов, обеспечивающих оптимальную кислотность почвенного раствора дерново-подзолистых почв, вследствие лучшего развития растений и улучшения их важнейших морфометрических и физиолого-биохимичес-ких показателей, главная роль в которых, по-видимому, принадлежит улучшению азотного питания растений.

8. Совокупность полученных данных свидетельствует о том. что известкование кислых почв как антропогенный экофактор является радикальным приемом для обеспечения оптимизации комплекса физико-химических процессов, протекающих в почве, направленность которых зависит от величины рН, а также улучшением условий жизнедеятельности как геобиоты, так и возделываемых культур.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Нейтрализующая способность доломита Матгашшского место-роадения ТАССР/ И.П.Бреус, Ю.А.Куликов. Р.Х. Хузиахметов, И.А.Чернов - М.. 1987.' - Деп. в В1ШИТИ 10.03.87, N 227-ХП-87. - 14 С.

2. Гранулированное калийно-магниевое удобрение и оценка его агрохимической эффективности/ Хузиахметов P.X., Куликов Ю.А., Бреус И.П. и др.// Технологии производства минеральных удобрений: Межвузовский сб. науч. тр. - Л., 1987. -С. 146-153.

3. Influence of Са andMg Iones different concentrations of metabollzm gross productivity cereals/ I.P.Breus. J.A.Kullkov, N.J.Gazlzoya. I.A.Tchernov// yi Congress of the Federation of Europen societies of plant ptiysflology 4-10 sept. 1988. - Split (Ju-' goslavla). 1908: Abst. - P. 605.

4. Куликов Ю. A., Кадырова 3.3.. Бреус II. П. Влияние гранулометрического состава доломита Матюшииского м/р ТАССР на его нейтрализующую способность. - М., 1988. - Деп. В ВИНИТИ 02. 06.88, N 4375-В.88. - 6 с.

5. О путях повышения эффективности известкования кислых почв/ И.П.Бреус, Ю.А.Куликов, Н.И.ГазиЗова, Е.Ю.Ведерникова// Материалы итоговой науч. конф. Казанск. ун-та за 1987 год. Естественные и точные науки. - Казань, 1989. - С. 96.

6. Влияние известкования и удобрений на рост и развитие амаранта багряного/ Ю.А.Куликов. Н.И.Газизова, И.А.Чернов, И.П.Бреус// Проблемы использования, воспроизводства и охраны лесных ре-

сурсов: Тез. докл. республ. науч.-практ. конф. - Йошкар-Ола, 1989. - Кн. 1. - С. 84-85.

7. Влияние известкования на некоторые показатели фотосинтетической деятельности амаранта багряного/ Газизова Н. И., Куликов Ю.А.', Бреус И. П. и др. - Казань, 1989. - 6 с. - Деп. в ВНИИТЭИ,

N 317 ВС - 89.

8. Чернов И.А.. Кадошников С.И., Куликов Ю.А. Важнейшие достижения и перспективы развития исследований в Ботаническом саду при Казанском университете// Материалы Итоговой науч. конф. Ка-занск. ун-та за 1988 г. - Казань, 1990. - С. 4-31.

9. Регуляция минерального питания амаранта/ Чернов И. А., Куликов Ю.А., Бреус И.П. и др.// Ионный транспорт и усвоение элементов минерального питания растениями. - Киев, 1991. - С. 184.

10. К вопросу об оптимизации азотного питания амаранта/ Бреус И.П.. Кадырова 3.3., куликов Ю.А. .и др.// II Всесоюз. съезд ВОФР: Тез. докл. - М.. 1992. - С. 29.

11. Tcliernov I., . Kullkov J., KlpensKaya L. Physiological basis of Amaranth.hing productivity// Amaranth as a food, forage and medicínale culture: Abst. of papers of International symposium 19-23 august 1992. - Olomouc-Nitra (Chechoslovakia), 1992. - P.27.

12. Патент 1698338 СССР. кл. С 05Д 3/02, G Ol N31/00. Способ определений агрохимической активности известковых удобрений/ Ю.А.Куликов. И.П.Бреус, Е.Ю.Ведерникова и др. (СССР). - 6 с.

13. Куликов Ю.А.. Чернов И.А. Физиологическое обоснование технологии возделывания амаранта в Среднем Поволжье//! Всеукраинс--кая науч.-практ. конф. по проблемам выращивания, переработки и возделывания амаранта на кормовые, пищевые и другие цели: Материалы конф. - Винница. 1995. - 54-55.

• 14.'Агроэкологические аспекты интродукции и использования амарантовых в Татарстане/И.А.Чернов. Ю.А.Куликов. X.А.Хакимуллин, А.С.Галиуллина// Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан: Материалы II Республ. науч. конф. - Казань. 1995. - С. 131-132.

15. Tchernov I.A., Kullkov У.A. Multypurpose utilization of the hlghproteln phytomass of the Amaranth// Fifth International Congress on Leaf Protein Research "LEAFPRO-96": Proceedings. -Rostov-on-Don, 1996. - P. 99-101.

КУЛИКОВ Ю.л. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТАТАРСТАНА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЭДАФНЧЕСКОЙ СРЕДЫ В КУЛЬТУРФНТОЦЕНОЗЛХ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.30 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Днепропетровский государственный университет. Днепропетровск. 1997. Диссертацией является рукопись.

В вегетационных и полевых опытах изучено влияние известковых субстратов как экофактора повышения плодородия почв и продуктивности культурфитоценозов. Установлено, что степень нейтрализации повышенной кислотности зависит от физико-химических особенностей, гранулометрического состава, форм и доз мелиоранта. Оптимизация кислотности почвенной экосистемы способствует улучшению свойств почвенного субстрата, повышению плодородия почв, активизации деятельности почвенной микрофлоры, повышению продуктивности культур.

Ключевые слова: почвенная экосистема, эдафпческая среда, культурфитоцено'зы. микрофлора, продуктивность.

KULIKOV YU.A. ECOLOGICAL ASPECTS OF UTILIZATION OF LIHE MATERIALS OF TATARSTAH FOR THE OPTIMIZATION OF SOIL ENVIRONMENT OF. CULTURE PHYTOCEHOSIS

Dissertation work for the Degree of Candidate of Biological Sciences. Speciality.03.00.30,- environment protection. Dnlepro-. petrovsk State University. Dnepropetrovsk. 1997.

In vegetative and field experiments the Influence of lime substrates as ecological factor of the Increasing of soli fertility and productivity of phytocenosls has been explored. It was detected that the extent of neutralization of hlng acidity Is In the dependence from physico-chemical peculiarity, form and dose of mellorants. The optimization of acidity in soil ecosystem promotes the Improvement of soli characteristics, soil fertility, the activation of soil microorganisms and the Increasing of productivity of cultures.

Key words: soli ecosystem, soil environment, culture phytocenosls. microflora, productivity.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Куликов, Юрий Алексеевич, Днепропетровск

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КУЛИКОВ Юрий Алексеевич

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТАТАРСТАНА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЭДАФИЧЕСКОЙ СРЕДЫ В КУЛЬТУРФИТОЦЕНОЗАХ

(03.00.30 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов)

Научный руководитель: д. б. н., член-корреспондент HAH Украины, профессор Травлеев А.П.

Iii

ДИССЕРТАЦИЯ I ^Резид^у

на соискание ученой степени .....х

^ * .• .....-еяае от" ¿> » ,, , ,

кандидата биологических наук -— ^ : у/ <-У/У-

■-^НЛВЦД азъдаг ^ - 7~<-С

--Ссс-

ДНЕПРОПЕТРОВСК1^ 1Ш

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ....................... 5

ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ............... 8

ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ТАТАРСТАНА. . . 8 ГЛАВА II. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ПОЧВ ТАТАРСТАНА..................... . 14

ГЛАВА III. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАРЬЕРНЫХ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЗДАФИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

КУЛЬТУРШТОЦЕНОЗОВ ........................50

ГЛАВА IV. ЗАДАЧИ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ . . .......58

ГЛАВА V. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАРЬЕРНЫХ ПОРОД РАЗЛИЧНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЭДАФО-ТОПОВ...........................60

5.1. Почвенно-геологический и стратиграфический разрез.............................60

5.2. Экологические и физико-химические характеристики карбонатных субстратов ................... 63

5.2.1. Физико-механические особенности известковых пород и экологическая оценка их использования в народном хозяйстве.........................63

5.2.2. Особенности химического состава твердых известковых субстратов., обусловленные экологическими условиями их образования ....................70

5.2.3. Радио-экологическая характеристика известкового субстрата......................76

5.2.4. Содержание микрорассеянных элементов и другие физико-химические особенности известковых материалов .... 78

5.2.5. Карбонатные материалы карьеров как экологический фактор природных образований, используемых для оптимизации почвенного плодородия. ........... ..... 80

ЧАСТЬ II. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТАТАРСТАНА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЭДА-ФИЧЕСКОЙ СРЕДЫ В КУЛЬТУРФИТОЦЕНОЗАХ............ 88

ГЛАВА VI. МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ЗАКЛАДКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ В ПОЛЕВЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ............ 88

ГЛАВА VII. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СЕРИИ ОПЫТОВ N 1.....93

7.1. Характеристика исходных субстратов........93

7.2. Физико-химические свойства, приобретенные субстратом после экологических приемов мелиорации и краткие выводы серии опытов N 1............................97

ГЛАВА VIII. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СЕРИИ ОПЫТОВ N 2.....121

8.1. Характеристика исходных субстратов........"121

8.2. Физико-химические свойства, приобретенные субстратом после экологических приемов мелиорации ........ 121

8.3. Расчет эффективности способов известкования для оптимизации почвенного субстрата и краткие выводы серии опытов N 2 ....................."132

ГЛАВА IX. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СЕРИИ ОПЫТОВ N 3.....136

9.1. Характеристика исходных субстратов '........136

9.2. Влияние физико-химических свойств, приобретенных субстратом после экологических приемов мелиорации, на про-

дуктивность люцерны и краткие выводы серии опытов N 3 ... 136

ГЛАВА X. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СЕРИИ ОПЫТОВ N 4 .... 149

10.1. Характеристика исходных субстратов.......149

10.2. Влияние физико-химических свойств, приобретенных субстратом после экологических приемов мелиорации, на продуктивность яровой пшеницы и краткие выводы серии опытов N 4 .........................149

ГЛАВА XI. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СЕРИЙ ОПЫТОВ N 5 ..... 156

11.1. Характеристика исходных субстратов.......156

11.2. Влияние физико-химических свойств, приобретенных субстратом после экологических приемов мелиорации, на продуктивность растений амаранта и краткие выводы серии опытов N 5 . ....................157

ГЛАВА XII. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИЗВЕСТКОВЫХ ПОРОД КАК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА УЛУЧШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ........171

ВЫВОДЫ ........................181

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................183

Актуальность работы. Почва - это система, в которой протекают биологические, химические3 биохимические и физико - химические процессы. Все эти процессы позволяют ей выполнять главную функцию - быть средой обитания (Минеев, Ремпе, 1990). Широкое использование различных удобрений изменяет свойства почвы и экологическую обстановку в ней : ухудшаются агрохимические свойства почвы (повышается обменная и гидролитическая кислотность, снижается сумма поглощенных оснований, увеличивается содержание подвижных форм марганца и алюминия), угнетается деятельность почвенной микрофлоры, снижается продуктивность и качество возделываемых культур. Растение предъявляет к почве как среде, на которой оно растет, из которой получает необходимые питательные вещества, воду, кислород для дыхания корней, ряд определенных требований, зависящих от топографических, климатических условий, величины почвенного поглощающего комплекса и его свойств: соотношения между органической и минеральной его частью, химического состава, величины емкости обмена и состава обменных катионов, от механического состава поглощающего комплекса почвы (Гедройц, 1933).

Кислые почвы Республики Татарстан составляют 45% пашни (Тай-син, 1978; Гапдрашитов, Реутов, '1986; Мустафин, Хузеев, 1992; Торсуев,'1993; Чернов, 1995) и обладают целым рядом неблагоприятных для фитоценозов свойств, нарушающих зколого-физиологические и эколого-биохимические процессы, отрицательно влияющих на микробиоценозы. Кислотность почв приводит к недостатку элементов питания. Основным средством оптимизации кислотности почвенного субстрата является его известкование.

Количество известковых материалов зависит от исходной кис-

лотности почв, химических свойств самих материалов и степени их размельчения (тонины помола).

Настоящая работа была выполнена автором с целью выяснения экологических аспектов использования известковых материалов Татарстана для оптимизации эдафической среды в культурфитоценозах.

Исследования проводились в Ботаническом саду при Казанском госуниверситете с 1987-1995 гг.с использованием вегетационных и полевых опытов. В работе принимали участие и сотрудники лабораторий минерального питания и почвенной микробиологии. Автор выражает искреннюю признательность коллегам за оказанную помощь в проведении данных исследований.

Научная новизна. На основании экологического анализа результатов исследования впервые для дерново-подзолистых почв Татарстана были разработаны наиболее эффективные приемы интенсификации почвообразовательных процессов и почвенного плодородия с использованием местных известковых материалов. Определены эффективные формы и дозы мелиорантов, создающие оптимальные условия для возделывания пшеницы, люцерны и амаранта.

Установлено, что полуобожженные формы карьерных известковых материалов (доломита) способствовали созданию благоприятных экологических условий для роста, развития и увеличения продуктивности растений. Выявлена оптимальная реакция почвенной среды, обеспечивающая максимальную продуктивность и качество зеленой массы кормового амаранта как интродуцента.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. На основании исследований рекомендовано использование оптимальных форм и доз известковых материалов для нейтрализации избыточной

кислотности дерново-подзолистых почв Татарстана в культурфитоце-нозах амаранта и разработаны рекомендации по выбору наиболее высокопродуктивного и экологически безопасного амаранта в условиях республики.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международных конференциях в странах дальнего и ближнего зарубежья по эколого-биохимическим проблемам, на рабочих совещаниях в разных регионах страны и за рубежом, на общеуниверситетских конференциях КГУ.

Публикация материалов. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, в том числе получен патент на изобретение от 15.08.91 N 1698238.

ЧАСТЬ I. ОБЩЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ТАТАРСТАНА

Хозяйственная деятельность общества определяется совокупностью экономических, социальных, политических, естественно-исторических (природных) причин и факторов. Она зависит и от условий рельефа, горных пород, подземных и поверхностных вод, климата, почвенного и растительного покрова, т.е. от комплекса природных условий (Берг,1947; Гапдрашитов, 1986).

Республика Татарстан расположена на востоке центральной зоны Русской равнины в 53°58' и 56°39' с.ш. и 47°15' и 54°18' в.д. Общая протяженность территории с запада на восток составляет 460 км, а с севера на юг - 270 км.

Рельеф определяет принятие управленческих решений: качественная оценка земель, сельскохозяйственная мелиорация и многое другое невозможно без данных по рельефу региона.

Территория республики находится в пределах Волго-Уральской структуры востока Русской плиты и представляет возвышенную, всхолмленную равнину. Долинами рек Волга, Кама, Вятка и Шешма территория делится на Предволжье, Западное Предкамье, Восточное Предкамье, Западное и Восточное Закамье (Торсуев, "1993; Мустафин, 1992; Тайсин, 1990 и др.).

Наиболее крупные возвышенности на территории республики -Приволжская, Бугульминская и Вятские Увалы.

Территория республики характеризуется густой сетью речных долин. Суммарная их протяженность более 21 тыс. км. Средняя густота речной сети 0,37 км/км2. Наиболее густая сеть в Восточном Предкамье (0,58 км/км2), а самая редкая - в Западном Закамье

(0,33 км/км2).

Более густую сеть, чем речные долины, на территории республики имеют балки, первоначально созданные временными водными потоками, но существенно преобразованные впоследствии склоновыми процессами.

Средняя густота балочной сети на территории республики -0,62 км/км2. Наибольшая густота характерна для Западного Пред-камья - 0,75 км/км2, минимальная наблюдается в Предволжье - 0,47 км/км2.

Днища и склоны балок, речных долин расчленены густой сетью оврагов.

По крутым (более 8°) склонам речных долин, иногда и балок, широко развиты оползни в виде ступеней, бугров, циркообразных углублений.

На территории республики широко распространены карстовые формы рельефа, связанные с растворением карбонатных и сульфатных пород пермского возраста. Карст локализуется в Волго-Вятском и Заинском регионах. В Волго-Вятском регионе он связан с растворением известняков, доломитов и гипсов. Имеются и подземные карстовые формы - пещеры (Сюкеевские, Юрьевские, Морквашинская). Они самые крупные не только в Среднем Поволжье, но и по всей долине Волги.

Кроме того, на склонах речных долин и балок, сложенных лесо-видными суглинками, наблюдаются воронки, ямы, провалы, туннели, образованные выносами тонких частиц грунта, просачивающимися поверхностными и движущимися подземными водами. По внешнему виду они напоминают карстовые формы, но меньших размеров, недолговечны

и через 20-50 лет превращаются в эрозионные формы.

Под воздействргем сильных западных ветров в конце ледниковой эпохи возникли дюны, бугры и впадины. Классический дюнный рельеф развит на волжских терассах западнее (Юдино-Зеленодольск) и южнее Казани, на левобережных терассах Свияги, в долине Камы (Еер-сут-Шумбут, восточнее Набережных Челнов).

Территория Татарстана характеризуется умеренно континентальным климатом с теплым летом и умеренно холодной зимой. Он формируется под влиянием таких факторов, как солнечная радиация, атмосферная циркуляция и характер подстилающей поверхности. Большое влияние на климат оказывают рельеф, снежный и растительный покров, гидрологическая сеть и антропогенная деятельность.

Радиационный режим по территории мало меняется и суммарная солнечная радиация за год близка к 3900 Щж/м2, с ноября по февраль-март он отрицательный. Продолжительность солнечного сияния за год около 2000 часов, причем наиболее солнечным является период с апреля по август.

В осенне-зимние месяцы и в целом за год в республике преобладают южные и юго-западные ветры, тогда как весной и летом увеличивается повторяемость ветров северной четверти горизонта. Более сильными ветрами характеризуется зимний сезон.

В холодный период года определяющим фактором в распределении температуры воздуха является циркуляция атмосферы. В это время года территория республики подвержена влиянию Атлантики (исландский минимум) и Сибири (азиатский максимум), что обусловливает понижение температуры с запада на восток. В теплый период в формировании термического режима возрастает роль радиационных факто-

ров и местных условий.

Сашм холодным месяцем года является январь со средней температурой воздуха (~14°С), самым теплым - июль с температурой около +19°С. Средняя месячная температура изменяется по территории в небольших пределах (1,5-2°С). Среднее квадратическое отклонение средней январской температуры составляет около 4°С, июльской - около 2°С. Абсолютные минимумы температуры воздуха в году достигают -52°С, а абсолютные максимумы возрастают до +40°С.

Продолжительность теплого периода (с устойчивой температурой выше 0°С) колеблется по территории в пределах 198-209 дней, холодного - 156-167 дней. Дата устойчивого перехода температуры через 10°С весной приходится на первую декаду мая, а осенью - на вторую декаду сентября.

Годовое количество осадков колеблется от 400 до 540 мм. Годовая испаряемость составляет 280-330 мм. В теплый период (апрель-октябрь) выпадает 65-70% годовой суммы осадков. На распределение осадков существенно влияет характер рельефа. Более влажными являются Предволжье и Предкамье, меньше всего увлажняется осадками Западное Закамье. Наиболее интенсивные осадки наблюдаются летом. Максимальное количество осадков приходится на июль (55-70 мм), минимальное - на февраль (20-30 мм).

Зима в республике умеренно снежная. Максимум высоты снега достигается в первой половине марта, что составляет на открытых участках 35-45 см (на защищенных - 50-75 см). Запас воды в снеге меняется по территории от 100 до 150 мм и составляет примерно 20-70% от годовой суммы осадков.

Почва промерзает зимой до глубины в 74-114 см, максимальные

ее значения меняются в пределах 110-165 см, минимальные - 38-74 см.

Почвенный покров РФ разнообразен и насчитывает порядка ста типов почв. Такое разнообразие обусловлено влиянием на почву пяти основных факторов: горные (почвообразующие) породы, климатические условия, растительные и животные организмы, возраст (время формирования) и антропогенный фактор.

Территория Татарстана расположена в пределах двух природных зон - лесной и лесостепной, занимаемая площадь 6784,7 тыс. га. В Предкамье доминируюут дерново-подзолистые и лесостепные почвы. Однако, даже в пределах одного хозяйства встречаются десятки и более видов почв, обладающих различной мощностью гумусового слоя, различным содержанием питательных веществ, реакцией среды (от кислой до щелочной) и т.д.

Дерново-подзолистые почвы занимают 312,5 тыс.га. (данные на 1.01.1995 г.) и распространены преимущественно в Среднем Предкамье. Они подразделяются на дерново-сильно-средне-слабоподзолистые. С увеличением степени оподзоленности уменьшается количество питательных веществ, мощность гумусового горизонта, увеличивается кислотность. Они обладают низким плодородием.

Лесостепные почвы встречаются во всех районах республики, в большей степени в Предкамье и Предволжье, значительно меньше в Восточном Закамье. Они подразделяются на серые лесные (1439,4 тыс. га), коричнево-серые (317,3 тыс. га) и дерново-карбонатные (137,3 тыс.га). Такие почвы отличаются от дерново-подзолистых более мощным гумусовым горизонтом, большим содержанием питательных веществ, большей структурностью и большей буферностью.

Черноземные почвы занимают 1873,7 тыс.га и являются наиболее распространенными из всех типов почв республики. Отличаются высоким содержанием гумуса (6-9%) и имеют слабокислую реакцию. Наиболее часто встречаются в республике выщелоченные черноземы (гумус 7-9%), реакция слабокислая или близкая к нейтральной.

Пойменные почвы (184,2 тыс.га) разнообразны по своим свойствам и плодородию. Такие почвы благоприятны для возделывания овощных культур.

Остальные типы почв (солонцы, солончаки, солоди, болотные) не получили широкого распространения на территории республики и встречаются лишь отдельными небольшими пятнами.

Особое место в современном растительном покрове республики занимают культурфитоценозы, во многом определяющие облик ландшафтов. Вся посевная площадь республики составляет 3390,6 тыс.га. Под зерновыми культурами занято 57% площади, под кормовыми - 36%, под картофелем - 38%, под сахарной свеклой - 1,4%, под овощами -0,3%, под парами - 1,5%. Таким обра