Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Формирование физико-химических свойств пахотных почв лесостепи Центрального Черноземья и пути их регулирования
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Формирование физико-химических свойств пахотных почв лесостепи Центрального Черноземья и пути их регулирования"

00461^

ЧУЯН Олег Геннадьевич

ФОРМИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПАХОТНЫХ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ И ПУТИ ИХ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Специальность 03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

2 5 НОЯ 2010

Воронеж-2010

004613905

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии (ВНИИЗиЗПЭ)

Официальные

оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Шеин Евгений Викторович

доктор биологических наук,

профессор Надежкии Сергей Михайлович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Стифеев Анатолий Иванович

Ведущая организация:

Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Защита состоится " 19 " ноября 2010 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.02 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская пл., 1.

Тел: (4732) 208-577; E-mail: libreh@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

Л.И.Брехова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Плодородие почв в лесостепи Центрального Черноземья во многом определяется кислотно-основными свойствами. В Курской области более половины пахотных угодий (60,4%) имеют в разной степени кислую реакцию среды, из них средне- и силыюкислых, требующих первоочередного известкования, 353 тыс. га. При этом за последние годы площади кислых почв увеличились на 0,6 %.

Переход земледелия на ландшафтную основу (Володин, Здоровцов, 1999; Каштанов, Щербаков, Черкасов, 2001) и, в перспективе, развитие технологий точного земледелия предполагает учет своеобразия каждого рабочего участка. При этом дифференцированный подход предопределяет учет как постоянно действующих в агроландшафте факторов и на их основе генетически обусловленных свойств почв, так и антропогенную составляющую изменений этих свойств. Это делает особенно актуальным установление закономерностей формирования физико-химических свойств почв в форме математических уравнений, простая полуэмпирическая форма которых делает их доступными для широкого научного и практического использования в системе регулирования режима функционирования агроэкосистем.

Целью работы является изучение закономерностей формирования физико-химических свойств пахотных почв в условиях лесостепи ЦЧЗ. Задачи исследований. Для достижения цели были поставлены и решались следующие задачи, каждая из которых имеет самостоятельное научное и практическое значение:

1. Определить место и значимость кислотно-основных свойств почв в системе оценки плодородия почв лесостепи Центрального Черноземья.

2. Дать оценку пространственной изменчивости физико-химических и других свойств чернозема типичного.

3. Выявить роль абиотических факторов в формировании гумусного состояния пахотных почв Курской области.

4. Установить закономерности и количественные взаимосвязи между величинами емкости катионного обмена, суммой обменно-поглощенных оснований, гидролитической кислотностью и рН пахотных почв основных зональных типов - черноземов и серых лесных почв.

5. Разработать алгоритм определения мелиоративных доз извести для кислых почв ЦЧЗ.

6. Оценить параметры влияния рН почвенной среды на содержание Са, в системе «твердая фаза - жидкая фаза».

7. Разработать методические подходы к оценке изменений кислотности почв в зависимости от агроэкологических условий и агротехнических факторов.

Защищаемые положения. 1. Генетически обусловленная кислотность является одним из ведущих факторов плодородия пахотных почв лесостепи ЦЧЗ.

N.. О

2. Пространственное варьирование физико-химических и других свойств почв является закономерным и генетически обусловленным свойством почвенного покрова, определяющим характер пространственной дифференциации растительного покрова.

3. Гумусное состояние пахотных почв лесостепи ЦЧЗ зависит от совокупности абиотических факторов, включающей и кислотно-основное состояние почв.

4. Почвенный поглощающий комплекс и катионообменные свойства почв зависят от совокупности экстенсивных и интенсивных параметров, к которым относятся гранулометрический состав, содержание гумуса и кислотность почв (рНксь)-

5. Кислотно-основное состояние почв определяется свойствами твердой фазы и гидротермическими условиями их местоположения.

6. Поддерживающее известкование чернозема типичного является важным фактором оптимизации свойств почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

7. Изменение кислотности пахотных почв связано с комплексом агротехнических факторов, обусловливающих баланс оснований.

Научная новизна исследований. На основе системно-аналитического подхода проведены исследования зонально-провинциального аспекта проблемы влияния агроэкологических факторов на формирование физико-химических свойств пахотных почв в условиях лесостепи ЦентральноЧернозёмной зоны.

1. Оценена и описана закономерная периодичность как морфометрических показателей почвенного профиля чернозема типичного, так и агрохимических свойств пахотного горизонта, при этом почвенный и растительный покров имеют равные величины пространственной дифференциации.

2. Показана роль гидротермических условий, гранулометрического состава и кислотно-основного состояния почвенного покрова в формировании гумусного состояния и зональном распространении различных типов почв по территории Курской области.

3. Предложено формальное описание взаимосвязи физико-химических свойств исследованных почв на основе общепринятых показателей, характеризующих катионообменные свойства почв, а также разработанных дополнительно: модуля катионообменной емкости почв, М; точки условного насыщения ППК, рНп; показателя удельной дифференциальной емкости, т.

4. Для некарбонатных почв предложены расчетные (по исходным физико-химическим свойствам) коэффициенты буферности в щелочном и кислотном интервале на основе величины модуля катионообменной емкости и показателя удельной дифференциальной емкости.

5. Разработан алгоритм аналитической поддержки при выборе приоритетных мероприятий для конкретного участка или приоритетных участков для осуществления конкретных мелиораций на основе расчета

потенциала оптимизации регулируемого свойства почвы с учетом других факторов плодородия.

6. Разработан расчетный способ определения доз Са-содержащих мелиорантов для кислых почв ЦЧЗ, учитывающий буферность почв в зависимости от их физико-химических свойств. Проведена группировка почв районов Курской области по приоритету нуждаемости их в известковании.

7. Впервые обоснована концепция формирования кислотно-основного статуса почв (КОСП), представляющего собой динамическое равновесие в характере перераспределения оснований между почвенными фазами и их миграцией, что определяет уровни устанавливающихся интервалов величин рН в зависимости от климатических условий и свойств твердой фазы почв.

8. Впервые для условий ЦЧЗ предложены алгоритмы оценки изменений кислотности пахотных почв на основе баланса оснований и изменений гидротермического режима.

Практическая значимость работы. 1. Предложенный способ определения приоритета и очередности проведения комплексных и конкретных мелиораций по регулируемым свойствам почв может найти применение в системах поддержки принятия решений для разного уровня территориального управления по регулированию плодородия почв с целью рационального использования ресурсов земледелия.

2. Установленные закономерности пространственного варьирования свойств почв могут быть использованы для совершенствования методических основ проведения почвенно-агрохимического обследования в системах точного земледелия.

3. Модели расчета величин физико-химических показателей и их изменений, а также оценка буферности почв являются основой для дифференцированной химической мелиорации кислых почв.

4. Прогноз изменения кислотности почв может применяться как в длительном цикле для оценки экологических последствий глобального изменения климата, так и оценки агрогенных факторов подкисления почв при формировании устойчивых агроландшафтов.

Апробация работы. Материалы работы были доложены на II и III съездах Всероссийского общества почвоведов в г. Суздале (2000 г.) и г. Новосибирске (2004 г.), на 3-х международных и 13-ти научно-практических конференциях. Результаты исследований рассматривались и получили положительную оценку на заседаниях Ученого Совета ВНИИЗ и ЗПЭ.

Автором опубликовано 56 научных работ, том числе 1 методика, 1 технология, 1 патент, 1 коллективная монография. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 48 работах, из которых 9- в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 351 странице и содержит 102 таблицы и 77 рисунков, состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, 9 приложений. Список литературы включает 343 наименования, из них 12 на иностранных языках.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Объекты, методы и условия проведения исследований.

С целью определения общих закономерностей в формировании физико-химических свойств почв для статистической обработки привлекались результаты почвенно-агрохимического обследования по районам Курской области, выполненного Курской и Рыльской станциями агрохимслужбы. Дополнительно использованы результаты агрохимического обследования земель (при непосредственном участии автора) в хозяйствах, имеющих почвы различной типовой принадлежности.

На территории опытного хозяйства ВНИИЗиЗПЭ (Медвенский р-н Курской области) обследованы черноземы типичные и выщелоченные (1988, 2002 гг.) на площади 3981 га. Земли хозяйства расположены на склонах разной экспозиции и крутизны, которые составляют 98 % от общей площади сельскохозяйственных угодий. Более 90 % всех земель - почвы черноземного типа. На водораздельных плато залегают черноземы типичные мало- и среднегумусные, среднемощные, тяжелосуглинистые, на склонах крутизной до 5° - черноземы слабоэродированные. На территории хозяйства ООО «Заветы Ильича» Горшеченского района Курской области в 2003 г. обследованы черноземы типичные и выщелоченные на общей площади 12857 га. На территории четырех отделений хозяйства ОАО агрофирмы «Мценская» Мценского района Орловской области обследованы серые лесные почвы, черноземы оподзоленные и выщелоченные на общей площади 11842 га. Работы выполнены в соответствии с методическими указаниями «Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения» (М., 2003).

Оценка характера неоднородности почвенного и растительного покрова проводилась на локальном уровне на черноземе типичном (участок 2 га, верхняя треть северо-восточного склона 0-..1,5°, опытного хозяйства ВНИИЗиЗПЭ). Почвенно-агрохимическое обследование и учеты урожаев культур (2006-2008 гг.) проведены по пространственно-координированным точкам (200 шт.). Лабораторные исследования включали определение в пахотном слое почвы показателей агрохимических, физико-химических и др. свойств. Дробный учет урожаев проведен сноповым способом и комбайном 8ашро-500.

Экспериментальные исследования проводились в стационарном многофакторном полевом опыте ВНИИЗи ЗПЭ, заложенном в 1984 г. Наблюдения и учеты проводились в 1 и 2 полях блока «Плодородие почвы»

Факторы Уровни факто ров

1. Севообороты, % многолетних бобовых трав 0 25 50

2. Органические удобрения, т /га 0 12 -

3. Минеральные удобрения, кг д.в. /га 0 ^оР74К8о -

4. Известь, т /га 0 0,5 -

Схема опыта факториальная - 3x2x2x2 (24 варианта). Состав севооборотов: зернопаропропашной (А) - сахарная свекла, ячмень, чистый пар, озимая пшеница; зернотравянопропашной (В) - сахарная свекла, ячмень, многолетние бобовые травы, озимая пшеница; зернотравяной (С) - ячмень, многолетние травы (2 года), озимая пшеница. Органические удобрения (навоз КРС, 48 т/га) и известь (известняковую муку, 2 т/га) вносили 1 раз за ротацию под первую культуру севооборота, минеральные удобрения - ежегодно: под свеклу - К180Р160К180, под ячмень - КмРбоК60, под пшеницу - Ы4(,Р80К80. Опыт закладывался одновременно на водораздельном плато, склонах южной и северной экспозиции крутизной до 5° в поле № 2 и разворачивался последовательно на северном склоне в полях № 1, 2. Размер делянок - 100200 м2, повторность вариантов 2-х кратная. Смешанные почвенные образцы отбирались из 10-15 индивидуальных.

Почва опытного участка - чернозем типичный среднемощный тяжелосуглинистый, на склонах - слабосмытый. Содержание в пахотном слое гумуса 5,6-5,8 %, НКсь 5,3-5,7, Нг - 2,80-4,86 мг-экв/100 г, суммы обменных оснований 26,5-30,0 мг-экв/100 г, азота щелочногидролизуеммого 17,4-19,6 мг/100 г, подвижного фосфора и калия 13,7-16,7 и 9,8-12,5 мг/100 г соответственно.

В почвенных пробах определялись: содержание гумуса по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213); обменные и водорастворимые Са2+и М^2+ комплексонометрически (ГОСТ 26487); сумма поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу (ГОСТ 27821); рНКст и рНшо - потенциометрически (ГОСТ 26483); гидролитическая кислотность - по Каппену в 1,0 н С[ ЬСООКа; содержание и состав легкорастворимых солей в водной вытяжке (1:5) (Аринушкина, 1970); подвижные фосфор и калий - по Чирикову (ГОСТ 26204); азот щелочногидролизуемый по Корнфидду; нитратный и аммонийный азот -колориметрически с дисульфофеноловой кислотой и реактивом Несслера соответственно; содержание физической глины (< 0,01 мм) - по Каминскому.

Для оценки буферных свойств почв, а также уточнения характера зависимости интенсивности выщелачивания почв от величины рН проведена серия лабораторных экспериментов.

Статистический анализ проведен с использованием стандартных программных средств и включал: расчет общих статистических, параметрических и непараметрических показателей, корреляционно-регрессионный анализ, построение гистограмм, регистрограмм, вариограмм, метод главных компонент, таксономический метод, спектральный анализ, дисперсионный анализ (Дмитриев, 1972; Доспехов, 1985).

2. Кислотность в системе оценок плодородия почв.

Оценка плодородия почв на примере Курской области.

Почвенные ресурсы плодородия Курской области имеют значительную неоднородность. В области залегают почвы разных генетических типов и подтипов - преимущественно черноземы типичные, выщелоченные, а также тсмно-серые и серые лесные почвы. За длительный срок

сельскохозяйственного использования генетически обусловленные свойства почв претерпели существенные изменения, что усилило степень их дифференциации как по районам, так, в особенности, по хозяйствам.

Почвы западных районов области в большей мере обеспечены фосфором и хуже калием, а восточных и северо-восточных - содержат калия больше, чем фосфора. Почвы, слабо обеспеченные фосфором, имеют значительный удельный вес в северных районах области. За последние годы увеличились площади почв с очень низким и низким содержанием гумуса, соответственно на 0,8 и 0,4 %. Количество кислых почв за последние годы увеличилось на 0,6 %, а всего в области их насчитывается 1084 тыс. га (60,4 % пашни), из них сильно и среднекислых - 353,4 тыс. га.

Результаты производственной деятельности по хозяйствам Курской области (продуктивность, ц з.е./га в среднем за 4 года) сопоставлялись с величинами средневзвешенных значений показателей свойств почв по общей выборке (п=530), а также отдельно выделены хозяйства, приуроченные к северо-западным районам, характеризующимся более низким плодородием (табл. 1).

Таблица 1. Статистическая характеристика показателей плодородия почв

хозяйств Курской области (п=530)

Показатель X Хтш Хтах Б Бх Ку%

КУ 1,00 0,88 1,09 0,07 0,00 7,0

Гумус% 4,54 1,40 7,30 1,2 0,05 27,0

Р2О5, мг/кг 139 72 266 32,2 1,40 23,2

КгО, мг/кг 111 50 243 28,8 1,25 26,1

рНксь 5,49 4,5 7,1 0,5 0,02 8,2

Прод. ср., ц з.е./га 25,0 9,3 53,9 6,9 0,30 29,4

Исследуемые показатели плодородия почв, а также степень увлажнения (по коэффициенту увлажнения, КУ) оказывали значимое влияние на продуктивность пашни. Прирост продуктивности при повышении рН на единицу в северо-западных районах, расположенных преимущественно на серых лесных почвах, в два раза превышает таковой в среднем по территории области (табл. 2).

Таблица 2. Зависимость продуктивности пашни от величин показателей

плодородия почв

Территория Параметры уравнений* У=к + аХ1 + ЬХ2 + сХз + аХ4 Показатели связи

к а Ь с й г Р

В целом по области, п=530 15,2 -10,8 0,22 0,08 2,62 0,58 40

-18,0 - - - 7,57 0,40 62

Северо-западные районы п=115 11,8 -52,6 2,1 0,12 8,2 0,85 70

-55,86 - - - 15,0 0,69 102

* где У - продуктивность (ц з.е./га), Х\ - КУ (коэффициент увлажнения), Хг - гумус (%), Хз -содержание фосфора (мг/кг), Х4 - рНксь.

Установлено, что в целом по области, при вычленении роли климата, ведущим фактором плодородия является обеспеченность почв фосфором; вторым по значимости фактором является кислотность почв; в северо-западных районах на серых лесных почвах возрастает роль кислотности и гумуса, что связано и с азотным режимом почв (табл. 3).

Таблица 3. Доли вклада величин показателей плодородия в изменение

продуктивности пашни (%)

Территория Показатели

КУ Гумус Фосфор РН

Область, п=530 15 6 55 24

Северо-западные районы, п=115 22 19 28 31

Зависимость продуктивности от свойств почв не является строго линейной, что просматривается в последовательном сокращении приростов продуктивности при возрастании показателей плодородия (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость продуктивности пашни от климатического и почвенных показателей по территории Курской области (п=530)

Согласно полученным графикам оптимальные значения для кислотности почв рНка. и содержания подвижного фосфора составляют соответственно 6,0 ед. и 200 мг/кг. При этом степень увлажнения территории влияла на продуктивность также неоднозначно: повышение увлажнения от минимальных значений КУ до 0,99 способствовало росту продуктивности, а дальнейшее повышение увлажнения, приуроченное к районам распространения серых лесных почв, сопровождается снижением продуктивности пашни.

Для оценки плодородия почв по разнокачественным показателям, с учетом их неоднозначного влияния на продуктивность в разных интервалах значений, используются комплексные оценки показателей плодородия (Карманов, 1990; Кулаковская, 1990; Гринченко, Егоршин, 1984; Синельников,

Слабко,1995; Державин, Фрид 2002). Для условий Центрального Черноземья предложен вариант комплексной оценки плодородия почв с использованием логистической зависимости, разработанной ранее во ВНИИЗ и ЗПЭ (Чуян ГЛ., Виноградов Ю.А., Букреев Д.А.,1997; Васенев И.И., Букреев Д.А., 1993). Значения индивидуальных показателей плодородия (гумус %, рН, содержание подвижных Р205, К20) преобразуются в безразмерные нормированные единицы (ПО со шкалой оценки до 100 по следующему выражению:

п.=_т_

где Х\, .Хтах и Хтт- фактические значения оцениваемого параметра, максимальное и минимальное, А и В - корректирующие параметры, устанавливающие чувствительность показателя и уровень оптимальных значений параметров плодородия, при которых нормированные величины превышают 95 (табл. 4).

Таблица 4. Нормативные значения для расчета частных параметров (/7,)

плодородия почв

Показатели Гумус,% рн Р2О5, мг/кг К2О, мг/кг

Хс^ 6 6 200 180

X шах 8 7,5 250 240

X гшп 1,5 4 20 20

А 0,3 0,65 0,015 0,006

В 2 1,85 1 2,3

Комплексный показатель плодородия (ПП) реализован выражением

яя=[ й (я.)]

среднего геометрического из совокупности (п) оценок: 4,-1 '

Величина комплексного показателя в разрезе районов области колеблется от 60 до 90, а в разрезе хозяйств области - от 50 до 100. Коэффициент корреляции зависимости средней за 4 года продуктивности пашни от совокупного показателя плодородия (ПП) варьирует по районам от 0,49 до 0,97. В первом агропочвенном районе серых лесных почв, где плодородие является одним из основных лимитирующих факторов, характерна достаточно тесная связь продуктивности как с комплекным показателем ПП (г=0.79), так и с нормированной оценкой кислотности почв ПрН (г=0.71). В контролируемых условиях стационарного полевого опыта ВНИИЗ и ЗПЭ на черноземе типичном также достоверна взаимосвязь обобщенной оценки плодородия почвы (ПП) с уровнем продуктивности (г=0.85).

Вопрос о применении почвоулучшающих комплексных мероприятий целесообразно решать для каждого уровня территориального деления путем ранжирования оцениваемых контуров по совокупной оценке (ПП).

Аналитическая поддержка решений по выбору приоритетных мероприятий для конкретного участка или выбора приоритетных участков для

осуществления конкретных мелиорации может решаться на основе расчета потенциала оптимизации регулируемого свойства (Ро):

(Пор^/п ]

Ро = Цп„ х ППп

где ГИ - нормированное значение показателя фактического состояния; Пор! -нормированное значение оптимального уровня показателя; ПП„ - совокупный показатель плодородия по и факторам; п - количество учитываемых факторов; Цпп - цена балла совокупного показателя (ц/га з.е.).

В соответствии с этим эффект от оптимизации кислотности почв зависит как от величин рН, так и обеспеченности другими факторами плодородия (рис. 2).

Рис. 2.

Распределение территории Курской области по приоритету известкования почв с использованием потенциала оптимизации их кислотности

Приоритет ,

ц з.е./га

цщ| Высокий 4,1-5,5

О Средний 2,6-4

□ Низкий I -2,5

Таким образом, повышение плодородия почв должно быть сбалансировано по очередности и интенсивности воздействия соответствующими мелиорациями, что повысит окупаемость затрат соответствующих ресурсов.

Закономерности пространственной изменчивости свойств почв и урожайности культур на локальном уровне (на примере чернозема типичного).

Современная модель почвенного покрова предполагает наличие в нем пространственного варьирования свойств почв и растений разного масштаба (Прохорова, Фрид, 1999; Самсонова, 2003; Козловский, 2003; Фрид, 2004).

При точечном почвенно-агрохимическом обследовании участка 2 га (100x200 м) с шагом 10 м по равномерной сетке установлено, что основным фоновым компонентом на исследуемом участке выступает чернозем типичный мощный тяжелосуглинистый, местами переходящий в выщелоченный. Мощность горизонтов (А), (А+АВ) и глубина вскипания (см) имеют величины соответственно 47±0.6, 86±0.9 и 66±1.4 при варьировании этих показателей 17.0, 15.6 и 29.6 %. По содержанию гумуса почва участка относится к малогумусным (5,77 %), по кислотности - в основном слабокислая (рНКа,- 5,3),

присутствуют среднекислые, близкие к нейтральным и нейтральные. Среднее содержание подвижного фосфора и калия 12,4 и 10,7 мг/100 г соответственно. Распределение величин является нормальным, максимальная вариабельность характерна для минеральных форм азота (17.7-37.6 %), подвижных форм калия и фосфора (29 и 19 %) и минимальная для содержания гумуса - 2,4 %.

Периодичность колебаний свойств почв устанавливалась по графикам автокорреляции; по минимумам графиков зависимости средней амплитуды колеблемости значений показателей свойств от размеров шага опробования. Средние размеры контуров свойств по эмпирическим вариограммам зависимости дисперсии последовательных значений показателей от числа шагов (интервалов) между точками опробования показали аналогичные величины. При величине шага, равному периоду колебаний, коэффициенты варьирования содержания гумуса, рН, подвижных фосфора и калия имеют минимальные значения, соответственно 1.4,2.8,13.7 и 22.0 % (рис. 3).

2,5

%

м

—I-1-1-1—

20 40 60 80 - Гумус - - - - рН

35 Ч % 30 -25 -20 -1510

М

100

о

20 40 -К20

—I-1-1

60 80 100 ----Р205

Рис.

слоя

3. Зависимость варьирования величин показателей свойств пахотного чернозема типичного от размера шага опробования

Установлена закономерная периодичность как морфометрических данных почвенного профиля исследуемого чернозема, так и агрохимических свойств пахотного горизонта, которая имеет близкие значения в разных направлениях системы координат на плоскости, при этом изменение вариабельности свойств в разные годы (2006-2008 гг.) не повлияло на размеры периодичности (табл. 5).

Комплекс морфометрических показателей в целом обладает меньшей дифференциацией по территории объекта, чем агрохимических свойств пахотного горизонта. Значения комплексного показателя плодородия почвы участка (ПП), коэффициента неоднородности (КМ, %) и коэффициента сбалансированности факторов плодородия (Ксб, %) имеют величины соответственно 74.6,7.7 % и 80.0 %.

Таблица 5. Характеристика среднего размера контура и периодичности _показателей плодородия чернозема типичного (п=200)_

Показатели Учитываемые периоды по спектральному анализу (м) Средний размер контура (м)

Содержание гумуса 40 40

рНш. 20, 100 60-80

Р2О5 подв. 20,60,120 60-70

КгО подв. 20,60,120 50-70

Мощность гор. А 20,70 40

Мощность гор. А+АВ 20, 100,150 50

По данным дробного учета урожая в однородных рекогносцировочных посевах установлено, что доля закономерной изменчивости урожаев культур составляет 2/3 общего их варьирования (Перегудов, 1978). При повышении размеров учетной площади увеличивается доля закономерной составляющей. Установлена закономерная периодичность урожайных данных по спектральному анализу и вариограммам совмещенных рядов учетных данных 2006 и 2008 гг. (табл. 6).

Таблица 6. Компоненты варьирования урожайности культур (п=200)

Культура и способ учета Урожайность, ц/га Kv, % Компоненты варьирования, % от общего Период (м) Средний размер контура, (м)

закономерные случайные

Ячмень 2006 г. (сноп.) 14,8 43 66 34 20,100 40-50

Озимая шп. 2008 г. (сноп.) 39,3 19,0 57 43 10,50,90 70-80

Озимая пш. 2008 г. (Батро - 500) 38,7 18,9 73 27 50,150 40-60

Периодичность и средний размер контуров для приведенных культур имеет аналогичные значения, что и для почвенных параметров.

3. Роль кислотно-основных свойств в формировании гумусного состояния черноземов и серых лесных почв Курской области.

По данным результатов почвенно-агрохимичсского обследования пахотных земель Курской области выявлены наиболее общие закономерности формирования гумусного состояния пахотных почв основных типов, характерных для данной территории - черноземов (57.5 %) и серых лесных почв (23.5 %). Для этого из общего массива данных по каждому из 28 районов, характеризующихся различным коэффициентом увлажнения (0,88-1,09),

выделены автоморфные почвы и сформированы выборки по участкам, используемым на момент обследования в полевых севооборотах (п=26165). Для статистической обработки проведено группирование данных с учетом занимаемых площадей по типовой принадлежности почв, градациям по гранулометрическому составу и соответствующим им значениям физико-химических показателей.

При исключении из общей выборки районов с карбонатными и остаточно солонцеватыми почвами безотносительно их типовой принадлежности содержание гумуса в почвах в линейной форме описывается следующими уравнениями:

у = 0,42 - 2,77х,+0,065х2 +0,071хз, F = 68.1, г = 0.89;

у = -3,46 + 0,07х2 + 0,88х3, F = 96.6, г = 0.78,

где у - содержание гумуса, %; хь х2, х3 - соответственно коэффициент

увлажнения территории, содержание физической глины (%) и рНКСь-

В трехфакторной системе оценок доли вклада в изменение содержания гумуса равны 15, 64 и 21 %, а при исключении климатического показателя-соответственно 71 и 29 %, откуда может следовать, что кислотно-основное состояние почв выступает как самостоятельный фактор. При этом содержание гумуса в почвах в большей мере коррелирует с логарифмическим значением рНксь поскольку эта величина характеризует состояние почвенного поглощающего комплекса и степень насыщенности его основаниями.

Кислотная природа гумусовых веществ предопределяет их взаимодействие с минеральной частью почвы и возможность закрепления в почве (50-80 %). Количество органического вещества зависит от степени дисперсности минеральных частиц, а основное количество гумусовых веществ (Г, %) сосредоточено в глинистой фракции (Фг%,< 0.01 мм) (Тюлин, 1958; Кобцева, 2008). При этом энтропийный эффект может быть определяющим фактором взаимодействия глинистых минералов с органическими молекулами (Parfitt, Fraser, Farmer, 1977).

При использовании в качестве основы оценки средневзвешенных величин содержания гумуса двухкомпонентного параметра 1п(Фг)1п(рНкп.) установлено, что для исследуемых почв на основной территории области этот комплексный фактор на 77 % определяет средние уровни содержания гумуса:

Г(%)=1,39• 1 п(Фг)1п(рНКа.) - 4,4; г=0,88.

Повышение увлажнения территорий в сочетании с облегчением гранулометрического состава почвообразующих пород в северо-западных районах области обусловило формирование преимущественно серых лесных почв, характеризующихся низким содержанием гумуса. Как снижение увлажнения территорий в юго-восточном направлении, так и до определенной степени утяжеление механического состава при снижении кислотности почв способствует формированию черноземов оподзоленных, выщелоченных и типичных (рис. 4). Данная схема не исчерпывает всех возможных сочетаний величин и условий и характеризует направленность действия почвообразующих факторов в пределах Курской области.

0,88 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 ^ 1,00 1,02 1,04 1,06 1,08

Средние уровни величин содержания гумуса в пахотных почвах в зависимости от исходных свойств и климатических условий

Рис.4

45 5,0 5,5 60 65 7.0 7,5 8Р 1п(<Й-)*1п(рН)

I I С ерые ле сные

I | Темно-серые лесные

).-...'■■';;.■• I Черноз емы

Количественным показателем, характеризующим тип формирующегося в различных климатических условиях гумуса и являющимся функцией биохимической активности почв, является величина группового состава гумуса: Сгк:Сфк, имеющая коэффициент корреляции с периодом биологической активности (ПБА) для зонального ряда 0.95 (Волобуев,1973; Кононова, 1963; Бирюкова, Орлов, 1978; Орлов, 1990).

Изменение относительного содержания углерода гуминовых кислот и соотношения (Сгк:Сфк), определяемых различными методами, в большинстве случаев идет параллельно изменению общего количества гумуса. Учитывая различия групп гумусовых кислот, содержание гумуса (%) в почвах зонального ряда приближенно может быть выражено функцией четырех относительных величин:

где Кг - величина, обратная значению относительного превышения

реакционной способности фульвокислот над гуминовыми: ,

%спс, фк - содержание углерода в гумусовых кислотах, %; ЕКОФГ - емкость катионного обмена препаратов гумусовых кислот (Орлов, 1974; Ковда, Розанов, 1988; Мамонтов, Панов, Кауричев, 2006).

Согласно расчетам, 90 % значений (Сгк:Сфк) для выборки черноземов выщелоченных (Курская обл., п=3681, Кг= 0,44) находится в интервале 1.6-2.5 при среднем значении 2.0, а 82 % этих величин для серых лесных почв (п=1601, Кг= 0,5) находится в интервале 0.7-1.3 при среднем значении 1.0, что близко по размерности классическому методу Тюрина (рис. 5).

Г% з Кг---1п (Фг) • 1п {рНка)

(3)

500 -т

Полигоны частот расчетных значений группового состава гумуса различных типов почв

Рис. 5.

0,5

2 2,5 3

Серая лесная-Чернозем

Из взаимосвязи содержания гумуса в пахотном горизонте с показателем, характеризующим состояние ППК почв, следует, что при прочих равных условиях изменения его должны соответствовать изменениям величины рНКа. как по знаку, так и в соответствующих количественных пропорциях:

где Го и рНо - исходные величины содержания гумуса (%) и обменной кислотности почвы.

Изменения содержания гумуса (АГ%), соответствующие выражению (4), были подтверждены по анализу динамики этих величин за 15-20 лет землепользования хозяйств в Медвенском, Горшеченском и Фатежском районах (рис. 6).

* (1Г, % факт. — Линейный (6Г, % расч.)

Полученные данные подтверждают, что как процессы деградации почв, так и их окультуривания являются комплексными, затрагивающими всю почвенную систему. Устойчивость гумусного состояния по логике построения исходных зависимостей сопряжена с устойчивостью кислотно-основного состояния почв, обеспечиваемого соответствующими режимами.

4. Взаимосвязь физико-химических свойств чернозёмов и серых лесных почв.

Уравнение состояния почвенного поглощающего комплекса.

Методической основой для выявления взаимосвязи физико-химических свойств, которые вытекают из теоретического обоснования поглотительной

(4)

(1 Гумус, 6

Рис. 6. Относительные (% от исходного) изменения средневзвешенного содержания гумуса при изменении величины

рНка, черноземов опод-золенных, выщелоченных и типичных

способности почв (Гедройц, 1933; Горбунов, 1957; Ремезов, 1957; Пинский, 1997), было принятие следующих положений.

Общая взаимозависимость показателей разделена на три составляющие: а) зависимость емкости катионного обмена (ЕКОп) от соотношения в почве гумуса (Г%) и фракции физической глины (Фг% ,<0,01мм); б) взаимосвязь рН и состава катионов в ППК, как соотношения Нг и Б (основных характерных частей); в) взаимосвязь рН и емкости катионного обмена (ЕКОп + Нг).

Статистическая обработка сгруппированных данных обследования черноземов выщелоченных, типичных и серых лесных показала, что для

исследуемых почв величина рНксь обладает невысокой вариабельностью - от 8 до 13 % (табл. 7).

_Таблица 7. Статистическая характеристика свойств почв _

№ выб. Показатель X Хтах Sx Kv,%

Серые лесные почвы, черноземы, п= =16. Белгородская обл.

Фг, % 53.14 10.6 70.6 4.16 31

Гумус, % 5.76 2.6 7.2 0.33 23

1 рНксь Нг, мг-экв/100г 6.67 1.78 5.8 0 7.4 3.4 0.14 0.33 8 75

S, мг-эквЛООг 34.5 12.1 47.6 2.28 26

ЕКОп, мг-экв/100г 36.3 15.1 49.0 2.1 23

Серые лесные почвы, черноземы оподзолешше и выщелоченные, п = 4722.

По рабочим участкам хозяйств в различных районах Курской обл.

Фг, % 45.5 8.4 78.5 0.13 19.9

Гумус, % 4.12 0.5 8.80 0.02 28.4

рНка. 5.30 3.5 7.70 0.01 9.7

Нг, мг-экв/100г 3.86 0.0 9.57 0.02 39.1

S, мг-окв/100г 24.5 5.8 49.0 0.09 25.9

ЕКОп, мг-экв/100г 28.4 8.5 50.1 0.10 22.5

Черноземы типичные и выщелоченные, п=258. ОППХ ВНИИЗ и ЗПЭ Медвенский р-н, Курской обл.

Гумус, % 5.79 5.10 6.98 0.02 5.3

pHKCL 5.83 4.8 7.3 0.04 11.9

3 Нг, мг-экв/100г 4.11 0.70 8.24 0.12 45.3

S, мг-экв/100г 29.3 9.0 49.1 0.25 13.7

ЕКОп, мг-экв/100г 33.4 12.2 49.9 0.19 l9.0

Серые лесные почвы, п= 690. Орловская обл.

Гумус, % 5.30 2.04 8.66 0.04 21.0

4 рНксь Нг, мг-экв/100г 5.64 4.68 3.9 0.35 7.7 11.1 0.03 0.08 13.0 44.5

S, мг-экв/100г 23.9 5.9 45.8 0.17 18.4

ЕКОп, мг-экв/ЮОг 28.5 7.9 51.6 0.17 15.2

X - среднее значение, Эх-ошибка выборочной средней, Ку- коэффициент варьирования (%), ЕКОп=(5 + Нг).

Установлено, что наибольший вклад в изменение величины ЕКОп почв имеет варьирование содержания органического вещества - 45 %. Показатель обменной кислотности определяет 21% изменений ЕКОп почв и в наибольшей мере влияет на величину гидролитической кислотности - 62 % (г=0,78-0,87).

Установлено, что и для серых лесных почв, и для черноземов характерна тесная линейная зависимость величины гидролитической кислотности (мг-экв/100г) от значения 1п(рНкси). Значения показателей (в) и (ЕКОп) также зависят от величины 1п(рНКсь). а коэффициентом пропорциональности при этом выступает величина сорбционной способности почвы или модуля катионообменной емкости (М), зависящего от соотношения в ней органического вещества и физической глины, но независимого от величин рН. Значения гидролитической кислотности, соответствующие выражению:

Нг = ЕКОп - 8, структурно воспроизводящему уравнение регрессии (табл. 8), имеют вид

Нг= М 1п(рНн) - М 1п(рНксь), (5)

где М - показатель сорбционной способности почвы, зависящий от соотношения гумуса (%) и физической глины (%); рНн - условная величина рПксь при которой ЕКОп=Б, Нг->0 и У->100%.

Таблица 8. Зависимость гидролитической кислотности почв (мг-экв/100г) ___от величины рНКСь___

№ выборки Объем выборки Параметры уравнений вида* Нг= а - Ь'1п(рПКа,) Отношение а/Ь рНн= ехр(а/Ь)

а Ь г

1. 16 29.25 -14.56 -0.91 2.01 7.45

2. 4722 22.73 -11.34 -0.69 2.00 7.42

3. 258 32.0 -15.95 -0.98 2.00 7.44

4. 690 31.41 -15.68 -0.93 2.00 7.41

Анализ уравнений (рНн ~ехр(а/Ь) показывает, что для почв различного генезиса соответствует вполне определенное значение рНн, близкое к величине 7.4 ед., которое соответствует точке условного насыщения ППК.

Величине рНка. =рНн соответствует величина ЕКОп в состоянии насыщения ППК обменными основаниями: ЕКОц= М 1п(рНн).

В исследованиях катионообменных свойств почв установлено, что емкость катионного обмена представляет собой линейную функцию от рН равновесного раствора (Возбуцкая, 1964; Минкин, Горбунов, Садименко, 1986). Выражению (ЕКОп= ЕКОц - Л ЕКОп) в таком случае соответствует:

ЕКО„=М 1п(рН„)-Т М( рН„ - рНксь), (6)

где изменение ЕКО (А ЕКОп= X М( рИц - рНКсь) имеет вид линейной зависимости, т - показатель удельной дифференциальной емкости почвы, характеризующий величину изменения полной емкости катионного обмена почвы, приходящегося на единицу показателя (М) при изменении рНКсь на единицу (табл. 9). Серым лесным почвам характерно более высокое значение (т), чем для черноземов (0,16 и 0,1).

Схематически зависимость величин 8, ЕКОп и Нг при разном значении рНксь представлена на рис. 7.

№ выб. Объем выборки Параметры уравнений вида ЕКОп=а-Ь(рНн-рНКс0 (М) Отношение а/1п(рН„) (х) Отношение Ь/М

а Ь

2. 4722 34.56 -2.87 17.25 0.10

3. 258 36.45 -1.85 18.17 0.10

4. 690 28.54 -2.29 14.25 0.16

Мэки-'ЮОг

Д ЕКОп ____ Рис. 7.

— ' Зависимость емкости

Нг 1 катиоиного обмена,

1 суммы обменных

1 оснований и гидро-

[ литической кислот-

"" ------ рНн' рНке! ности от величин

1 ...... 1 - ]

4 4,5 5 5,5 б 6,5 7 7,5 8 -5 -ЕКО ......Нг

Величине суммы поглощенных оснований соответствует разница: в = ЕКОц - А ЕКОп - Нг:

Б = М (1п(рНКсь) - т (рНн-рНко.)) (7)

Таким образом, количественная взаимосвязь показателей поглотительной способности выражается уравнением состояния ППК, как аналога выражения (ЕКОп =8+ Нг), учитывающего величины А ЕКОц "•

М(1п(рН„Н(рН11-рНксь))=М(1п(рНксьЬх(рНн-рНксО)+М-1п(рНн/рНксь) (В)

Анализ уравнения свидетельствует, что показатель обменной кислотности (рНксО характеризует соотношение величин Нг и 8 в ППК и степень насыщенности почвы основаниями согласно выражению: у% = т-(ЧрНКС1)-т-(рНн-рНка))

\п(рН„)-т-(рН„ ~рН,:а) (9)

Для черноземных почв (рНн~7.4), поскольку АЕКОп относительно невелико, показатель степени насыщенности почвы основаниями (У%) будет иметь вид:

У% = 501п(рНКсь) (Ю)

Фактическая реализация зависимостей (9, 10) подтверждает форму взаимосвязей по уравнению (8). Теоретически рассчитанные значения У% черноземов оподзоленных, выщелоченных и типичных, а также серых лесных имеют стандартную ошибку 0.8 и 2.1 %, а коэффициент соответствия величин составляет при этом - 99 и 98 % (рис. 8).

Рис. 8. Зависимость степени насыщенности основаниями черноземов выщелоченных и типичных от рНК(х(п= 255).

о Фактические -Логарифмический (Расчетные)

Поскольку величины (рНп, т) носят характер, близкий к нормативному для исследованных почв, то соотношения величин Нг, Б и ЕКОп в конкретных почвах практически полностью определяются величиной рНко,- Тем самым реализуется принцип о взаимосвязи и взаимообусловленности компонентов, составляющих единую систему ППК. Изменения в составе катионов ППК при изменении рНКС1, пропорциональны величине (М) и логарифму относительного изменения рНксь

\рН,) (п) (12)

где рН0 - исходное, рН| - текущее (фактическое) значение.

Изменение суммы обменных оснований, при изменении кислотности почвы, равно сумме абсолютных изменений емкости катионного обмена и гидролитической кислотности | ДЯ | = | ДЕКОп | +1 ДНг |, что соответствует:

Соотношение весовых коэффициентов к содержанию гумуса (%) и количеству физической глины (< 0.01мм, %) в показателе модуля катионообменной емкости почвы (М) равно 24:1 (г=0.76-0.99). В соответствии с этим, величине (М) можно придать более точное выражение:

М = Км(2.4Г + 0.1Фг),

(14)

где Км - коэффициент, учитывающий различие удельных сорбционных показателей разных типов почв (для черноземов Км^).

По сути, показатель модуля катионообменной емкости почвы (М), связанный с количеством и качеством обменных центров ППК может отражать предельное минимальное количество вещества отрицательных зарядов ППК в единице массы почвы (ммоль (е ) /100г) в условиях кислой реакции среды. Таким образом, при изменениях реакции среды величины показателей поглотительной способности почв становятся производными от значения (М).

Оценка буферных свойств почв.

Количественные оценки буферности почв подтверждают, что чем больше в почве содержится гумуса и тяжелее гранулометрический состав, тем выше се буферная способность как к подкислению, так и к подщелачиванию и, при прочих равных условиях, большая буферность в ту или иную сторону определяется преобладанием в составе ППК ионов Н+ или оснований (Надточий, 1993; Надточий, 1998; Савченко, 1989; Фрид, Гребенников, 1999; Соколова, Мотузова, Малинина, 1991).

Проведена серия лабораторных экспериментов по определению буферных кривых в солевой (Ш КСЬ) и водной суспензии (1:2.5) для чернозема типичного тяжелосуглинистого (рНка_=5,75) и серой лесной среднесуглинистой почвы (рНКсх=4,90). Общая методика соответствовала методу Аррениуса. Установлено, что во всем диапазоне буферных кривых измеряемые величины рН водных суспензий подчиняются логарифмической зависимости от количеств вводимых реагентов. По солевым суспензиям в интервалах ±2.0 ед. рН от исходной величины (рНтнт) как в щелочном, так и в кислотном диапазоне эта зависимость соответствовала функции (табл. 10):

рЦ = рНтнг'(КБ)Х, (15)

где (х)- количество применяемых реагентов (ммоль/100г); фактический коэффициент к изменению рН (рН/рНшт) представляет собой показательную функцию: рП./рПтнт = КБХ, где КБ -коэффициент буферное™

а) к подкислению: КБк=1/ехр(1/М); (16)

б) к подщелачиванию: КБЩ= ехр(1/М-(1+т)). (17)

При этом величины КБк <1 и КБщ>1 зависят только от базовых свойств

почв, определяющих величину модуля катионообменной емкости почв (М), а, следовательно, и емкость катионного обмена (рис. 9).

Таблица 10. Зависимость рН солевых суспензий почв (1:2.5) __от количества вводимых реагентов_

Почва Параметры уравнений* 1п(р1У рНтнт)= а-х КБ по уравнению рН; / рНтнт = (КБ)Х

а г2 по эксперименту КБ=ехр(а) по свойствам почв**

Чернозем Серая лесная Подкисление (НС1) КБк М КБк

-0.057 -0.084 0.99 0.99 0.944 0.920 17.66 0.945 11.82 0.919

Чернозем Серая лесная Подщелачивание (КаОН) КБЩ М КБщ

0.052 0.074 0.99 0.99 1.054 1.077 17.66 1.053 11.82 1.075

* где х-ммоль/ ЮОг;

**Т — 0,1 и 0,16 для чернозема и серой лесной почвы.

Рис. 9. Зависимость коэффициентов буферное™ (КБ) от величин модуля катионообменной емкости (т=0,1)

Коэффициенты буферности соответствуют относительному изменению величины рН от 1 ммоль/100 г применяемых реагентов. Приближение величин КБ к единице соответствует повышению буферности почв. Сам коэффициент буферности является безразмерным и универсальным показателем, поскольку величины интенсивности буферности (ИБ) и емкости буферности (ЕБ) являются производными от КБ:

ИБк=М-1п(рНП1т/(рНшт-1)) (18); ИБщ=М-(1-Нг)-1п((рНтат+1)/рНт,гт)(19)

Отсюда следует, что как интенсивность буферности, так и емкость буферности пропорциональны величине (М) и зависят от исходной кислотности почв (рНтнт).

Определение доз мелиорантов в соответствии со свойствами кислых почв и агроэкологическтш условиями.

Уравнение состояния поглощающего комплекса и вытекающие из него взаимосвязи показателей ППК при соответствующем нормативном обеспечении по значениям рНн и (т) позволяют значительно расширить диапазон и унифицировать уравнение расчета доз мелиорантов в соответствии с буферными свойствами почв.

За основу расчетов мелиоративных доз извести при этом берется то количество Са2+ в составе гидролитически щелочных соединений, которое входит в состав ППК в расчете на заданное изменение кислотности (рНксх) от исходного рН, до оптимального значения рНор,. Эта величина соответствует изменению суммы обменных оснований и выражается суммой абсолютных изменений гидролитической кислотности и емкости катионного обмена (И, СаСОз т/га = АЗ-5 Ьч1) в соответствии с мелиорируемой глубиной (И, м) и объемной массой почвы (с1, г/см3):

И(Г / гя) = 5 • Л • • Л/ -п + Г ■• (рНор!

(20)

В этом состоит принципиальное отличие предлагаемого подхода, что позволит повысить разрешающую способность самого приема.

----КБк -КБщ

Расчетные значения расхода СаС03 для сдвига рН на 0,1 ед. в различных интервалах рН для основных типов почв ЦЧЗ разного гранулометрического состава подтверждают соответствующие их нормативные значения (Нормативы..., 1980; Рекомендации..., 1983; Рекомендации..., 1993).

При наличии данных агрохимического анализа почв оцениваются необходимые показатели для каждого рабочего или элементарного участка.

Величина (М) определяется по полной емкости катионного обмена

М--т.-

ЩрНн)-т-(рН„- рНка) ^ (21)

Для слабокислых почв приближенное значение (М) определяется в более простой форме:

ЧрНка) или о,5 ЕКОп (22)

где ЕКОп = 8 + Нг, рНн = 7,4 ед., х - показатель удельной дифференциальной емкости (мг-экв/100г. ед.рН-М).

5. Обоснование концепции кислотно-основного статуса почв.

Взаимосвязь ППК почв и содержания водорастворимых оснований.

При изменениях кислотности почвенной среды изменяется степень диссоциации функциональных групп ППК и величина заряда на поверхности почвенных частиц: отрицательный потенциал падает при подкислении и возрастает - при подщелачивании (Возбуцкая, 1964; Сидорова, Фридрихсберг, Кибирова, 1974; Сидорова и др., 1976; Роуэлл, 1998). Из этого следует, что менее кислым, более насыщенным основаниями почвам соответствует и более высокая концентрация их в жидкой фазе, а поскольку ионообменные взаимодействия даже в условиях естественной влажности протекают относительно быстро, то это предполагает в системе < ППК - раствор > состояние, близкое к равновесному.

Поскольку фактором, инициирующим само перераспределение катионов в системе «ППК - почвенный раствор», является изменение их концентрации в растворе (в результате природных или антропогенных факторов), то состав ионов ППК в большей мере определяется составом почвенного раствора, и его роль носит характер обратной связи, являясь фактором стабилизации кислотно-основного состояния почвы.

В условиях стационарного полевого опыта ВНИИЗиЗПЭ при воздействии различных факторов, которые способны нарушать равновесие в почвенной системе, установлена тесная зависимость значений содержания водорастворимых оснований (1:5) 8в0Д(Са+М£, мг-экв/100г) и концентрации их в растворе, приведенном к стандартным условиям (НВ), от значений актуальной и обменной кислотности, определены ее параметры (табл. 11). Гранулометрический состав почвы (чернозема типичного) однородный: содержание физической глины (< 0,01 мм) колеблется в узком интервале - от 48,5 до 51,5%.

Таблица 11. Статистическая характеристика выборки показателей

свойств почв (п~340)

Показатель X ^т'т Хтах 8* Ку,%

Гумус, % 5,60 4,66 6,54 0,02 6,8

рНксь 6,11 5,00 7,60 0,04 12,5

рНшо 6,91 5,90 8,21 0,04 9,6

8ва, (Са+Т^), мг-экв/100г. 0,54 0,24 1,39 0,01 50,0

НВ% (расчетное)* Снв, мг-экв/л (расчетное)** 32,9 16,67 31,5 7,5 34,2 43,2

** Концентрация оснований Снв(Са2++М^+, мг-экв/л) в почве при наименьшей влагоемкости определена по данным анализа водной вытяжки из почвы (1:5) и величин наименьшей влагоемкости (Минашина, 1970; Барон, Токарев, 1979;Ковда, 1988). *Величины наименьшей влагоемкости почв (НВ%) рассчитаны по зависимости от содержания органического вещества (Г%) и физической глины (Фг%) (Ж. Лозе, К. Матье, 1998).

Зависимость концентрации оснований от величин актуальной и обменной кислотности имеет следующие выражения:

Сщ (Са2'+М§2+, мг-экв/л) =0,228-е0,61 рНвод , г=0,90; (23)

Снв (Са2++Мё2+, мг-экв/л) =0,721-е°'5 рН°°л , г=0,85. (24)

Концентрация водорастворимых оснований при снижении кислотности почвы возрастает в геометрической прогрессии - на каждую единицу обменной кислотности в 1,65 раза, а актуальной кислотности - в 1,84 раза. Установлено, что и для серых лесных почв характерна аналогичная зависимость. Величины концентрации оснований в жидкой фазе исследуемых почв соответствуют их значениям, получаемым другими методами выделения и оценки почвенных растворов (Быстрицкая, Волкова, Снакин, 1981; Иванов, 1971), а также определением составов инфильтрационных вод в лизиметрических исследованиях (Шильников, Мельникова, Варюшкина, Лебедев, 1989).

Из этого следует, что степень насыщенности почвы основаниями и содержание водорастворимых оснований связаны через величину обменной кислотности, что характеризует взаимосвязь между твердой и в жидкой фазой почвы. Условному равновесию (по стандартным методам) соответствует следующее выражение:

Снв(Са2++М§2+, мг-экв/л) = 0,07-ехр(0,06-У%) (25)

Таким образом, содержание оснований в системе «ППК - почвенный раствор» - является результатом устанавливающегося равновесия между количеством растворенных и поглощенных оснований, с одной стороны, и ионов водорода - с другой стороны.

Потери оснований га пахотных почв. Вовлечение в пашню черноземов, изначально насыщенных основаниями, приводит к обеднению их кальцием и магнием и подкислению реакции среды, что связано как с систематическим выносом оснований урожаем культур, так и с усилением водообмена в обрабатываемых почвах. На долю выноса

растениями приходится 1/4 теряемых оснований и 3/4 - на долю инфильтрации (Бобрицкая, 1975; Синкевич, 1989; Шильников и др., 1989). Между потерями оснований из почв и объемом стока существует тесная положительная корреляционная связь (г = 0.61 - 0.96, Мельникова, 1981; Волокитина и др., 1984). Таким образом, величины потерь оснований из почв могут определяться средней концентрацией их в жидкой фазе и величиной стока во вневегетационный период.

Для оценки величины стока, приходящегося на позднеосенний -ранневесенний период, возможно использовать относительные коэффициенты к инфильтрации влаги в зависимости от коэффициента увлажнения (Кку) и гранулометрического состава почв (КфГ). При такой дифференциации сток (J,mm) выражается произведением коэффициентов и величины стока при базовых условиях (JB=45 мм, Кку=1 при КУ=0.9 и КФГ =1 при Фг=45%).

J(mm)= Jb КфГККу = Je (5КУ - 3,5)(1,9 - 0,02 Фг) (26)

Согласно расчетам для автоморфных почв Курской области, находящихся на выровненных участках, размеры среднегодовых величин оттока влаги (J, мм) во вневегетационный период в первом агропочвенном районе серых лесных почв и втором - черноземов составляют соответственно 90 - 120 и 40 -90 мм. Это подтверждается и другими методами оценки: по исследованию элементов водного баланса (Сухарев В.И., 2003, 2006); по изменению влагозапасов почвы за холодный период (Акименко A.C., 2000, 2001). Среднегодовые потери оснований (ACamf) контролируемого (пахотного) слоя почвы (СаСОз, кг/га) в зависимости от кислотности почв (рНка.), характеризующей содержание оснований в жидкой фазе почв (24), приближенно определялись по следующему выражению:

ДСам = 0,1806 схр(0,5-рНКС[.) JMM (27)

В зависимости от кислотности почв размеры естественных потерь оснований в первом агропочвенном районе серых лесных почв и втором-черноземов варьируют в интервалах соответственно 190-380 и 60-380 СаС03 кг/га. Получаемые величины потерь оснований в среднем соответствуют расчету по методике оценки баланса кальция (Сычев, Музыкантов, Панкова, 2000).

Высвобождение щелочноземельных элементов минеральной части почв -основной источник пополнения их в почвенных фазах. Общей закономерностью процессов химического выветривания является возрастание степени разрушения или преобразования минералов различных групп устойчивости при повышении температуры и количества осадков (Толстой, 1968; Парфенова, Ярилова, 1962; Антипов-Каратасв, Цюрупа, 1963; Добровольский В.В., 1968; Глазовская М.А., 1981). Разрушение минералов в почве осуществляется при воздействии на них природных растворов, содержащих реагенты кислотного характера и состоит из двух основных стадий: быстрой - протонирование поверхностных слоев минералов и медленной - распад кристаллических структур в силу неустойчивости межмолекулярных энергетических связей. Совокупный многоступенчатый

процесс контролируется медленнодействующей стадией, которую для структурных единиц минерала можно описать уравнением кинетики первого д[са]

F = —

порядка:

At

--к[Са\

где t - время , к - константа скорости. Это

подтверждается анализом данных лабораторных исследований по выщелачиванию различных минералов в течение длительного времени (Лабенец, 1977). Изменение валового содержания кальция (Сам) во времени (3,6 лет) описывалось соответствующим уравнению кинетики выражением:

Ca =Са,,-е t м

-kt

Для описания константы высвобождения ионов (к) использована эмпирическая зависимость Аррениуса, подтвержденная для широкого круга физико-химических процессов в статистической термодинамике (Браун, Лемей, 1983; Пурмаль, Слободецкая, Травин, 1984):

к = А.е~т-РН, (28)

где m - показатель, характеризующий влияние рН среды, А - коэффициент.

Величина показателя (ю) может быть оценена, поскольку соотношение констант для разных условий воспроизводится в соотношениях интенсивности высвобождения оснований: ко/ к; =ДСао/ДСа^ Для равных промежутков времени (t- const) это соответствует линейной форме уравнения:

1п(ДСао/ ACaj)=- ш-(рН0 - pHj) (29)

Такая зависимость подтверждена в проведенных лабораторных экспериментах по выщелачиванию почвообразующих пород титрованными растворами HCL при разном исходном значении рН (0,5...5) за равные промежутки времени (1час) и широком соотношении реагирующих масс (1:20, 1:50), снижающем влияние возрастающих концентраций ионов па их передвижение в раствор. Использованы предварительно отмытые от карбонатов образцы лессовидного суглинка, подстилающего чернозем типичный тяжелосуглинистый на глубине 160-170см и глинистого сланца, подстилающего серую лесную почву (рис. 10).

3pHo-pHi4

у = 2693е \ R2 = 0,98

s id U

.-ода-

у = 985е' R2 = 0,99

».pH

0.5 1,5

д 150

2.5

3.5 4.5 • 120

5.5

Д1:50

• 1:20

Рис. 10. Интенсивность высвобождения кальция (Ca мг/100г) из лессовидного суглинка в зависимости от кислотности раствора (HCL) и соотношения масс (1:20,1:50)

Установлено, что при прочих равных условиях из лессовидного суглинка извлекается в среднем в 2,6 раза большее количество кальция. Расширению соотношения порода: раствор соответствовал пропорциональный рост ДСа. Величина (ш) воспроизводится при различных соотношениях: 0,52 - для лессовидного суглинка и 0,74-0,88 для глинистого сланца, что может характеризовать сочетание минералов в составе почвообразующей породы.

В целом отсюда следует, что интенсивность высвобождения ионов щелочноземельных металлов в почве имеет конечные и вполне конкретные величины, поскольку определяется свойствами минеральной части.

Параметры кислотно-основного статуса почв.

Динамическое равновесие между твердой и жидкой фазами почв при условии постоянства режимов и количества материальных носителей ППК подразумевает, что в многолетнем цикле баланс оснований в ограниченной системе «ППК *-* почвенный раствор» близок к нулевому. Отсюда следует, что количество теряемых при инфильтрации оснований (ACa¡nf) скомпенсировано их количеством, высвободившимся из минеральной части: ЛСам = ACa¡„f Согласно уравнению кинетики среднегодовое количество высвобождающихся из минеральной части оснований соответствует следующему выражению: ДСам (t=i) = Сам (1- е"к) (30)

Миграционная способность (Рсам) характеризуется частью атомов, которая перешла в подвижное состояние относительно их общего содержания в исследуемом объекте (ДСаМ/ Сам) в единицу времени (Перельман, 1961).

Поскольку величины констант (к) значительно меньше единицы (к < 0.1), то миграционная способность оснований приближенно равна константе их высвобождения, зависящей от рН (Рсам~к): ~А-е-т-рН

сам (31)

Миграционная способность оснований, контролируемая равновесием системы «ППК - почвенный раствор» (РСа ¡nf ), соответствует отношению количества среднегодовых потерь с инфильтрацией (ДСа^) к их общему количеству для контролируемого слоя почвы (Сам): р _K-eaPH-J

CV Са* , (32)

где К - коэффициент пропорциональности, а - параметр влияния рН, характерный для почв (0.5, 0.61 по ур. 23, 24); J-среднегодовой сток (мм).

Р - Р

Из тождества величин ( Сам ) следует, что уровень устанавливающейся величины рН имеет выражение:

рН = (а + myl (ln(CaM)- ln(J) + с), (33)

где величина (с) объединяет условно постоянные величины (К) и (А) для конкретных условий.

Равновесное значение рН почв в общем случае прямо зависит от содержания щелочноземельных металлов в валовом составе почв и снижается с ростом величин среднегодовой инфильтрации влаги. Степень влияния этих величин определяется свойствами почвообразующей породы, через величину (ш), и свойствами ППК - через величину (а), характеризующую степень влияния рН на равновесие в системе «ППК - почвенный раствор». Для почв близкого или одного состава это выражается в следующем виде:

рИ = О-а1п0) , (34)

где Б - свободный член уравнения; а=(а + т)"1 - параметр влияния твердой фазы почв.

В пределах Курской области повышение увлажнения территорий в сочетании с облегчением гранулометрического состава почвообразующих пород в северо-западных районах способствует формированию почв с повышенной кислотностью - серых лесных и черноземов оподзоленпых. В юго-восточной части при меньшей увлажненности и более тяжелом механическом составе формируются почвы, близкие к нейтральным, и нейтральные - черноземы выщелоченные и типичные. При прочих равных условиях более тяжелым почвам соответствует меньшая кислотность (рис. 11).

Рис. 11. Средние уровни рН почв, формирующихся в зависимости от гидротермических условий и гранулометрического состава

Оценка зависимости кислотности почв от стока влаги (I, мм) показала более тесную связь для групп по гранулометрическому составу, поскольку гранулометрический состав почв тесно связан с минералогическим: в целом по Курской области: рНКСь = 8,78-0,77-1п(1), г=0,77; для тяжелосуглинистых почв: рНксь = 9,49-0,98-1п(1), г=0,80; по группам почв разного гранулометрического состава: рНКСь= 8,55-0,70 1п(.[), г=0,99.

Коэффициент уравнения для тяжелосуглинистых почв на лессовидных суглинках соответствует расчетному параметру по экспериментально установленным значениям показателей (ур. 24, рис. 10): а = (0,5 + 0,52)"'= 0,98.

Экстраполяция расчетных величин рН для условий с непромывным водным режимом соответствует нейтральной реакции почвенной среды.

Таким образом, почва представляет собой самоорганизующуюся систему, что при неизменности условий и системообразующих режимов обеспечивает установление равновесных состояний и характерные интервалы величин кислотности почв (рис. 12).__

Осадки, испарение, десукция

ПОЧЕ

растиор

Са2ЧМЙ

2+

Рис. 12.

Схема формирования кислотно-основного статуса почв

Сток (мм)

J

(КУ,Фг)

Потери ДСа!пГ

ДСа!пг= ДСам рН = 0-(а+ш)"1-1пУ)

6. Известкование как способ оптимизации свойств почв и повышения продуктивности культур.

Чернозем типичный, залегающий на склонах северной экспозиции, блока «плодородие» многофакторного полевого опыта ВНИИЗ и ЗПЭ близок ло своим характеристикам к черноземам выщелоченным (рН к<х =5.3 - 5.6). Известняковую муку в дозе 2 т/га вносили при подъеме зяби под посев сахарной свеклы, а удобрения - под каждую культуру и в соответствующих дозах. Среднегодовой сбор зерновых единиц по ротациям севооборота на контроле для условий черноземных почв достигал среднего уровня - 35,3 -38,6 ц/га з.ед. Удобрения в сочетании с мелиорацией повышали среднегодовую продуктивность севооборотной площади на 25 % - до 44,3 ц/га з.ед. Насыщение севооборота известью из расчета 0,5 т/га на гектар севооборотной площади обеспечивало прирост зерновых единиц в среднем 2,6 ц/га. Зависимость продуктивности (ц з.е./га) от исследуемых факторов описывается уравнением линейной регрессии:

у = 36,4 + 0,17x1 + 0,025X2 + 1,75х3; г = 0,98 где х]? х2, X] - соответственно органические (т/га), минеральные (кг д.в. ЫРК /га) удобрения и известь (т/га).

Доля вклада органических, минеральных удобрений и известкования в продуктивность севооборота составляет 24, 66 и 10 %. При этом основной

эффект от известкования обеспечивался урожаем сахарной свеклы (ц/га):

у = 336 + 0,35x1 + 0,074х2 + 5,1 Зх3; г = 0,94.

Доля вклада органических, минеральных удобрений и известкования в повышение урожайности сахарной свеклы составляет 25, 59 и 16 %. При урожае на контроле 275-370 ц/га прибавка урожая от известкования на неудобренном фоне в среднем составляла 37 ц/га или 11,5 %. Положительное ежегодное действие извести на урожай зерна ячменя в большей степени проявлялось на фоне применения минеральных удобрений (0,5-0,8 ц/га). Прирост урожая зерна озимой пшеницы от известкования составлял 1,0-2,1 ц/га, что сопоставимо с размерами эффекта от последействия второго года органических удобрений (1,0-2,0 ц/га).

Результаты анализа свойств почв по ротациям как в системе разных севооборотов (6 ротаций, поле 2), так и в зернопаропропашном севообороте (поле 1 и 2) использовались для выявления средних изменений за длительный срок наблюдений. В соответствии с уравнениями регрессии (г= 0.74 - 0.98) были определены удельные изменения показателей плодородия пахотного слоя чернозема типичного на склоне северной экспозиции (табл. 12).

Таблица 12. Удельные изменения свойств чернозема типичного под _влиянием агротехнических факторов (1988-2008 гг.)_

Свойства Факторы

10% трав Известь, 1 т/га ЫРК, 100 кг д.в./га Навоз, 10 т/га

Сев-Т зпп А, В, С Сев~т зпп А, В, С Сев-Т ЗПП А, В, С

Гумус, % +0,06 + 0,36 +0,05 +0,10 +0,07

рН +0,08 +0,63 +0,64 -0,06 -0,06 +0,09 +0,01

Нг, мэкв/100 г -0,12 -1,71 -1,61 +0,18 +0,17 -

Са+М& мэкв/100 г +0,18 +0,90 +1,77 -0,12 -0,22 -

Т<[щг. мг/100 г +0,3 +1,0 +2,0 +0,2 +0,1 +0,7 +1,0

Р20; мг/100 г - +1,9 +3,7 +1,4 +1,2 +1,0

Р205,мг/л +0,01 +0,13 +0,08 +0,06 +0,06 - +0,08

К20, мг/100 г -0,3 -1,7 -0,8 +0,5 +0,5 +0,3 +1,0

К20, мг/л -0,13 -0,45 -1,06 +0,30 +0,33 +0,14 +0,53

Установлено, что если эффект от действия минеральных удобрений на содержание гумуса является наименее устойчивым в зависимости от местоположения как по величине, так и по знаку (от -0,38 до +0,17 % содержания гумуса), то органические удобрения повышали содержание гумуса на 0,12-0,13 %. При этом самое значительное действие на содержание гумуса в наиболее напряженном по антропогенной нагрузке (по доле пара и пропашных) севообороте имело внесение извести +0,33, +0,40 %. Отмечено положительное взаимодействие минеральных удобрений и известкования.

В целом по севооборотам действие извести на содержание гумуса было менее достоверным, где основным фактором выступает доля трав в структуре севооборота. Самые значительные изменения физико-химических показателей в системе оценок «известкование - минеральные удобрения - органические удобрения» наблюдались от известкования (48-89 %). На минеральные удобрения приходилось 4-33 % влияния, что примерно в 1,5-2 раза ниже, чем положительное действие извести. Вклад органических удобрений, ввиду сочетания с такими мощными факторами, был менее значительным.

По положительному влиянию на режим питательных элементов в целом факторы располагались в следующий возрастающий ряд: известь < навоз< минеральные удобрения. Вместе с тем, отмечается повышенная доля влияния извести в увеличение содержания азота щелочногидролизуемого (41 %) и достаточно высокая - в снижение степени подвижности калия (27 %).

7. Научно-методические подходы к регулированию кислотно-основного состояния почв.

Возможность стабильного функционирования почвы в конкретных условиях окружающей среды, в связи с наличием в ней множества обратных связей, основана на свойствах саморегуляции (Титова, Дабахов, 2000; Черников, Милащенко, Соколов, 2001). Это предполагает возможность прогнозировать направленность изменений кислотно-основного состояния почв и оценивать его количественные изменения при изменении основных определяющих его агроэкологических параметров.

Оценка изменений кислотности почв при изменении водного режима.

Изменению показателя кислотности почв рНКсь при изменении величин стока влаги соответствует выражение:

РН. = РН0+а- Ц^ц) (з5)

где 10 - исходная величина стока (мм), ^ - соответствующая новым условиям; коэффициент а - характеризует «податливость» почв при изменении климатического режима или агрогенных факторов, определяющих водный режим.

Культуры севооборота, формируя баланс влаги на поле, определяют и размеры потерь оснований из почвы, которые оцениваются эмпирическими соотношениями (Кк) между разными группами культур: под культурами сплошного сева - 1, пар - 1.8, пропашные - 1.4, многолетние травы - 0.75 (Методические указания..., 2000). Изменению рН, при изменении структуры севооборота, соответствует аналогичное выражение с использованием отношения средневзвешенных коэффициентов по севообороту (Кс) - по доле культур:

АрН = а-\п(кг //С,)

V с° с'> (36)

Удельные изменения рНксь при введении в структуру севооборота 10% чистого пара, пропашных или 10% многолетних трав в условиях тяжелосуглинистой почвы (а =1), согласно вышеприведенной формуле имеют

значения -0,08, -0,04 и +0,03 ед. Это соответствовало фактическим различиям рН чернозема типичного между зернопаропропашным - ЗПП (ч. пар - озимая пш. - сах. свекла - ячмень) и зернотравяным (ЗТ) севооборотами (2 г. мн. трав - озимая пш. - ячмень) многофакторного полевого опыта ВНИИЗ и ЗПЭ (0.4 ед. рН). Это означает, что почвам присуща способность к самовосстановлению при смеие водного режима на менее промывной по естественным (погодно-климатическим) или агротехническим причинам. Основой этого процесса являются компенсаторные механизмы твердой фазы почв, установленная зависимость которых позволяет на качественном (направленность) и количественном уровне прогнозировать изменения величины кислотности.

Минимально необходимая для стабилизации кислотности почв доля многолетних трав в структуре посевных площадей (Т%) может быть определена по следующему выражению:

Г(%) = 100--

1 - exp(ApIIl:a)

1~кт , (37)

где ДрНка. - интенсивность среднегодового подкисления почв; Кт -эмпирический коэффициент потерь оснований из почв под травами относительно культур сплошного сева (0,75).

Оценка изменений кислотности почв при внесении минеральных удобрений.

Введение в почву одновалентных катионов в составе минеральных удобрений оказывает быстрое влияние и напрямую обедняет почвенный поглощающий комплекс обменными основаниями. В данном случае следует считать потери извести от минеральных удобрений в контролируемом (пахотном) слое почвы (ДИМ, СаСОз кг/га) эквивалентными изменению суммы обменно-поглощенных оснований (Д8, мг-экв/100г):

ДИМ (СаСОз, кг/га) = ДБ- 5 103 И с1., (38)

где Ь - пахотный горизонт почвы, м; (1 - объемная масса почвы, г/см3.

Изменение рН с учетом буферности почв имеет следующее выражение:

&pH = pHQ

\

Ы*и

5-Ю3-hd-M^ + T-pH^

(39)

где ДИМ (СаСОз кг/га) = 1-Ним'Д; (40)

Д - насыщение севооборота минеральными удобрениями (кг д.в. NPK/ra); Ним - норматив потерь извести кг на 1 кг д.в. NPK /га; t- - севооборот (лет).

Величина изменения pH при внесении удобрений зависит от значений удельных потерь оснований (кг СаС03 /га) при внесении удобрений (кг д.в.ЫРК /га), буферности почвы, определяемой её типом, содержания гумуса, а также гранулометрического состава.

По наблюдениям изменений физико-химических показателей чернозема типичного при внесении минеральных удобрений (225 кг.д.в./га, МФПО ВНИИЗ и ЗПЭ) на 1 кг д.в. NPK /га из пахотного слоя почвы терялось в среднем по севооборотам 1,1 кг /га СаС03 на водораздельном плато и 1,6 кг/га

СаСОз - на склоне северной экспозиции. На основании данных исходных свойств почвы и потерь СаСОз определены изменения рНКа. (табл. 13).

Таблица 13. Изменение кислотности чернозема типичного от внесения _минеральных удобрений за 8 лет _

Свойства почв Потери СаСОз, кг /га рНка. (ЫРК) ЛрНка

Гумус, % Гран, состав м рНксь б/у Факт. Расч.

Водораздельное плато

6,2 т. сугл. 20 1 5,9 -1980 5,7 -0,2 -0,24

Склон северной экспозиции

5,9 т. сугл. 18,7 | 5,7 -2880 5,3 -0,4 -0,37

В целом не скомпенсированные потери оснований (ЛИп) определяются суммой выноса урожаем ЛИв (обеспеченного плодородием почв) культур и средних потерь от применения удобрений: ДИП =ДИВ+ДИМ.

Оценка времени действия доз извести при химической мелиорации почв.

Время действия доз извести является ключевым моментом в экономико-математических расчетах эффективности известкования и оценки окупаемости мелиоративных доз извести (Шильников, Колосова, Щелкунова, 1981; Небольсин, Небольсина, 1997; Колотов, 2001; Небытов, 2003; Шильников, 2006; Шильников, Лканова, Зеленов, 2008).

Для обоснования процесса использована модель релаксации системы «ППК-почвенный раствор», которая выводится из равновесного (исходного, соответствующего кислотно-основному статусу) состояния при достижении почвой максимума нейтрализации (рНо~> рНшх), на которую рассчитана применяемая доза извести. Длительность восстановления реакции среды определяется необходимым количеством циклов (1, лет) промывания почвы, обеспечивающих равенство общего снижения обменно-поглощенных оснований, предшествующим их изменениям от известковых доз.

При внесении минеральных удобрений на известкованных полях применяемая мелиоративная доза извести, как расходная часть сокращается на величину дополнительных потерь (40), откуда время (1.) имеет следующее __2.77-103 -И_

выражение: шах 0 ш (41)

Время достижения в известкованных почвах исходных величин рН прямо пропорционально величине доз извести {И, СаС03 т/га) и обратно пропорционально степени промывания почвы (I, мм). Чем менее буферна почва, тем более высокие значения рН соответствуют одним и тем же дозам извести, и выше средние потери оснований из почвы и, таким образом, им соответствует меньшее время релаксации по рН.

Проверка на фактическом материале опубликованных данных по результатам полевых опытов с известкованием, представленных в динамике изменений свойств почв, показала адекватность такого подхода и соответствие

фактических и расчетных величин. Расчетное время действия доз извести для различных агропочвенных районов Курской области представлено в табл. 14.

Таблица 14. Среднее время действия доз извести для различных агропочвенных районов Курской области при уровнях внесения минеральных

удобрений 100-200 кг д.в.ЫРК /га

Агропочвенный р-н Дозы извести т/га

<2 2-4 4-6 6-8

1 р-н серых лесных почв 2 5 7 9

2 р-н черноземов 3 7 10 12

Оценку агрономического эффекта оптимизации кислотности почв целесообразно выражать в величинах потенциала оптимизации кислотности почв по приросту продуктивности, обеспеченной исходным плодородием почв (уравн. 2, стр. 11).

По вероятным потерям оснований из ППК почв (АИП) для районов Курской области определены средние темпы подкисления (ДрН) и средние поддерживающие дозы извести или минимальная доля многолетних трав в структуре посевных площадей для стабилизации кислотности почв (табл. 15).

Таблица 15. Оценка интенсивности подкисления почв и стабилизационных мер при уровнях внесения минеральных удобрений _100-200 кг д.в.ЫРК /га_

ДИВ СаСОз, кг/га ДИП СаСОз, кг/га ДрН Доза СаСОз, т/га (в 4 года) Многолетние травы, %

1 агропочвенный район серых лесных почв

40-50 150-270 -0,028-0,049 2,4-2,9 12-20

2 агропочвенный район черноземов

55-80 180-290 -0,026-0,042 1,7-2,1 10-17

При экстенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур темпы подкисления почв в различных административных районах могут составлять от 0,023 до 0,032 ед. рН в год, а при интенсификации - от 0,038 до 0,055 ед. рН, при этом среднегодовые темпы дегумификации почв (как результат деградации ППК) по разным районам могут варьировать от 0,3 до 0,7 т/га, что требует внесения органических удобрений от 4,4 до 11 т/га.

В обобщенном виде структура прогнозов представлена на рис. 13. Основной особенностью данного подхода является разделение по механизму изменения кислотности на режимно регулируемую часть, связанную с компенсаторными свойствами твердой фазы (левый блок) и собственно -балансовую часть, связанную с буферными свойствами почв (правый блок).

Рис. 13. Блок-схема прогноза изменений и регулирования кислотно-основного состояния пахотных почв

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в целом по Курской области на продуктивность пашни оказывает влияние обеспеченность почв фосфором (45-55 %), вторым по значимости фактором является кислотность почв (24-41 %), а в северозападном районе серых лесных почв возрастает роль гумуса (19-23 %), что связано с азотным режимом, и кислотности почв (31-40 %). Оптимальные значения показателей по кислотности почв и содержанию подвижного фосфора составляют соответственно 6,0 ед.рН и 200 мг/кг. Удельный прирост продуктивности при повышении рНксь на единицу в северо-западных районах (на серых лесных почвах) в 2 раза выше, чем в среднем по территории области (15 и 7,6 ц з.е./га на ед. pH).

2. Для условий лесостепи Центрального Черноземья предложен комплексный показатель плодородия почв по содержанию гумуса, реакции почвенной среды, содержанию подвижных форм фосфора и калия. Разработан коэффициент неоднородности плодородия почв оцениваемой территории, а также аналитическая поддержка по выбору приоритетных мероприятий для конкретного участка или выбора приоритетных участков для осуществления конкретных мелиорации на основе расчета потенциала окультуривания при оптимизации конкретного свойства с учетом других факторов плодородия почв.

3. На локальном уровне установлена закономерная пространственная периодичность колебаний свойств чернозема типичного. Наибольший вклад в периодическое поведение рядов показателей свойств чернозема вносят периоды, равные 20 м, или кратные этому расстоянию. Средний размер контура по мощности горизонта А и содержанию гумуса в пахотном слое равен 40 м, значений рНк<х - 60-80 м, подвижного фосфора - 60-70 м и подвижного калия - 50-70 м при шаге опробования в 10 м. При величине шага опробования, равному этим периодам, коэффициенты варьирования показателей свойств почвы имеют минимальные значения. Периодичность и средний размер контуров по урожайности культур имеет аналогичные значения, что и для почвенных параметров - для ячменя 40-50 м и для озимой пшеницы 70-80 м.

4. Изменение вариабельности показателей свойств почвы во времени не влияет на величины периодичности свойств, и их можно отнести к устойчивым характеристикам почвенного покрова, что позволяет использовать их для обоснования необходимого объема выборки и шага опробования в системе точного земледелия.

5. Гумусное состояние почв необходимо рассматривать совместно с базовыми физическими условиями среды, поскольку содержание гумусовых веществ в почве определяется фактором емкости, зависящим от гранулометрического состава, качественным составом гумусовых веществ, связанным с гидротермическими условиями, и кислотно-основным состоянием почвенной среды. Предложена модель взаимосвязи этих показателей.

6. Посредством системоопределяющих ППК почвы свойств -гранулометрического состава (содержание физической глины, < 0,01 мм) и

содержания гумуса - обоснована существенная взаимосвязь физико-химических свойств, отражаемых показателями емкости катионного обмена, суммы обменных оснований, гидролитической кислотности, обменной кислотности (рНКсь)- Разработаны дополнительные показатели для оценки как абсолютных величин поглощенных катионов в ППК, так их изменений в зависимости от кислотности почвы. Для оценки величины катионообменной способности почв введен показатель модуля катионообменной емкости (М), как эквивалент минимального значения ЕКОп, зависящий от соотношения в почве гумуса (%) и физической глины (%): М= Км (2.4 Г% + 0.1Фг%). Для исследованных почв величина (М) составляет 1/2 емкости катионного обмена в состоянии насыщения ППК.

Состоянию насыщения ППК соответствует определенное значение рНксь как точки условного насыщения (рНн), близкое по величине 7.4 ед., при котором однократно определяемая гидролитическая кислотность (рН-зависимая) принимает минимальные значения. Фактические величины ЕКОп, Нг, Б пропорциональны величине (М) и логарифмическим значениям рНка,-Абсолютные изменения ДНг, Д\'% при изменении реакции среды пропорциональны величине (М) и логарифму относительного изменения рНКС1..

7. Соотношение величин Нг и Б в ППК и степень насыщенности почв основаниями определяется положением точки условного насыщения ППК (рНц) и значением показателя удельной (на ед. рН) дифференциальной емкости почвы (Т). Величина (г), рассчитанная статистически, для исследованных черноземов и серых лесных почв составляет соответственно 0.1 и 0.16 (мг-экв/ЮОг. ед.рН-М).

По совокупности связей величина обменной кислотности в наибольшей мере характеризует состояние ППК. При изменениях кислотности и степени насыщенности исследованных почв абсолютные изменения суммы обменных оснований превышают абсолютные (мг-экв/100 г) изменения гидролитической кислотности и могут быть определены на расчетной основе.

8. Установлены параметры буферности чернозема типичного тяжелосуглинистого и серой лесной среднесуглинистой почвы (в водной и солевой суспензии, 1:2.5). Для почв, не содержащих карбонатов, предложены расчетные коэффициенты буферности в щелочном и кислотном интервале на основе величины модуля катионообменной емкости (М) и показателя удельной дифференциальной емкости (т).

9. При использовании установленных взаимосвязей и разработанных показателей предложен метод определения доз мелиорантов в соответствии со свойствами кислых почв и агроэкологическими условиями, учитывающий затраты Са - мелиоранта как на изменение гидролитической кислотности, так и полной емкости катионного обмена, соответствующие заданному изменению кислотности от исходного до оптимального значения, что позволяет повысить разрешающую способность самого приема.

10. Установлено, что между содержанием водорастворимых оснований (Са, и обменной кислотностью, а также степенью насыщенности почв основаниями существует экспоненциальная зависимость, что характеризует динамическое равновесие в системе «ППК<-> п. раствор». Согласно установленным параметрам при снижении кислотности почвы содержание оснований в жидкой фазе возрастает в геометрической прогрессии - на каждую единицу обменной кислотности в 1,65 раза, а актуальной кислотности - в 1,84 раза. На этой основе определены потери СаС03 в зависимости от рН почв Курской области.

11. Обоснована концепция кислотно-основного статуса почв (КОСП), представляющего собой динамическое равновесие в характере перераспределения оснований между почвенными фазами и их миграцией. КОСП определяется фактором «емкости» - содержанием щелочноземельных элементов в минеральной части почв и факторами «интенсивности» - с одной стороны, возможностью удаления продуктов распада минеральной части при оттоке влаги, а также способностью ионов к высвобождению из твердой фазы почв в зависимости от рН. В совокупности это определяет уровни устанавливающихся величин рН почвы в зависимости от климатических условий. Установлены параметры этих зависимостей для почв Курской области.

12. Поддерживающее известкование малыми дозами чернозема типичного является эффективным приемом повышения плодородия почвы, улучшения гумуспого состояния и роста продуктивности культур. Прирост зерновых единиц в среднем составлял 2,6 ц/га (7,4 %), в сочетании с удобрениями - 25 %, - с 35,3 до 44,3 ц/га з.ед. Урожайность сахарной свеклы повышалась на 37 ц/га (11,5 %).

13. Внесение известняковой муки по 0,5 т в среднем на гектар севооборотной площади оказывает положительное влияние на физико-химические показатели пахотного слоя. В зернопаропропашном севообороте самые значительные изменения наблюдались при внесении извести на контроле и по фону минеральных удобрений - рН-ксх возрастал в среднем на 0,4 ед., Нг - сокращалась на 0,87-0,96 мг-экв/100 г, а содержание обменных оснований повышалось на 1,10-1,14 мг-экв/100 г. Внесение извести в течение 3 и 6 ротаций способствовало повышению содержания гумуса на 0,33-0,40 %. От внесения одной извести проявляется тенденция к повышению щелочно-гидролизуемого азота во всех севооборотах, а на фоне внесения удобрений повышается значимо: по органическим - на 0,6-1,9 и минеральным удобрениям - на 0,7-1,0 мг/100 г. Содержание подвижного калия при этом сокращалось в большей мерс на фоне внесения минеральных (на 1,1-2,0 мг/100 г) и органических удобрений (на 0,4-1,3 мг/100 г).

14. Установленные зависимости и параметры, а также нормативные данные являются обоснованием для управления кислотно-основным состоянием пахотных почв ЦЧЗ на уровне саморегулируемых систем.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Комплексная оценка плодородия почв рекомендуется для разного уровня административного управления в системе аналитической поддержки качественных решений по выбору мероприятий для конкретного участка или выбора приоритетных участков для осуществления конкретных мелиораций по повышению плодородия пахотных земель в условиях ЦЧЗ.

2. Воспроизводство плодородия кислых почв ЦЧЗ необходимо осуществлять дифференцированно, комплексными мерами, обеспечивающими как пополнение органического вещества, так и оптимизацию физико-химических свойств.

3. Предложенный метод расчета доз мелиорантов рекомендуется для дифференцированного их внесения в системах точного земледелия. Расчет окупаемости мелиоративных доз извести рекомендуется осуществлять на основе оценки потенциала оптимизации кислотности конкретной почвы, а также рассчитываемого срока действия извести.

4. Предложенные варианты прогноза изменения кислотности почв и гумусного состояния, как одних из основных агроэкологических показателей, регламентирующих целесообразный уровень функционирования агроэкосистем, перспективны при разработке и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих устойчивость агроландшафтных структур.

5. Для стабилизации кислотности почв в ЦЧЗ рекомендуется каждые 100 кг д.в. полного минерального удобрения, внесенных на гектар севооборотной площади, компенсировать внесением 110 кг СаС03 и 50-70 кг на вынос полевыми культурами. При этом сбалансированная по антропогенной нагрузке на кислотно-основное состояние почв структура посевных площадей предусматривает введение многолетних трав: 13-15 % на каждые 10 % пропашных культур. В агропочвенных районах серых лесных почв целесообразно исключение чистых паров, поскольку каждые 10 % чистого пара компенсируются 25-30 % многолетних трав.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК.

1. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко НА. Использование соломы озимой пшеницы как органического удобрения // Сахарная свекла. - 2003. -№<6. -С. 22-23.

2. Еремина Р.Ф., Чуян О.Г., Чуян H.A., Федорченко А.Е. Компоненты поверхностного компостирования растительных остатков на поле//Земледелие. - 2006. - № 6. - С. 11-13.

3. Масютенко Н.П., Черкасов Г.Н., Чуян О.Г. Проблемы точного земледелия: оценка пространственной неоднородности свойств черноземных почв // Земледелие. - 2008. - № 8. -С. 6-8.

4. Чуян О.Г, Чуян Н.А, Еремина Р.Ф. Влияние кальций - и фосфорсодержащих соединений на продуктивность звена севооборота при внесении соломы и растительных остатков на удобрение // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 6. - С. 19-22.

5. Чуян О.Г., Чуян H.A., Еремина Р.Ф. Эффективность различных доз извести и растительных остатков как органических удобрений в зернопропашном севообороте на черноземе типичном ЦЧЗ в зависимости от местоположения в рельефе // Земледелие. - 2009. - №5. - С. 20-22.

6. Чуян H.A., Чуян О.Г., Еремина Р.Ф. Влияние навоза и растительных остатков как органических удобрений на качество сельскохозяйственной продукции в условиях Лесостепи ЦЧЗ //Агрохимический вестник. - 2009. -№ 6. - С. 18-20.

7. Чуян О.Г. Использование комплексной оценки плодородия почв в системе земледелия // Доклады РАСХН. - 2009. - № 6. - С. 31-34.

8. Черкасов Г.Н., Дубовик Д.В., Чуян О.Г. Пространственная неоднородность качественных показателей зерна // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 12. -С. 9-11.

9. Чуян О.Г. Оценка почвенного поглощающего комплекса черноземов и серых лесных почв// Агрохимия.-2010.-№ 10.-С. 11-19.

Патент

10. A.C. № 2258347 «Способы удобрения почвы» Еремина Р.Ф., Федорченко А.Е., Мащенко С .С., Чуян О.Г. Опубликовано 20.08.2005 г.

Публикации в других изданиях.

11. Чуян О.Г., Еремина Р.Ф. Влияние элементов систем земледелия на изменение физико-химических свойств чернозема в севообороте // Грунта Украши: эволюцш, систематика, окультурення та використання. Харьковский гос. аграрный университет им.

B.В. Докучаева. - Харьков, 1994. - С. 22.

12. Еремина Р.Ф., Чуян О.Г. Влияние удобрений, извести и экспозиции на кислотность чернозема типичного в севообороте II Сб. докладов научн.-практ. конференции, посвященной 25-летию ВНИИЗиЗПЭ. - Курск, 1995. - С. 8.

13. Чуян О.Г., Еремина Р.Ф. Влияние лесополос и извести на реакцию почвенного раствора и урожайность возделываемых культур // Сб. докладов научн.-практ. конференции. -Курск, 1995.-С. 36.

14. Чуян О.Г., Еремина Р.Ф., Ермакова A.A. Влияние элементов системы земледелия на кислотность чернозема типичного в зависимости от местоположения в рельефе // Сб. докладов II Съезда Общества почвоведов, т. 1,-Санкт-Петербург, 1996.-С. 421.

15. Чуян О.Г., Еремина Р.Ф. Влияние экспозиции склона и формы антропогенного воздействия на энергопотенциал и физико-химические свойства чернозема типичного // Материалы по изучению русских почв, вып. 1 (28). - С.-Петербург: Издательство

C.-Петербургского ГУ, 1999.-С. 35-37.

16. Чуян О.Г., Чуян Г.А. Влияние экспозиции и формы пахотных склонов на кислотность чернозема типичного. // Biciihk ХДАУ. - Харьюв, 1999. - С. 188-119 .

17. Чуян Г.А., Чуян О.Г. Влияние реакции среды чернозема типичного на пахотных склонах на подвижность почвенного азота // Сб. докладов научн.-практ. конференции Курского отделения Докучаевского общества почвоведов, декабрь 1999 года. - Курск, 1999. -С. 10-11.

18. Чуян О.Г. Влияние известкования чернозема типичного на продуктивность зернопаропропашного севооборота // Сб. докладов научн.-практ. конференции Курского отделения Докучаевского общества почвоведов, декабрь 1999 г. - Курск, 1999. - С. 24.

19. Чуян О.Г. Влияние агротехнических и мелиоративных приемов на физико-химические свойства чернозема типичного на сопряженных элементах рельефа // Автореф. канд. щсс. - Курск, 2000. - 20 с.

20. Еремина Р.Ф., Ященко H.A., Чуян О.Г., Ермакова A.A. Регулирование уровня воспроизводства плодородия и свойств чернозема типичного с использованием поверхностного компостирования растительных остатков / Сб. докладов 3-го съезда Докучаевского общества почвоведов (11-15 июля, г.Суздаль) кн. 2. - М., 2000. - С. 208-209.

21. Чуян О.Г. Комплексное влияние агрогенных факторов на кислотность чернозема типичного на склонах. Бюллетень ВИУА, N 114.-М., 2001.-С. 181-182.

22. Чуян О.Г. Влияние рельефа на кислотно-основное состояние черноземов на пашне II Материалы II региональной научной конференции, посвященной памяти проф.

Ф.Н. Мипонова (17-19 мая 2001 г.): Теоретические и прикладные аспекты оптимизации ландшафтов. ВГУ. - Воронеж, 2001. - С. 197-198.

23. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко H.A., Ермакова A.A. Регулирование баланса энергии органического вещества чернозема типичного при использовании растительных остатков как органических удобрений // Материалы Всероссийской научно-практической конференции, Системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии «Крестьянское дело». - Белгород, 2001. - С. 79-81

24. Еремина Р.Ф., Володин В.М., Чуян О.Г., Ященко H.A., Ермакова A.A. Окультуривание чернозема типичного с использованием растительных остатков возделываемых культур. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Чернозем - 2000» (Прохоровка, 17-19 марта, 2000 г.). - М., 2001. - С. 54-59.

25. Володин В.М., Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко НА., Ермакова A.A. Солома как удобрение. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. - Владимир: ВНИИ ПТИОУ, 2001. - 495 с.

26. Еремина Р.Ф., Володин В.М., Мащенко С.С., Федорчеико А.Е., Масютенко Н.П., Чуян О.Г., Ященко H.A. / Методические подходы к определению соотношения с.-х. угодий в агроландшафте. Материалы научно-практической конференции, посвященной 30-летию ВНИИЗ и ЗПЭ, (15-16 октября, 2000 г.). - Курск, 2001. - С. 75-78.

27. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко H.A., Ермакова A.A. Влияние растительных остатков как органических удобрений на качество сельскохозяйственной продукции. / Воспроизводство и плодородие почв и их охрана в ландшафтном земледелии. Сб. докладов научно-практической конференции Курского отделения Докучаевского общества почвоведов, (25-26 октября, 2001). - Курск, 2001. - С. 24.

28. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко H.A., Ермакова A.A. / Ресурсосберегающая технология использования растительных остатков как органических удобрений / Экологические аспекты интенсификации с.-х. производства. Т. 1. Материалы Международной научно-практической конференции, 12-14 марта. - Пенза, 2002. -С. 126-127.

29. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко H.A., Ермакова A.A. Воспроизводство плодородия чернозема типичного при использовании растительных остатков как органических удобрений / Использование органических удобрений и биоресурсов в современном земледелии. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию ВНШТГИОУ, 25-27 июля. - Владимир, 2002. -С. 338-340.

30. Чуян Г.А., Проценко Е.П., Чуян О.Г., Тур О.П. Методические подходы к управлению плодородием с помощью удобрений и мелиорантов в стационарном многофакторном полевом опыте ВНИИЗ и ЗПЭ // Матери&чы Всероссийской научно-практической конференции «Теория и практика использования агрохимических средств в современном земледелии Центрально-черноземных областей России». «Крестьянское дело». - Белгород, 2002. - С. 206-214.

31. Чуян ОТ. Соотношение оснований на пахотных склонах // Материалы Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур». Бюллетень ВИУА, N 116 «Агроконсалт». -М., 2002. - С. 54-57.

32. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Чуян H.A., Федорченко А.Е., Ермакова A.A. Технология поверхностного компостирования соломы и других растительных остатков при использовании их в качестве органических удобрений. - Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ, 2003. -15 с.

33. Еремина Р.Ф., Чуяи О.Г., Ященко H.A., Мащенко С.С., Ермакова A.A. Влияние различных видов органических удобрений на воспроизводство плодородия чернозема типичного и производительность агроэкосистем / Проблемы повышения плодородия почв и

продуктивность с.-х. культур в адаптивно-ландшафтном земледелии. Сб. докл. научно-практической конференции Курского отд. Докучаевского общества почвоведов. - Курск, 2003.-С 10.

34. Чуян О.Г., Проценко Е.П., Дубовик Д.В. Методические аспекты характеристики свойств почв при агрохимическом обследовании полей // Агроэкологическая оптимизация земледелия. Сб. докладов международной научно-практической конференции. - Курск, 2004. -С. 495-499.

35. Чуян О.Г., Проценко Е.П. Оценка уровня плодородия почв по агрохимическим свойствам. Почвы - национальное достояние России: Материалы IV съезда Всероссийского Докучаевского общества почвоведов. - Новосибирск, 2004. - С. 122.

36. Проценко Е.П., Чуян О.Г., Караулова JI.H. Влияние обеспеченности элементами минерального питания на продуктивность зерновых культур в агроландшафтах центральночерноземной зоны // Почвы национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. - Новосибирск, 2004. - С. 97.

37. Чуян О.Г. Коэффициенты к окупаемости минеральных удобрений в зависимости от исходного плодородия почвы // Сб. докл. Международной научно-практической конференции, посвященной 35-леткю Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии и международной школы молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства». (15-18 сентября 2005 года ). - Курск, 2005. - С. 371-378.

38. Чуян О.Г. Новые подходы к определению доз мелиорантов // Сб. докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии и международной школы молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства». (15-18 сентября 2005 года). -Курск, 2005. - С. 375-379.

39. Чуян О.Г. Взаимосвязь физико-химических свойств почв // Сб. докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии и международной школы молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства». (15-18 сентября 2005 года). - Курск, 2005. - С. 536-540.

40. Чуян О.Г., Караулова Л.Н. Изменение продуктивности пашни как критерий оценки изменения свойств почв при их деградации или мелиорации // Сб. докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии и международной школы молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства». (15-18 сентября 2005 года). - Курск, 2005. - С. 540-543.

41. Черкасов Г.Н., Масютенко Н.П., Чуян О.Г. Ресурсно-экологические особенности земледелия в ЦЧЗ // Материалы Международной научно-практической конференции «Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья». (15-17 июня 2005 года). Часть I. - Курск, 2005. - С. 268-275.

42. Еремина Р.Ф., Чуян H.A., Мащенко С.С., Федорченко А.Е., Чуян О.Г., Ермакова A.A. Технология эффективного использования растительных остатков как органических удобрений на черноземах Лесостепи ЦЧЗ. -Курск, 2005. -21 с.

43. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Чуян H.A., Федорченко А.Е., Ермакова A.A. Регулирование энергетического состояния черноземов лесостепи ЦЧЗ при использовании растительных остатков как органических удобрений / Научно-практические рекомендации. - Курск, 2006. -45 с.

44. Чуян О.Г., Масютенко Н.П., Караулова Л.Н., Дериглазова Г.М. Исследование горизонтальной неоднородности свойств чернозема типичного // Сб. докладов Международной научно-практической конференции ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ (10-12 сентября

2008 г.) «Интенсификация, ресурсосбережения и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия». - Курск, ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2008. - С. 668-673.

45. Масютенко Н.П., Черкасов Г.Н., Чуян О.Г. Пространственная изменчивость свойств и морфологических показателей черноземных почв // Сб. докладов Всероссийской научно- практической конференции «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России» 21-24 апреля 2008 г. - Санкт-Петербург: ВНИИСХМ, 2008. -С. 13.

46. Черкасов Г.Н., Чуян О.Г. Экологические функции удобрений в эрозионных агроландшафтах Центрально-Черноземной зоны // Материалы Всероссийского совещания Географической сети опытов с удобрениями (27-28 февраля 2008 г.) «Экологические функции агрохимии в современном земледелии». - М.: ВНИИА, 2008. - С. 208.

47. Чуян О.Г., Черкасов Г.Н., Масютенко ЯП. Методика проектирования системы удобрения в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья. - Курск: ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2008. - 51 с.

48. Черкасов Г.Н., Дериглазова Г.М., Чуян О.Г. Возделывание ярового ячменя дня различных целей на склонах Центрального Черноземья // ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН. -Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак., 2010. - 76 с.

Сдано в набор 01.09.2010 г. Подписано в печать 01.09.2010 г. Формат 60x84 Vi6. Бумага «Снегурочка». Гарнитура Times New Roman Суг. Усл. пен. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 974.

Отпечатано: ПБОЮЛ Киселева О.В. ОГРН 304463202600213

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Чуян, Олег Геннадьевич

Введение.

Глава 1. Объекты, методы и условия проведения исследований.

Глава 2. Кислотность в системе оценок плодородия почв.

2.1. Оценка плодородия почв на примере Курской области.

2.2. Закономерности пространственной изменчивости свойств почв и урожайности сельскохозяйственных культур на локальном уровне на примере чернозема типичного).

Глава 3. Роль кислотно-основных свойств в формировании гумусного состояния черноземов и серых лесных почв Курской области.

Глава 4. Взаимосвязь физико-химических свойств черноземов и серых лесных почв.

4.1. Уравнение состояния почвенного поглощающего комплекса.

4.2. Оценка абсолютных изменений физико-химических показателей свойств почв.

4.3. Оценка буферных свойств почв.

4.4. Определение доз мелиорантов в соответствии со свойствами кислых почв и агроэкологическими условиями.

Глава 5. Обоснование концепции кислотно-основного статуса почв. f 5.1. Взаимосвязь ПГЖ почв и содержания водорастворимых снований.

5.2. Потери оснований из пахотных почв.

5.3. Высвобождение щелочноземельных элементов минеральной части почв - основной источник пополнения их в почвенных фазах.

5.4. Параметры кислотно-основного статуса почв.

Глава 6. Известкование как способ оптимизации свойств почв и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.

Глава 7. Научно-методические подходы урегулированию кислотно-основного состояния почв

Введение Диссертация по биологии, на тему "Формирование физико-химических свойств пахотных почв лесостепи Центрального Черноземья и пути их регулирования"

Актуальность темы. Плодородие почв в лесостепи Центрального Черноземья во многом определяется кислотно-основными свойствами. В Курской области более половины пахотных угодий (60,4%) имеют в разной степени кислую реакцию среды, из них средне- и сильнокислых, требующих первоочередного известкования, 353 тыс. га. При этом за последние годы площади кислых почв увеличились на 0,6 %.

Переход земледелия на ландшафтную основу (Володин, Здоровцов, 1999; Каштанов, Щербаков, Черкасов, 2001) и, в перспективе, развитие технологий точного земледелия предполагает учет своеобразия каждого рабочего участка. При этом дифференцированный подход предопределяет учет как постоянно действующих в агроландшафте факторов и на их основе генетически обусловленных свойств почв, так и антропогенную составляющую изменений этих свойств. Это делает особенно актуальным установление закономерностей формирования физико-химических свойств почв в форме математических уравнений, простая полуэмпирическая форма которых делает их доступными для широкого научного и практического использования в системе регулирования режима функционирования агроэкосистем.

Целью работы является изучение закономерностей формирования физико-химических свойств пахотных почв в условиях лесостепи ЦЧЗ.

Задачи исследований. Для достижения цели были поставлены и решались следующие задачи, каждая из которых имеет самостоятельное научное и практическое значение:

1. Определить место и значимость кислотно- основных свойств почв в системе оценки плодородия почв лесостепи Центрального Черноземья.

2. Дать оценку пространственной изменчивости физико-химических и других свойств чернозема типичного.

3. Выявить роль абиотических факторов в формировании гумусного состояния пахотных почв Курской области.

4. Установить закономерности и количественные взаимосвязи между величинами емкости катионного обмена, суммой обменно-поглощенных оснований, гидролитической кислотностью и рН пахотных почв основных зональных типов - черноземов и серых лесных почв.

5. Разработать алгоритм определения' мелиоративных доз извести для кислых почв ЦЧЗ.

6. Оценить параметры влияния рН почвенной среды на содержание Са, в системе «твердая фаза - жидкая фаза».

7. Разработать методические подходы к оценке изменений кислотности почв в зависимости от агроэкологических условий и агротехнических факторов.

Защищаемые положения. 1. Генетически обусловленная кислотность является одним из ведущих факторов плодородия пахотных почв лесостепи ЦЧЗ.

2. Пространственное варьирование физико-химических и других свойств почв является закономерным и генетически обусловленным свойством почвенного покрова, определяющим характер пространственной дифференциации растительного покрова.

3. Гумусное состояние пахотных почв- лесостепи ЦЧЗ зависит от совокупности абиотических факторов; включающей и кислотно-основное состояние почв.

4. Почвенный поглощающий-' комплекс и катионообменные свойства почв зависят от совокупности экстенсивных и интенсивных параметров, к которым относятся гранулометрический состав, содержание гумуса* и кислотность почв (рНксО

5. Кислотно-основное состояние почв определяется свойствами твердой фазы и гидротермическими условиями их местоположения.

6. Поддерживающее известкование чернозема типичного является г важным фактором оптимизации^ свойств почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

7. Изменение кислотности пахотных почв связано с комплексом агротехнических факторов, обусловливающих баланс оснований.

Научная новизна исследований. На основе системно-аналитического подхода проведены исследования зонально-провинциального аспекта проблемы влияния агроэкологических факторов на формирование физико-химических свойств пахотных почв в условиях лесостепи ЦентральноЧернозёмной зоны.

1. Оценена и описана закономерная периодичность как морфометрических показателей почвенного профиля чернозема типичного, так и агрохимических свойств пахотного горизонта, при этом почвенный и растительный покров имеют равные величины пространственной дифференциации.

2. Показана роль гидротермических условий, гранулометрического состава и кислотно- основного состояния почвенного покрова в формировании гумусного состояния и зональном распространении различных типов почв по территории Курской области.

3. Предложено формальное описание взаимосвязи физико-химических свойств исследованных почв на основе общепринятых показателей, характеризующих катионообменные свойства почв, а также разработанных дополнительно: модуля катионообменной емкости почв, М; точки условного насыщения ППК, рНн; показателя удельной дифференциальной емкости, т.

4. Для некарбонатных почв предложены расчетные (по исходным физико-химическим свойствам) коэффициенты буферности в щелочном и кислотном интервале на основе величины модуля катионообменной емкости и показателя удельной дифференциальной емкости.

5. Разработан алгоритм аналитической поддержки при выборе приоритетных мероприятий для конкретного участка или приоритетных участков для осуществления конкретных мелиораций на основе расчета потенциала оптимизации регулируемого свойства почвы с учетом других факторов плодородия.

6. Разработан расчетный способ определения доз Са-содержащих мелиорантов для кислых почв ЦЧЗ, учитывающий буферность почв в зависимости от их физико-химических свойств. Проведена группировка почв районов Курской области по приоритету нуждаемости их в известковании.

7. Впервые обоснована концепция формирования кислотно-основного статуса почв (КОСП), представляющего собой динамическое равновесие в характере перераспределения оснований между почвенными фазами и их миграцией, что определяет уровни устанавливающихся интервалов величин рН в зависимости от климатических условий и свойств твердой фазы почв.

8. Впервые для условий ЦЧЗ предложены алгоритмы оценки изменений кислотности пахотных почв на основе баланса оснований и изменений гидротермического режима.

Практическая значимость работы. 1. Предложенный способ определения приоритета и очередности проведения комплексных и конкретных мелиораций по регулируемым свойствам почв может найти применение в системах поддержки принятия решений для разного уровня территориального управления по регулированию плодородия почв с целью рационального использования ресурсов земледелия.

2. Установленные закономерности пространственного варьирования свойств почв могут быть использованы для совершенствования методических основ проведения почвенно-агрохимического обследования в системах точного земледелия.

3. Модели расчета величин физико-химических показателей и их изменений, а также оценка буферности почв являются основой для дифференцированной химической мелиорации кислых почв.

4. Прогноз изменения кислотности почв может применяться как в длительном цикле для оценки экологических последствий глобального изменения климата, так и оценки агрогенных факторов подкисления почв при формировании устойчивых агроландшафтов.

Апробация работы. Материалы работы были доложены на II и III съездах Всероссийского общества почвоведов в г. Суздале (2000г) и г. Новосибирске (2004г), на 3-х международных и 13 —ти научно -практических конференциях. Результаты исследований рассматривались и получили положительную оценку на заседаниях Ученого Совета ВНИИЗ и ЗПЭ.

Автором опубликовано 56 научных работ, том числе 1 методика, 1 технология, 1 патент, 1 коллективная монография. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 48 работах, из которых 9 - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 351 странице и содержит 102 таблицы и 77 рисунков, состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, 9 приложений. Список литературы включает 343 наименования, из них 12 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Чуян, Олег Геннадьевич

285 Выводы

1. Установлено, что в целом по Курской области на продуктивность пашни оказывает влияние обеспеченность почв фосфором (45-55%), вторым по значимости фактором является кислотность почв (24-41%), а в северозападном районе серых лесных почв возрастает роль гумуса (19-23%), что связано с азотным режимом, и кислотности почв (31-40%). Оптимальные значения показателей по кислотности почв и содержанию подвижного фосфора составляют соответственно 6,0 ед.рН и 200 мг/кг. Удельный прирост продуктивности при повышении рНКсь на единицу в северо-западных районах (на серых лесных почвах) в 2 раза выше, чем в среднем по территории области (15 и 7,6 ц з.е./га на ед. рН).

2. Для условий лесостепи Центрального Черноземья предложен комплексный показатель плодородия почв по содержанию гумуса, реакции почвенной среды, содержанию подвижных форм фосфора и калия. Разработан коэффициент неоднородности плодородия почв оцениваемой территории, а также аналитическая поддержка по выбору приоритетных мероприятий для конкретного участка или выбора приоритетных участков для осуществления конкретных мелиораций на основе расчета потенциала окультуривания при оптимизации конкретного свойства с учетом других факторов плодородия почв.

3. На локальном уровне установлена закономерная пространственная периодичность колебаний свойств чернозема типичного. Наибольший вклад в периодическое поведение рядов показателей свойств чернозема вносят периоды, равные 20 м, или кратные этому расстоянию. Средний размер контура по мощности горизонта А и содержанию гумуса в пахотном слое равен 40 м, значений рНКсь - 60-80 м, подвижного фосфора- 60-70 м и подвижного калия - 50-70 м при шаге опробования в 10 м. При величине шага опробования, равному этим периодам, коэффициенты варьирования показателей свойств почвы имеют минимальные значения. Периодичность и средний размер контуров по урожайности культур имеет аналогичные значения, что и для почвенных параметров - для ячменя 40-50 м и для озимой пшеницы 70-80 м.

4. Изменение вариабельности показателей свойств почвы во времени не влияет на величины периодичности свойств, и их можно отнести к устойчивым характеристикам почвенного покрова, что позволяет использовать их для обоснования необходимого объема выборки и шага опробования в системе точного земледелия.

5. Гумусное состояние почв необходимо рассматривать совместно с базовыми физическими условиями среды, поскольку содержание гумусовых веществ в почве определяется фактором емкости, зависящим от гранулометрического состава, качественным составом гумусовых веществ, связанным с гидротермическими условиями, и кислотно-основным состоянием почвенной среды. Предложена модель взаимосвязи этих показателей.

6. Посредством системоопределяющих ППК почвы свойств — гранулометрического состава (содержание физической глины, < 0,01 мм) и содержания гумуса - обоснована существенная взаимосвязь физико -химических свойств, отражаемых показателями емкости катионного обмена, суммы обменных оснований, гидролитической кислотности, обменной кислотности (рНксь). Разработаны дополнительные показатели для оценки как абсолютных величин поглощенных катионов в ППК, так их изменений в зависимости от кислотности почвы. Для оценки величины катионообменной способности почв введен показатель модуля катионообменной емкости (М), как эквивалент минимального значения ЕКОп, зависящий от соотношения в почве гумуса (%) и физической глины (%) : М= Км (2.4 Г% + 0.1 Фг%). Для исследованных почв величина (М) составляет 1/2 емкости катионного обмена в состоянии насыщения ППК.

Состоянию насыщения ППК соответствует определенное значение рНксь как точки условного насыщения (рНн), близкое по величине 7.4 ед., при котором однократно определяемая гидролитическая кислотность (pHзависимая) принимает минимальные значения. Фактические величины ЕКОп, Нг, Б пропорциональны величине (М) и логарифмическим значениям рНКсх-Абсолютные изменения ДНг, АУ% при изменении реакции среды пропорциональны величине (М) и логарифму относительного изменения рНксь

7. Соотношение величин Нг и Б в ППК и степень насыщенности почв основаниями определяется положением точки условного насыщения ППК (рНн) и значением показателя удельной (на ед. рН) дифференциальной емкости почвы (Т). Величина (т), рассчитанная статистически, для исследованных черноземов и серых лесных почв составляет соответственно 0.1 и 0.16 (мг-экв/100г. ед.рН-М).

По совокупности связей величина обменной кислотности в наибольшей мере характеризует состояние ППК. При изменениях кислотности и степени насыщенности исследованных почв абсолютные изменения суммы обменных оснований превышают абсолютные (мг-экв/100 г) изменения гидролитической кислотности и могут быть определены на расчетной основе.

8. Установлены параметры буферности чернозема типичного тяжелосуглинистого и серой лесной среднесуглинистой почвы (в водной и солевой суспензии, 1:2.5). Для почв, не содержащих карбонатов, предложены расчетные коэффициенты буферности в щелочном и кислотном интервале на основе величины модуля катионообменной емкости (М) и показателя удельной дифференциальной емкости (т).

9. При использовании установленных взаимосвязей и разработанных показателей предложен метод определения доз мелиорантов в соответствии со свойствами кислых почв и агроэкологическими условиями, учитывающий затраты Са - мелиоранта как на изменение гидролитической кислотности, так и полной емкости катионного обмена, соответствующие заданному изменению кислотности от исходного до оптимального значения, что позволяет повысить разрешающую способность самого приема.

10. Установлено, что между содержанием водорастворимых оснований (Са, Mg) и обменной кислотностью, а также степенью насыщенности почв основаниями существует экспоненциальная зависимость, что характеризует динамическое равновесие в системе «ППК*-» п. раствор». Согласно установленным параметрам при снижении кислотности почвы содержание оснований в жидкой фазе возрастает в геометрической прогрессии — на каждую единицу обменной кислотности в 1,65 раза, а актуальной кислотности — в 1,84 раза. На этой основе определены потери СаСОз в зависимости от рН почв Курской области.

11. Обоснована концепция кислотно-основного статуса почв (КОСП), представляющего собой динамическое равновесие в характере перераспределения оснований между почвенными фазами и их миграцией. КОСП определяется фактором «емкости» - содержанием щелочноземельных элементов в минеральной части почв и факторами «интенсивности» - с одной стороны, возможностью удаления продуктов распада минеральной части при оттоке влаги, а также способностью ионов к высвобождению из твердой фазы почв в зависимости от рН. В совокупности это определяет уровни устанавливающихся величин рН почвы в зависимости от климатических условий. Установлены параметры этих зависимостей для почв Курской области.

12. Поддерживающее известкование малыми дозами чернозема типичного является эффективным приемом повышения плодородия почвы, улучшения гумусного состояния и роста продуктивности культур. Прирост зерновых единиц в среднем составлял 2,6 ц/га (7,4%), в сочетании с удобрениями - 25 %, - с 35,3 до 44,3 ц/га з.ед. Урожайность сахарной свеклы повышалась на 37 ц/га (11,5%).

13. Внесение известняковой муки по 0,5 т в среднем на гектар севооборотной площади оказывает положительное влияние на физико-химические показатели пахотного слоя. В зернопаропропашном севообороте самые значительные изменения наблюдались при внесении извести на контроле и по фону минеральных удобрений - рН-ксь возрастал в среднем на 0,4 ед., Нг - сокращалась на 0,87- 0,96 мг-экв/100 г, а содержание обменных оснований повышалось на 1,10- 1,14 мг-экв/100 г . Внесение извести в течение 3 и 6 ротаций способствовало повышению содержания гумуса на 0,33 - 0,40 %. От внесения одной извести проявляется тенденция к повышению щелочно-гидролизуемого азота во всех севооборотах, а на фоне внесения удобрений повышается значимо: по органическим - на 0,6 — 1,9 и минеральным удобрениям - на 0,7 - 1,0 мг/100г. Содержание подвижного калия при этом сокращалось в большей мере на фоне внесения минеральных (на 1,1-2,0 мг/100г) и органических удобрений (на 0,4 - 1,3мг/100г).

14. Установленные зависимости и параметры, а также нормативные данные являются обоснованием для управления кислотно-основным состоянием пахотных почв ЦЧЗ на уровне саморегулируемых систем.

Предложения по практическому использованию результатов исследований

1. Комплексная оценка плодородия почв рекомендуется для разного уровня административного управления в системе аналитической поддержки качественных решений по выбору мероприятий для конкретного участка или выбора приоритетных участков для осуществления конкретных мелиораций по повышению плодородия пахотных земель в условиях ЦЧЗ.

2. Воспроизводство плодородия кислых почв ЦЧЗ необходимо осуществлять дифференцированно, комплексными мерами, обеспечивающими как пополнение органического вещества, так и оптимизацию физико - химических свойств.

3. Предложенный метод расчета доз мелиорантов рекомендуется для дифференцированного их внесения в системах точного земледелия. Расчет окупаемости мелиоративных доз извести рекомендуется осуществлять на основе оценки потенциала оптимизации кислотности конкретной почвы, а также рассчитываемого срока действия извести.

4. Предложенные варианты прогноза изменения кислотности почв и гумусного состояния, как одних из основных агроэкологических показателей, регламентирующих целесообразный уровень функционирования агроэкосистем, перспективны при разработке и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия, обеспечивающих устойчивость агроландшафтных структур.

5. Для стабилизации кислотности почв в ЦЧЗ рекомендуется каждые 100 кг д.в. полного минерального удобрения, внесенных на гектар севооборотной площади, компенсировать внесением 110 кг СаСОз и 50 -70 кг на вынос полевыми культурами. При этом сбалансированная по антропогенной нагрузке на кислотно-основное состояние почв структура посевных площадей предусматривает введение многолетних трав: 13 - 15% на каждые 10 % пропашных культур. В агропочвенных районах серых лесных почв целесообразно исключение чистых паров, поскольку каждые 10% чистого пара компенсируются 25 - 30% многолетних трав.

Заключение

Природные системы обладают функцией самоорганизации и саморазвития и поэтому самоуправляемы. Агроэкосистемы частично, а то и полностью утрачивают эти функции, и их развитие подчиняется управляющим действиям человека. Направленность и интенсивность развития почв в агроэкосистемах осуществляется комплексом земледельческих воздействий. В условиях ЦЧЗ длительное сельскохозяйственное использование земель привело к трансформации плодородия почв в следующих направлениях. Усиливаются темпы и масштабы подкисления черноземов и причины этому кроются в том, что вся система богарного земледелия направлена на максимальное накопление и закрытие влаги и, при этом, как правило, не реализуется ее максимальное и рациональное использование. В результате усиливается промывание верхних горизонтов почв, условия функционирования которых смещаются в гумидную сторону. С другой стороны, не скомпенсированные потери оснований в результате выноса урожаем культур и применения минеральных удобрений (в последнее время преимущественно азотного компонента) напрямую обедняют ППК почв обменными основаниями. Это неминуемо влечет за собой разрушение самого поглощающего комплекса, выражающегося в сокращении количества стабильной (инертной) части гумусовых веществ. Наблюдается повсеместное снижение содержания гумуса в почвах и ухудшение его качества, обусловленное, в том числе, сокращением источников его новообразования и развитием эрозионных процессов. В результате ухудшаются агрофизические свойства почв. Такие в большинстве своем негативные тенденции в изменении плодородия почв зоны стали возможными в результате того, что земледелие велось и ведется без должного учета большого многообразия экологических условий, сложившихся в зоне. Этому способствовали и практикуемые масштабные поля и типовые технологии. Чтобы система прогрессировала и развивалась с накоплением полезного результата, необходимо соответствие управляющих антропогенных воздействий в каждом конкретном случае сложившимся природным процессам и соотношениям. В условиях высокой неоднородности геоморфологических, почвенно-климатических условий ЦЧЗ необходима и высокая степень дифференциации управляющих воздействий по элементам агроландшафта. Многофакторность взаимосвязей в агроландшафте диктует необходимость перехода к моделированию процессов, происходящих в них для прогнозирования возможных состояний в целях управления на уровне саморегулируемых систем. Почвенная система также является самоорганизующейся. Установленные в данном изложении взаимосвязи между показателями свойств почв и системообразующими факторами могут расширить количественное наполнение концептуально выраженных идей В.В. Докучаева о том, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время.».

Получается, что исходная почвообразующая порода в соответствии с минералогическим составом с течением времени приобретает характерный гранулометрический состав, который наследует почва, а также характерное для конкретных климатических условий содержание щелочных и щелочноземельных металлов в валовом химическом составе минеральной части почв. В совокупности это формирует определенный кислотно-основной статус почв с характерным типовым интервалом значений кислотности почвенного раствора. Это в свою очередь определяет гумусную емкость почвы, что в сочетании с качественным составом органического вещества, зависящим от характера растительных сообществ и периода биологической активности, определяет содержание гумуса в почве. Характерный для конкретных условий состав почвенных растворов в сочетании с количеством материальных носителей катионно-обменной емкости, определяемым содержанием тонкодисперсной минеральной части и органического вещества, формирует качественный и количественный состав поглощенных катионов в ППК. При этом твердая и жидкая фазы почвы имеют как прямые, так и обратные связи (буферность), что предопределяет, с одной стороны динамичность параметров свойств, а, с другой, устойчивость почвы как системы.

Таким образом, самое вредное заблуждение, когда почве отводится роль вместилища питательных веществ и субстрата для растений, когда забывают, что почва - это сложноорганизованная многокомпонентная система со множеством взаимных связей, и поэтому она чутко реагирует на любые внешние воздействия как природного происхождения, так, особенно, исходящие от человека. При этом воздействие на одно звено приводит к изменению всей почвенной системы. Если подразделить почвенные свойства по характеру соподчинения на ведущие и ведомые, то реакция почвенной среды по совокупности системных связей относится к ведущим. От ее значения зависит направленность и интенсивность практически всех процессов в почве и соответственно в растениях. Повышенная кислотность ослабляет в целом синтетические процессы - подавляется фотосинтез, тормозится поступление в растения многих питательных веществ, в почве ухудшается качество гумуса и сокращается его количество, снижается нитрификация, перестают «работать» клубеньковые бактерии и свободные азотфиксаторы и т. д. Наряду с этим, усиливаются процессы разрушения почвы на уровне зерен почвенных минералов в результате усиливающегося выщелачивания, что ускоряет деградацию почв. Вместе с этим ухудшается структура почвы, что ведет к заплыванию и сокращению водопроницаемости, а это в условиях расчлененного рельефа приводит к снижению почвенных влагозапасов, к<увеличению размеров поверхностного стока и, соответственно, смыва почвы, нарушая экологическое равновесие ландшафта. Эффективные пути управления состоянием почвенной среды наукой и практикой разработаны давно. Данная работа имела цель развить и дополнить количественную основу для дифференцированного управления кислотно- основным состоянием почв в адаптивно- ландшафтных и точных системах земледелия.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Чуян, Олег Геннадьевич, Курск

1. Авдонин, Н.С. Агрохимия. /Н. С. Авдонин: Уч. пособие.-М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982.- 344 с.

2. Авдонин, Н.С. • Влияние длительного применения удобрений и известкования на свойства кислых почв /Н. С. Авдонин, JI. А. Лебедева //Агрохимия. 1970. - № 7. - С.3-11.

3. Авдонин, Н.С. Повышение плодородия кислых почв /Н. С. Авдонин. -М.: Сельхозгиз, 1960. 239 с.

4. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука. 1975. - 656 с.

5. Агрохимическая характеристика основных типов почв СССР. М.: Наука. 1974. - 447 с.

6. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий.// Под ред. В.И. Кирюшина, А.Л. Иванова М.: ВНИИА, 2004, 294 с.

7. Адерихин, П.Г. Изменение почв под влиянием лесных полос в Каменной Степи./П. Г. Адерихин. // Преобразование природы в Каменной Степи. М.: Россельхозиздат. - 1970. - С.78-88.

8. Адерихин, П.Г. Изменение черноземных почв ЦЧО при использовании их в сельском хозяйстве. /П. Г. Адерихин. // Черноземы ЦЧО и их плодородие. М.: Наука, 1964

9. Адерихин, П.Г. Фосфор в почвах и земледелии ЦентральноЧерноземной полосы. /П. Г. Адерихин. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1970. -248 с.

10. Ю.Адрианов, С.Н. Запасы гумуса и элементов питания растений в дерново-подзолистых, серых лесных и черноземных почвах. /С. Н. Адрианов. // Агрохимия. 1990. - № 4. - С.126-138.

11. П.Акентьева, Л.И. Влияние систематического применения минеральных удобрений на состав поглощенных катионов в эродированных обыкновенных черноземах. /Л. И. Акентьева // Агрохимия. 1978. - № 7. - СЛ 05-109.

12. Акименко, A.C. Методика использования ресурсов в земледелии на основе информационно- энергетического анализа. /А. С. Акименко.-Курск, 2001. 76 с.

13. Акименко, A.C. Севооборот как информационная основа эффективного использования ресурсов в земледелии. /А. С. Акименко. Автореф. докт. дисс. Курск., 2001. 38 с.

14. Н.Акулов, П. Г. Почвенно-агрохимические основы устойчивости земледелия ЦЧЗ. /П. Г. Акулов, Б. Ф. Азаров, И. И. Щелганов. М., 1991. - 141 с.

15. Акулов, П.Г. Основные свойства черноземов ЦЧЗ России. /П. Г. Акулов, Б. Ф. Азаров, В. М. Соловиченко. // Плодородие черноземов России. М.: Агроконсалт, 1998. - С.340-362.

16. Александрова, JI. Н. Органическое вещество почв и процессы его трансформации. /Л. Н. Александрова.—Л.: Наука, 1980. -287с.

17. Алиев, Ш.А. Эффективность известкования почв при ресурсосберегающих системах обработки. /Ш. А. Алиев, С. Ш. Нуриев, Р. М. Миннулин // Агрохимический вестник. — 2002. №5 - С. 34-36.

18. Алпатьев, A.M. Влагооборот культурных растений. /А. М. Алпатьев. -Л.: Гидрометеоиздат, 1954. 248 с.

19. Алыпевский, Н.Г. Влияние кальция и магнийсодержащих удобрений на урожай и качество ячменя. / Н. Г. Алышевский // Агрохимия. 1983. -№ 12. - С.74-79.

20. Андреева, И.М. О процессах минерализации гумусовых веществ. /И. М. Андреева. // Записки Ленинградского СХИ, 1968. Т.117. - Вып.1 -С.22-26.

21. Антипов-Каратаев, И.Н. О роли материнской породы в почвообразовании. /И. Н. Антипов-Каратаев, И. Г. Цюрупа. В кн: Исследования в области генезиса почв. М.: Изд-во АН СССР, 1963. -С. 5 - 52.

22. Арзыбов, Н.А.Теоретические и практические основы повышения эффективности удобрения полевых культур на выщелоченных черноземах. /Н. А. Арзыбов: Автореф. дисс. доктора с.-х. наук. С.Петербург, 1995. - 40 с.

23. Архипова, Е.П. Особенности микроклимата пахотных склонов. /Е. П. Архипова, М. Я. Глебова, Е. П. Романова // Тр. Гл. .геофиз. обсерватории им. А.М.Воейкова. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - Вып.91. -С.3-13.

24. Афанасьева, Е.Е. Черноземы Средне-Русской возвышенности. /Е. Е. Афанасьева. М.: Наука, 1966. - 223 с.

25. Ахтырцев, Б.П. Почвенный покров Белгородской области: структура, районирование и рациональное использование. /Б. П. Ахтырцев, В. Д. Соловиченко. Воронеж, Изд-во ВГУД984. - 268 с.

26. Ачкасов, А.Л. Воспроизводство плодородия чернозема типичного при орошении в условиях Средне-Русской возвышенности. /А.Л. Ачкасов: Автореф. дисс. Канд. С.-х. наук. Курск, 1997. - 20 с.

27. Базегский, Э.П. Влияние известкования на эффективность фосфорных удобрений. /Э. П. Базегский, Т. К. Егорова, Л. И. Замятина // Агрохимия. 1976. - № 7. - С.36-44.

28. Бакина, Л.Г. Природа почвенной кислотности и ее изменение при известковании. /Л. Г. Бакина, Т. А. Плотникова, Л. М'. Егорова // Роль органического вещества в формировании почв и их плодородия. М., 1990.-С.101-108.

29. Башкин, В.Н. Агрогеохимия азота. /В. Н. Башкин Пущино. - ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1987. - 270 с.

30. Бесков, И.Х. Известкование выщелоченных черноземов и серых лесных почв. /И. X. Бесков. Воронеж, 1965. - 67 с.3¡.Бесков, И.Х. Об эффективности известкования черноземных почв. /И. X. Бесков // Вестник с.-х. науки. 1970. - № 3. - С.11-17.

31. Бобрицкая, М.А. Вымывание питательных элементов из пахотных почв Нечерноземной зоны РСФСР./М.А. Бобрицкая // Агрохимия. 1975. -№ 11. - С.142-153.

32. Богдевич, И.М. Агрохимические пути повышения плодородия дерново-подзолистых почв. /И.М. Богдевич- докт.дисс. М., 1992. - С.73.

33. Богомазов, Н.П. Влияние органо-минеральной системы удобрения и известкования на урожай сахарной свеклы и вынос элементов питания. /Н П. Богомазов, И.А. Шильников, С.М. Солдатов // Агрохимия. 1991.- № 7. — С.27-34.

34. Богомазов, Н.П. Влияние реакции выщелоченного чернозема на подвижность железа и микроэлементов (модельный опыт). /Н.П. Богомазов, И.А. Шильников, С.М. Солдатов // Агрохимия: 1991. - № 2. - С.84-86.

35. Богомазов, Н.П. Зависимость фракционного состава гумуса выщелоченных черноземов от уровня их кислотности (модельный опыт). /Н.П. Богомазов, И.А. Шильников; С.М. Солдатов // Агрохимия.- 1993.- №12.-6.53-56.

36. Богомазов, Н.П. Изменение агрохимических свойств выщелоченного чернозема в зависимости от уровня кислотности. /Н.П. Богомазов; И.А. Шильников, С.М. Солдатов // Агрохимия. 1991. - №4. - С.71-75.

37. Богомазов, Н:П. Потери биогенных элементов с инфильтрационными водами из выщелоченных черноземов в модельном опыте. /Н.П. Богомазов, И.А. Шильников, С.М. Солдатов // Агрохимия. 1993. - № 9. - С.61-68.

38. Богомазов, Н.П. Рекомендации (по известкованию почв Белгородской области). /Н.П. Богомазов, И.А. Шильников, П'.М. Авраменко. -Белгород, 1993. 51 С.

39. Богомазов, Н.П. Урожай и качество зерна ячменя при известковании в звене зерносвекловичного севооборота. /Н.П. Богомазов // Сборник работ Белгородского СХИ. Белгород, 1988. - С.104-112.

40. Богомазов, Н.П. Эффективность сочетания минеральных удобрений с известкованием на черноземе выщелоченном /Н.П. Богомазов: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. М.: ВИУА, 1988. - 20 с.

41. Богомолов, В.А. Влияние известкования серой лесной почвы на эффективность фосфоритной муки и суперфосфата. /В.А.Богомолов, И.А. Шильников // Результаты исследований в длительных опытах с удобрениями по зонам страны. Вып.2. - М., 1982. - С.58-60.

42. Брагин, И.В. Динамика подкисления почв Московской области. /И.В. Брагин, Л.М. Гребенников // Агрохимия. 1988. - № 6. - С.69-72.

43. Брауде, И.Д. Рациональное- использование эродированных серых лесных почв Нечерноземной зоны РСФСР. /И.Д. Брауде. -М.: Лесн. Промышленность, 1976. 72 с.

44. Браун, Т. Химия в центре наук / Т. Браун, Г.Ю. Лемей: Кн. -2. М.: Мир, 1983. С. 5-24.

45. Бровкина, Е.А. Известкование почв в районах свеклосеяния. /Е.А. Бровкина. Киев, 1976. - 88 с.

46. Будаговский, А.И. Испарение почвенной влаги. /А.И. Будаговский. М.: Наука, 1964. - 244 с.

47. Будыко, М.И Тепловой баланс земной поверхности. М.И. Будыко. -Л.: Гидрометеоиздат, 1956. 256 с.

48. Будыко, М.И. Климат и жизнь./М.И. Будыко. Л.: Гидрометеоиздат., 1971.-472 с.51 .Быстрицкая, Т.Л. Почвенные растворы черноземов и серых лесных почв. /Т.Л. Быстрицкая, В.В. Волкова, В.В. Снакин.-М.: Наука, 1981.

49. Веденянин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. /Г.В. Веденянин. М.: Колос, 1973. - 194с.

50. З.Величко, В. А. Биологические аспекты кислотности почв и возможности применения нетрадиционных кальцийсодержащих химических мелиорантов. /В.А. Величко // Удобрения и химические мелиоранты в агроэкосистемах. М.: Изд-во МГУ, 1998. - С.79-83.

51. Венецкий, И.Г. Основные математико-статистические понятия и формулы в экономическом анализе. /И.Г. Венецкий, В.И. Венецкая. — М.: Статистика, 1979. 448с.

52. Виленский, Д.Г. Почвоведение. /Д.Г. Виленский. -М.: Гос. уч. Пед. Гиз. МП РСФСР, 1957. С. 315-339.

53. Возбуцкая, А.Е. Химия почвы. /А.Е. Возбуцкая.- М.: Высшая школа, 1964.-398 с.

54. Возможности современных и будущих фундаментальных исследований в почвоведении. -М.: ГЕОС, 2000. -138 с.

55. Володин, В.М. Конструирование экологически устойчивых агроэкосистем. /В.М. Володин, И. П. Здоровцов. // Земледелие. 1999.-№ 1.-С. 18-20.

56. Володин, В.М. Методология исследований в экологически обоснованном земледелии. /В.М. Володин // Экологические проблемы сохранения и воспроизводства почвенного плодородия. Курск, 1989. -3 - 22 с.

57. Волокитина, A.A. Вынос кальция и магния из дренируемых почв Калининской области. /A.A. Волокитина, A.A. Ксенозов, Г. Д. Бирюкова. Научные труды ВНИИМЗ, «Расширенное воспроизводство плодородия почв», 1984. - Вып. VII. - С. 113-116.

58. Воробьева, Л.А. Химический анализ почв. /Л.А. Воробьева. М.: МГУ, 1998.- 271 с.

59. Ганжара, Н.Ф. Влияние поглощенных катионов на процесс гумусообразования. /Н.Ф: Ганжара, И. С. Кауричев, В. В. Россохин. // Особенности почвенных процессов дерново-подзолистых почв. М.: ТСХА, 1977.-С.51-60.

60. Гарейшин Р.З., Чернышев Е.П. Антропогенные изменения водных ресурсов Курской области и их последствия. / Р:3. Гарейшин , Е.П Чернышев // Изучение и оптимизация водных ресурсов Центральной лесостепи. Сб. науч. тр. Курск, 1987. С.67-75.

61. Гаршинев, E.Ä. Эрозионно-гидрологический процесс и лесомелиорация. /Е.А. Гаршинев. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1999. - 196 с.

62. Гедройц, К.К. Почвенные коллоиды и поглотительная способность почв. /К.К. Гедройц//Избр. соч. Т.1. -М., 1955. - 556 с.

63. Гедройц, К.К. Учение о поглотительной способности почв. /К.К. Гедройц.-М.: Сельхозгиз, 1933.- 208 с.

64. Георги, A.A. Зависимость почвообразования от экспозиции склонов Левобережной Лесостепи УССР; /A.A. Георги. // Состав, свойства и плодородие почв-Украины.-Харьков, 1990.- С.34-40.

65. Гетманец, А.Я. Влияние систематического применения удобрений на, плодородие обыкновенного чернозема. /А.Я. Гетманец, В.В Турчин, Л.С. Авраменко. // Почвоведение. 1978. - № 11. - С.11.

66. Гинзбург, К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. /К.Е. Гинзбург. -М.: Наука, 1981. 242 с.

67. Глазовская, М;Л. Общее почвоведение и география почв. /М.Л. Глазовская.- Ml: Высшая школа, 1981.- 400 с.

68. Глазунова, Н.М. Поведение фосфатов в дерново-подзолистых почвах при известковании. /Н. М. Глазунова. // Агрохимия. 1990. -'№ 4. -С.31-38. .

69. Голубева, . Т.А. Микроклимат СССР./Т.А. Голубева. -Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 278 с.

70. Гомонова, Н.Ф. Влияние длительного применения минеральных удобрений и извести на содержание форм калия в, метровом профиле дерново-подзолистой почвы. /Н1Ф. Гомонова, И:В: Панникова. // Агрохимия. 1983; - № 8. - С.59-64.

71. Гомонова, Н.Ф. : Влияние длительного применения удобрений и известкования на химические свойства, групповой и фракционный состав; гумуса дерново-подзолистой почвы. /Н.Ф; Гомонова, М.Ф.

72. Овчинникова.//Агрохимия.- 1986:-№1. -С.85-90.

73. Горбачева, А.Е. Почвенно-агрохимические и экологические основы повышения плодородия эродированных черноземов; /А.Е. Горбачева. Автореф. дисс. докт. с.-х. наук.-Минск, 1989. 49 с.

74. Горбунов, Н.И. Минералогия и физическая химия почв. /Н.И. Горбунов. -М.: Наука, 1978. 294 с.

75. Горбунов, Н.И. Поглотительная способность почв и ее природа. /Н.И. Горбунов.- М.: ОГИЗ Сельхозгиз, 1948. - 216 с.

76. Горбунов, Н.И Почвенные коллоиды. /Н.И. Горбунов.- М.: Изд-во АН СССР, 1957. 145С.

77. Горбылева, А.И. Комплексное воздействие доломитовой муки и минеральных удобрений на свойства почвы и урожай. /А.И. Горбылева. // Удобрения и химические мелиоранты в агроэкосистемах. М.: МГУ, 1998. - С.50-56.

78. Григоров, А. Зачем мы известкуем чернозем? /А. Григоров// Сельское хозяйство России. 1981. - № 9. - С.37-38.

79. Григорьев, A.A. Связь балансов тепла и влаги с интенсивностью географических процессов. /A.A. Григорьев,, М.И. Будыко. // Докл. АНСССР, 1965.-Т. 162 -№1.-С. 151-154.

80. Гринченко, Т.А. Комплексная оценка эволюции плодородия почв и их 1 окультуренности при длительном воздействии мелиорации иудобрений. /Т.А. Гринченко, А.А.Егоршин. // Агрохимия. 1984. -№11.

81. Гро, А. Практическое руководство по применению удобрений. /А. ГроМ., 1966. 350 с.

82. Гуревич, С.М. Влияние длительного применения минеральных удобрений на агрохимические свойства и плодородие мощного чернозема./С.М. Гуревич, В.И. Скороход. // Агрохимия. 1975. - № 9. -С. 77-82.

83. Гуревич, С.М. Действие минеральных удобрений на мощном черноземе. /С.М. Гуревич. М.: Госхимиздат, 1962. - 255 с.

84. Гырбучев, И. Регулирование фосфатного режима в основных почвах Болгарии. /И. Гырбучев. М.: Колос, 1981. - 240 с.

85. Давитая, Ф.Ф. Проблемы прогноза, испаряемости и оросительных систем. /Ф.Ф. Давитая, Ю.С. Мельник. -Д.: Гидрометеоиздат, 1970. 71 с.

86. Демек, Я. Теория систем и изучение ландшафта. /Я. Демек. -М.: Прогресс, 1977. 223 с.

87. Денисенко, О.Н. Радиационный баланс, склонов разной крутизны и экспозиции. /О.Н. Денисенко. // Вестник Белорусского гос.ун-та. -Минск, 1975. Сер.2. - № 1. - С.73-76.

88. Дергачева, М.М. Органическое вещество почв: статика и динамика. /М.М. Дергачева. Новосибирск: Наука, 1984. - 352 с.

89. Державин, JI.M. Модели комплексной оценки плодородия пахотных земель /Л.М. Державин, A.C. Фрид // Агрохимия. 2002. №8. - С. 5-13.

90. Джеррард, А.Дж. Почвы и формы рельефа. /А.Дж. Джеррард. -Д.: Наука, 1984. 208 с.

91. Добровольский, В.В. География почв. /В.В. Добровольский. -М.: Просвещение, 1968 С. 23-54.

92. Докучаев, В ¿В. Избранные сочинения. /В.В. Докучаев. -М.: Россельхозиздат, 1954. 428 с.

93. Докучаев, В.В. Русский чернозем. /В.В. Докучаев. -М.: Сельхозгиз, 1952.-635 с. .

94. Доспехов, Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. /Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1972. — 207с.

95. Егорова, Т.К. Изменения кислотности почвы при систематическом внесении высоких доз минеральных удобрений в севообороте. /Т.К. Егорова, Т.И. Иванова, В.Д. Трофимова.//Бюл. ВИУА., 1982. С.65-74.

96. Ефремов, В.В. Баланс кальция в земледелии Центрально-Черноземной зоны и перспективы известкования кислых почв. // Регулирование плодородия почв, круговорота и баланса питательных веществ в земледелии СССР./В.В. Ефремов.-Иущино, 1981. €.85-90:

97. Ефремов, В.В. Раскисление почв Черноземья. /В 1В. Ефремов // Сельские зори; 1980. - № 8. - С.24-25.

98. Железный; Б. В. Система описания количественных характеристик почв в связи с оценками их плодородия. /Б.В. Железный.: Бюлл. Почвенного института им. В;В:Докучаева: Вып. XXXVI. -М., 1985.-С. 8-11.

99. Жуков, В.Т. Математико-картографическое моделирование в географии; /В.Т. Жуков, С.Н. Сербенюк, B.C. Тикунов. М.: Мысль, 1980. - 224с.

100. Жукова, Л.М. Влияние систематического применения удобрений на физико-химические свойства почв. /Л.М Жукова. // Влияние длительного применения удобрений на свойства, почв и продуктивность севооборотов. Вып.6. - М.: Колос, 1980. - С.41-60.

101. Закс, Л. Статистическое оценивание. /Л: Закс М.: Статистика, 1976.-598с.

102. Зинченко, П.С. Влияние известкования на величину и качество урожая культур зерносвекловичного севооборота. /П.С. Зинченко, JI.B. Федорова, Е.Т. Петрова и др. // Агрохимия. 1978. - № 1. - С.78-82.

103. Зубенок, Л.И. Испарение на континентах. /Л.И. Зубенок. -Л.: Гидрометеоиздат, 1976 264 с.

104. Зубенок, Л.И. Характеристики увлажнения территории Советского Союза. /Л.И. Зубенок. //Тр. ГГО. Вып. 179. - 1965. - С. 112-116.

105. Иванов, В.Д. Динамика и активность ионов кальция в мощных черноземах. /В.Д. Иванов. //Автореф. канд. дисс. -Воронеж, 1971. 20 с.

106. Иванов, Д.Д. Склоновый сток талых вод в ЦЧО и его трансформация под влиянием природных и антропогенных факторов. /Д.Д. Иванов, В.К. Рязанцев, О.П. Семенов. // Почвоведение. 1986. -№ 4. - С.45-51.

107. Иванов, Н.И. Об определении величины испаряемости. Н.И. Иванов. //Изв. ВГО. Т 86. - Вып. 2. -1954. - С. 189-196.

108. Иванова, Т.И. Прогнозирование эффективности удобрений с использованием математических моделей. /Т.И. Иванова -М.: Агропромиздат, 1989. 235 с.

109. Ивойлов, A.B. Влияние известкования и минеральных удобрений на урожай культур и плодородие выщелоченного чернозема. /A.B. Ивойлов. // Агрохимия. 1988. - № 11. - С.90-95.

110. Ивойлов, A.B. Влияние известкования и минеральных удобрений при длительном их применении в севообороте на агрохимические свойства чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого. /A.B. Ивойлов // Агрохимия. 1991. - № 10. - С.85-93.

111. Ивойлов, A.B. Изменение агрохимических свойств чернозема выщелоченного под влиянием удобрений и различных способов обработки почвы. /A.B. Ивойлов // Агрохимия. 1992. - № 4. - С.64-68.

112. Ивойлов, A.B. Эколого-агрохимическая оценка удобрений на выщелоченном черноземе Лесостепи. /A.B. Ивойлов.// Автореф. дисс. доктора с.-х. наук. М., 1997. - 44 с.

113. Калвайтене, М. Эффективность норм навоза на кислой и известкованной почве. /М. Калвайтене, Б. Янкаускас. // Результаты исследований в длительных опытах с удобрениями по зонам страны. -М., 1977.-Вып. 3.- С.14.24.

114. Карманов, И.И. Ландшафтно-сельскохозяйственная типизация территории. /И.И. Карманов, Д.С. Булгаков. М., 1997. - 110 с.

115. Карманов, И.И. Методика комплексной агрохимической характеристики почв. /И.И. Карманов, Д.С. Булгаков. -М, 1985.

116. Карягина, Л.А. и др. Изменение микробиологических процессов в почве под влиянием известкования. /Л.А. Карягина и др. // Почвоведение и агрохимия. Вып. 16. - Минск, 1980. - С.45-53.

117. Каштанов, А.Н. Развитие технологий, методов и средств точного земледелия /А.Н. Каштанов, Д.С Булгаков, И.Н. Голованев, Э.Н. Молчанов, С.А. Рубцов // Под ред. акад. РАСХН А.Н. Каштанова. М.: ООО «11-й формат», 2006. - 147с.

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

119. Кобцева, М. А. Распределение гумуса и NPK по гранулометрическим фракциям почв. /М.А. Кобцева // Материалы V Всероссийского съезда почвоведов. Ростов-на-Дону, 2008. -С. 24.

120. Ковда, В.А. Прошлое и будущее чернозема. /В.А. Ковда // Русский чернозем. 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983. - С.253-281.

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

122. Козловский, Е.В. Известкование почв. /Е.В. Козловский, А.Н. Небольсин, Ю.В. Аленев, П.В. Чуриков. М.: Колос, 1983. - 286 с.

123. Козловский, Ф.И. Теория и методы изучения почвенного покрова. /Ф.И. Козловский. М.: ГЕОС, 2003. - 536с.

124. Козменко, A.C. Режим поверхностного стока в Центральной лесостепи. /A.C. Козменко, А.Д. Ивановский. // Гидротехника и мелиорация. 1953. - № 1. - С.3-18.

125. Коковина, Т.П. Водный режим черноземов и влагообеспеченность на них сельскохозяйственных культур./Т.П. Коковина. М.: « Колос», 1974-304с.

126. Коломиец, Н.В. Реакция полевых культур на дифференциацию пахотного слоя. /Н.В. Коломиец, Н.И. Драган. // Земледелие. 1988. - № 8. - С.27-28.

127. Колотов, А.П. Влияние различных доз и способов заделки извести на изменение кислотности дерново-подзолистой почвы и продуктивности бобово-злаковых травосмесей /А.П. Колотова. // Агрохимия 2001 - №3 - С. 5-8.

128. Колтун, В.Д. Влияние дифференциации пахотного горизонта на производительность почвы. /В.Д. Колтун, Н.П. Колтун. // Почвоведение. 1988. - № 12. - С.98-103.

129. Кондратьев, К.Я. Радиационный режим наклонных поверхностей. /К.Я. Кондратьева, З.И. Пивоварова, М.А. Федорова Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 250 с.

130. Королева, И.Е. Опыт выделения почвенно-агрохймических ареалов на пашне и их связь с рельефом и продуктивностью растений /И.Е. Королева, A.C. Фрид. // Почвоведение 2006 - №12 - С. 14921500.

131. Костров, К.А. Влияние длительного применения удобрений в севообороте на агрохимические показатели плодородия почвы и урожай культур. /К.А. Кострова, A.B. Ивойлова. // Агрохимия. 1979. -№ 11. - С.38-43.

132. Костров, К.А. Влияние извести и фосфоритной муки на урожай культур зернопропашного севооборота. /К.А. Кострова, A.B. Малова, A.B. Ивойлова. // Агрохимия. 1980. - № 2. - С.74-77.

133. Крупский, Н.К. О природе обменной и гидролитической кислотности почв. /Н.К. Крупский, Ю.В. Дараган, A.M. Александрова. // Агрохимия и грунтознавство. Киев, 1976. - Вып. 31. - С.55.

134. Кук, Д.Е. Система удобрения для получения максимальных урожаев. /Д.Е. Кук М.: Колос, 1975. - 416 с.

135. Кук, Д.У. Регулирование плодородия почвы. /Д.У. Кук. -М., 1970. 520 с.

136. Кулаковская, Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. /Т.Н. Кулаковская.- М.: Агропромиздат, 1990.-219 с.

137. Лабенец, Е.М., О растворяющем действии воды на минералы, почвы и их гранулометрические фракции. /Е.М. Лабенец. // Науч. труды: Органо-минеральные вещества почв нечерноземной зоны. -М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1977. С. 89-107.

138. Ларионов, Г.А. Влияние крутизны склонов на впитывание воды в почву. /Г.А. Ларионов.// Эрозия почв и русловые процессы. М., 1972. -Вып.З. - С. 142-145.

139. Левин, Ф.И. Окультуривание подзолистых почв. /Ф.И. Левин.-М.: Колос, 1972.-264 с.

140. Лигум, С.Т. Действие и последействие удобрений в связи с системой их применения на плодородие выщелоченных черноземов, химический состав растений и урожай. /С.Т. Лигум. // Автореф. дисс. доктора с.-х. наук. М., 1972. - 42 с.

141. Липкина, Г.С. Почвенно-экологические условия и применение удобрений. /Г.С. Липкина.// Обзорная информация-М.:ВНИИТЭИагропром, 1990 57 с.

142. Литвак, Ш.И. Системный подход к агрохимическим исследованиям. /Ш.И. Литвак. М.: Агропромиздат, 1990. - 220с. (Научные труды ВАСХНИЛ)

143. Литыньский, Т. Исследования по вопросам известкования в Польше. /Т. Литыньский. // Агрохимия. 1967. - № 8. - С. 119-129.

144. Лицуков, С.Д. Изменение плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур под влиянием системы обработки и удобрений в Белгородской области. /С.Д. Липуцков. // Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Белгород, 1998. - 31 с.

145. Лучицкая, O.A. Влияние рельефа на плодородие почв. /O.A. Лучицкая, В.Н. Башкин. // Агрохимия 1995 - №5. - С. 109-114.

146. Львович М.И. Водный баланс и почвенный покров/М.И.Львович // Почвоведение , 1966, №9.

147. Львовский, E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. /E.H. Львовский. М.: Высшая школа, 1988. -239с.

148. Ляхов, А.И. Удобрение на эродированных почвах. /А.И. Ляхов -М.: Россельхозиздат, 1975. 130 с.

149. Магницкий К.П. Кальциевое питание растений. // Агрохимия. -1969. -№ 12. с.129-140.

150. Мазур, Г. А. Некоторые особенности механизма гумусонакопления в дерново-подзолистой супесчаной почве в связи с известкованием и удобрением. /Г.А. Мазур, H.H. Ермолаев. // Почвоведение. 1985. - № 5. - С. 43-49.

151. Макаров, И.П. Плодородие почв и устойчивость земледелия. /И.П. Макаров, В.Д. Муха, И.С. Кочетов и др.- М.: Колос, 1995. 288 с.

152. Макаров, Р.Ф. Оптимизация пищевого режима типичного чернозема в связи с интенсификацией земледелия. /Р.Ф. Макаров // Автореф. дисс. доктора с.-х. наук. М., 1992. - С.73.

153. Маркин, В.А. Ускорить известкование кислых черноземных почв. /В.А. Маркин, В.В. Ефремов.// Земледелие. 1980. - № 10. - С.57.

154. Мартынович, Л.И. Влияние 50-летнего применения органических и минеральных удобрений на плодородие чернозема оподзоленного центральной лесостепи Правобережья Украины. /Л.И. Мартынович, H.H. Мартынович. // Агрохимия. 1992. - № 9. - С.53-62.

155. Мельникова, М;Н. Потери кальция из пахотных почв различного генетического типа и механического состава в условиях известкования и применения минеральных удобрений. /М.Н. Мельникова.,//Авт. дис.,1. М., 1981.-23 с.

156. Методика ресурсно-экологической оценки' эффективности земледелия на биоэнергетической основе (Володин В.М., Еремина Р.Ф., Федорченко А.Е., Ермакова A.A.). Курск, 1999. - 48 с.

157. Методические указания по проведению исследований, в длительных опытах с удобрениями. 4.1. - М., 1975. - 167 с.

158. Методы исследования водного баланса территории и картирования его элементов. Под ред. Грина A.M.- М.:АН СССР, 1973,220с. . ■ . . '".'•,. • :•,"'"•■"

159. Мещанов, В.Н. К вопросу о поддерживающем известковании кислых почв. /В.Н. Мещанов, М.З. Гайнутдинов, В.А. Дубровин. // Агрохимия. 1980.-№ 11. - С. 107-110.

160. Мещанов, В.Н. Проблемы известкования; кислых почв на современном этапе. /В.Н. Мещанов, И.У. Вальников, С.Ш. Нуриев идр.//Агрохимия. 1988: -№ 5.-С.75-80.

161. Мигунова, Е.С. Роль рельефа в перераспределении влаги и формировании разных типов водообеспеченности почв. /E.G. Мигунова, Л .И. Ионии. // Агрохимия и почвоведение. 1990. - № 53. -С.34-39.

162. Мишон, В.М. Закономерности залегания максимальных снегозапасов в условиях овражно-балочного рельефа и островной лесной растительности. /В.М. Мишон. // Сб. работ Курской гидрометеорологической обсерватории. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. -№ 1. - С.53-67.

163. Мишустин, E.H. Микроорганизмы и плодородие почвы. /E.H. Мишустин. М.: АН СССР, 1956. - 247 с.

164. Мищенко, В. Навоз, туки, известь. /В. Мищенко, Т. Роскошанская. // Сельские зори. 1980. - № 8. - С.26-27.

165. Можар, К.Т. Влияние известкования на урожай и качество полевых культур и агрохимические свойства почвы. /К.Т. Можар, С.С. Барсуков. // Агрохимия. 1985. - № 10. - С.77-82.

166. Муха, В.Д. Почвообразовательный процесс и воспроизводство почвенного плодородия. /В.Д. Муха. Изд-во Харьковского СХИ, 1979. -48 с.

167. Муха, В.Д. Почвы Курской области: Учебное пособие / В.Д. Муха, А.Ф. Сулима, В.И. Чаплыгин. Курск: Изд-во Курск. Гос. с.-х. ак., 2006. -119 с.

168. Мязин, Н.Г. Влияние применения удобрений и мелиорантов на показатели почвенного плодородия. /Н.Г. Мазин. // Агрохимия. 1997. - № 2. - С.26-30.

169. Надточий П.П. Определение кислотно-основной буферности почв //Почвоведение 1993. №4 С. 34-39.

170. Надточий, П.П. Кислотно-основная буферность почвы — критерий оценки ее качественного состояния. /П.П. Надточий. // Почвоведение. 1998 -№9- С. 1094-1102.

171. Назырова, Ф.И. Влияние удобрений на буферные свойства чернозема типичного карбонатного. /Ф.И. Назырова. //Агрохимия. 2001 -С. 5-12.

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

173. Небольсин, А. Н. Изменение некоторых свойств почвеноого поглощающего комплекса дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под влиянием известкования. /А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина. // Агрохимия , 1997. №10 - С. 5-12.

174. Небольсин, А.Н. Известкование средство коренного улучшения кислых почв./А.Н. Небольсин. - Л.: Лениздат, 1979. - 134 с.

175. Небольсин, А.Н. Определение оптимальных доз извести по комплексу показателей. /А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина. // Агрохимия. 1997. - № 9. - С.29-33.

176. Небольсин, А.Н. Роль органического вещества в формировании кислотности и изменении состояния дерново-подзолистых почв при известковании. /А.Н. Небольсина, З.П. Небольсина. // Агрохимия. -1998. № 8. - С.14-20.

177. Небытов, В.Г. Экологическое значение известкования в сохранении плодородия серой лесной почвы при внесении минеральных удобрений /В.Г. Небытов. // Доклады РАСХН 2003 -№6. - С. 23-25.

178. Никитин, В.В. Оптимизация минерального питания культур зерносвекловичного севооборота на черноземах типичных юго-запада ЦЧЗ. /В.В. Никитин. // Автореф. дисс. доктора с.-х. наук. М., 1998. -40 с.

179. Никифоренко, Л.И. Сезонная динамика агрохимических свойств почв сельскохозяйственного использования. /Л.И. Никифоренко // Агрохимия. 1990. - № 5. - С.136-156.

180. Нормативы оценки урожайности зерновых культур, сахарной свеклы, льна-долгунца, картофеля и эффективности удобрений на основных почвах России М.: Изд-во ЦИНАО, 2000. -72 с.

181. Нормативы расхода известковых материалов для сдвига реакции почвенной среды до оптимального уровня pH на различных типах почв- М.: МСХ СССР, 1980. 92 с.

182. Нормативы расхода известковых материалов для сдвига реакции почвенной среды до оптимального уровня pH на различных типах почв.- М., 1986. 70 с.

183. Носко, Б.С. Закономерности накопления и превращения фосфора удобрений в черноземах типичных разной степени окультуренности. /Б.С. Носко, A.A. Христенко. // Агрохмия. 1983. - № 5. - С.26-30.

184. Носко, Б.С. и др. Моделирование агрохимических свойств почв. /Б.С. Носко и др. // Бюлл. ВИУА.- М., 1988. № 90. - С.14-22.

185. Одноралов, Г.А. Формы кальция в Правобережной лесостепи. // Химия, физика и мелиорация почв. /Г.А. Одноралов. Воронеж, 1980. -С.30-95.

186. Окороков, В.В. Влияние извести и минеральных удобрений на агрохимические свойства серой лесной почвы и продуктивность культур севооборота. /В.В. Окороков, A.A. Григорьев. // Агрохимия. -1997. № 2. - С.20-25.

187. Олифер, В.А. /В.А. Олифер, В.В. Бородулин. // Почвоведение. -1974-№1-С. 125.

188. Опыты в СССР по изучению системы удобрений в севообороте. -М., 1969.-482 с.

189. Орешкин, Н.Г. Пространственная неоднородность доступных форм азота в черноземах обыкновенных Северного Казахстана. /Н.Г. Орешкин, H.A. Соснин. // Агрохимия. 1984. - № 8. - С. 13-16.

190. Орлов, Д. С. Гумусовые кислоты почв. /Д.С. Орлов. -М.: Изд-во МГУ, 1974. С.332.

191. Орлов, Д.С. Химия почв. /Д.С. Орлов. М.: МГУ, 1985. - 376с.

192. Орлов, Д.С. Эколого-геохимические проблемы гумусообразования. /Д.С. Орлов. // Роль органического вещества в формировании почв и их плодородия. М., 1990. - С.5-15.

193. Орлова, В.П. Влияние известкования выщелоченного чернозема на подвижность фосфора в почве и урожай растений. /В.П. Орлова, Л.Д. Князева. // Агрохимия. 1980. - № 1. - С.35-38.

194. Осьмаков, И.Г. Известкование как прием быстрого окультуривания кислых подзолистых почв. /И.Г. Осьмаков, В.М. Федорова. // Влияние длительного применения удобрений на свойства почв и продуктивность севооборотов. -М.: Колос, 1968. Вып. 3 - С.63-79.

195. Палавеев, Т. Кислотность почвы и методы ее устранения. /Т. Палавеев, Т. Тотев. М.: Колос, 1984. - 163 с.

196. Панов, В.И. Преобразование гидрологического режима территории агролесомелиоративно-противоэрозионными комплексами. /В.И. Панов. // Вестник с.-х. науки. 1979. - № 12. - С. 133-141.

197. Парфенова, Е.И. Минералогические исследования в почвоведении. /Е.И. Парфенова, Е.А. Ярилова. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 206 с.

198. Пейве, А.Я. Биохимия почв./А.Я. Пейве. М.: Сельхозгиз, 1961. -422 с.

199. Перегудов, В.Н. Планирование многофакторных полевых опытов с удобрениями и математическая обработка их результатов. /В.Н. перегудов. -М.: Колос, 1978. 183с.

200. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта. /А.И. Перельман. М.: Географгиз, 1961.-482 с.

201. Петербургский, A.B. Агрохимия и успехи современного земледелия. /A.B. Петербургский. Пущино, 1989. - 221 с.

202. Петербургский, A.B. Потери питательных веществ из почвы и внесенных удобрений вследствие вымывания. /A.B. Петербургский, В.И. Никитишен, В.П. Шабаев. // Агрохимия. 1976. - № 7. - С.144-154.

203. Пивоварова, Г.Е. Биологическая активность дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений и извести. /Г.Е. Пивоварова, Н.Ф. Гомонова, Г.М. Ширская. // Агрохимия. 1985. - № 1. - С.77-85.

204. Пинский, Д. Л. Ионообменные процессы в почвах. /Д. Л. Пинский. Пущино, 1997. - 166с.

205. Плишко, A.A. Эффективность известкования кислых почв на . Украине. /A.A. Плишко, Н.В. Козлов, Г.А. Мазур и др. // Агрохимия.1981. -№2. -С.87-93.

206. Пономарев, А.И. Эффективность удобрений в звене севооборота на оподзоленных и выщелоченных черноземах лесостепи ЦЧЗ. /А.И. Пономарев. // Результаты исследований в длительных опытах с удобрениями по зонам страны. М., 1982. - Вып. 2. - С.70-93.

207. Пономарев, А.И. Эффективность удобрений в типичном звене севооборота на оподзоленных и выщелоченных черноземах лесостепи ЦЧЗ. /А.И. Пономарев // Автореф. дисс. . канд. с.-х. наук. М.: ВИУА,1981.-20 с.

208. Похлебкина, Л.П. Влияние известкования на подвижность фосфатов и калия. /Л.П. Похлебкина, В.Г. Игнатова. // Агрохимия. -1984.-№ 10. -С.80-85.

209. Похлебкина, Л.П. Остаточные фосфаты в кислых почвах и использование их растениями (обзор). /Л.П. Похлебкина, Н.М. Глазунова. // Агрохимия. 1988. - № 2. - С.105.120.

210. Почвоведение. Под. ред. И.С.Кауричева. -М.: Колос, 1982 496 с.

211. Почвоведение. Учеб. для ун-тов.В 2 ч./ Под. ред. В.А. Ковды, Б.Г.Розанова. Ч 1.-М.: Высшая школа.,1988. - 400 с.

212. Почвы Украины и повышение их плодородия. Т. 1.- Экология, режимы и процессы, классификация и генетико-производственные аспекты // Под ред. Н. И. Полупан. - К.: Урожай, 1988.-296с.

213. Природно-сельскохозяйственное районирование земельного фонда СССР. // Под ред. В .В. Егорова М. «Колос», 1975. 266 с.

214. Прохорова, З.А. Изучение и моделирование плодородия почв на базе длительного полевого опыта. /З.А. Прохорова, A.C. Фрид. М.: Наука, 1993. - 189с.

215. Прошляков, A.A. Влияние содержания гумуса и физической глины на величину емкости поглощения автоморфных полугидроморфных почв Белоруссии. A.A. Прошляков. // Агрохимия1982.-№11.-С. 110-112.

216. Прянишников, Д.Н. Агрохимия. /Д.Н. Прянишников. М.: Сельхозгиз, 1963. - 735 с.

217. Прянишников, Д.Н. К вопросу об известковании. /Д.Н. Прянишников. // Избр. соч. Т.З. - М., 1965. - 646 с.

218. Прянишников, Д.Н. О влиянии реакции почвы на рост растений. /Д.Н. Прянишников. // Избр. соч. Т.З. - М.: Колос, 1965. - С.611-618.

219. Пурмаль, А.П. Как превращаются вещества. /А.П. Пурмаль, Е.М. Слободецкая, С.О. Травин. М.: Наука, 1984. - 175 с.

220. Рассел, Э. Почвенные условия и рост растений. /Э. Рассел М.: . Изд-воИЛ, 1955.-623 с.

221. Рекомендации (по известкованию почв Белгородской область-Белгород, 1993. 51 с.

222. Рекомендации по составлению проектно -сметной документации на комплексное агрохимическое окультуривание полей в ЦентральноЧерноземном экономическом районе Воронеж, 1983. - 7 Г с.

223. Ремезов, Н.П. Определение поглощенного водородного иона.• /Н.П.,Ремезов. // Труды НИУ. 1930. Вып. 77.

224. Ремезов, Н.П. Почвенные коллоиды и поглотительная способность почв. /Н.П. Ремезов. -М.: Сельхозгиз, 1957. 224 с.

225. Ремезов, Н.П. Теория и практика известкования почв. /Н.П. Ремезов. -М.: Сельхозгиз. 1938.

226. Роде, A.A. Основы учения о почвенной влаге./ A.A. Роде: -М.: Наука, 1965.-Т.1.

227. Рожков, А.Г. О распределении дождевых осадков^ на склонах. /А.Г. Рожков, K.M. Яловицкий. // Проблемы географии Молдавии -Кишинев, 1967. Вып. 1. - С.60-66.

228. Романенко, Г'.А. Земельные ресурсы России,, эффективность их использования. /Г.А. Романенко, Н.В'; Комов, А.И. Тютюнников. М., 1996. - 306 с.

229. Романова, E.H. Методика . исследования* влажности почвы в условиях рельефа ЭССР. /E.H. Романова. // Тр. Гл. геофиз. обсерватории. Микроклиматология. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. -Вып.339. - С.17-24. .

230. Романова, E.H. , Микроклиматическая изменчивость основных элементов климата. /E.H.Романова. -Д.: Гидрометеоиздат, 1977. 300 с

231. Романова, E.H. Микроклиматология.?и ее значение для сельского . хозяйства. /E.H. Романова, Г.Н. Мосолова, и.А. Береснева. Л.: Гидрометеоиздат. - 1983. - 228 с.

232. Роскошанская, Т.Н. Эффективность известкования почв на выщелоченном черноземе. /Т.Н. Роскошанская. // Тр. ВНИИС, 1978. -С.125-128.

233. Роуэлл, Д.Почвоведение :.методы и использование./Д. Роуэлл-М.: Колос, Л 998. С. 222-251.

234. Савченко, Т.И. Буферность почв и факторы почвенной кислотности. /Т.И. Савченко. // Химизация сельского хозяйства. — 1989. №2. - С.40-43.

235. Самсонова, В.П. Пространственная вариабельность состава и свойств дерново — подзолистой почвы. /В.П. Самсонова. // Автореф. дис. .докт. биол. наук. -М.: МГУ, 2003. 50 с.

236. Семенов, В.А. О разработке моделей плодородия почв. /В.А. Семенов. // Модели плодородия почв и методы их разработки. М., 1982. -С.36-43.

237. Сибирцев, Н.М. Избранные сочинения. /Н.М. Сибирцев- М.: Сельхозиздат, 1951. Т.1. - 420 с.

238. Синельников, Э.П. Оценка состояния почв по результатам агрохимического обследования. /Э.П. Синельников, Ю.И. Слабко. // Химия в сельском хозяйстве. -1995. №2. - С.З.

239. Синкевич, З.А. Современные процессы в черноземах Молдавии. /З.А. Синкевич. // Автореф. дисс. . доктора с.-х. наук. Минск, 1989. -28 с.

240. Синягин, И.И. Применение удобрений в Сибири. /И.И. Синягин, Н.Я. Кузнецов. М.: Колос, 1979. - 373 с.

241. Скворцов, В.Ф. Действие известковых удобрений в полевом севообороте. /В.Ф. Скворцов. // Влияние длительного применения удобрений на свойства почв и продуктивность севооборотов. Вып.З. -М., 1968. - С.25-42.

242. Скородумов, A.C. Земледелие на склонах. /A.C. Скородумова -Киев.: Урожай, 1970. 428 с.

243. Соколова, Т.А. Химические основы буферности почв. /Т.А. Соколова, Г.В. Мотузова, М.С. Малинина. -М.: Изд.-во МГУ, 1991. -108 с.

244. Соколовский, А.Н. Значение извести для почвы. /А.Н. Соколовский. //Избр.тр. Киев: Урожай, 1971. - С.128-138.

245. Сонина, К.И. Известкование кислых почв. /К.И. Сонина. // Обз.информация (ВАСХНИЛ, ВНИИиТЭИ по с/х-ву. М., 1984. - 69 с.

246. Сонина, К.И. Изучение потерь элементов питания растений из почвы. /К.И. Сонина, М.Н. Мельникова. М., 1975. - 35 с.

247. Стокозов, И.П. Закономерности изменения почвенной кислотности. /И.П. Стокозов, Л.П. Иоселев, A.A. Зенин. // Химия в с.-х. 1987.-№6.-С.23-25.

248. Столяров, А.И. Влияние удобрений на плодородие почвы и урожай с.-х. культур. /А.И. Столяров. // Агрохимия. 1981. - № 42. -С.81.86.

249. Стулин, А.Ф. Влияние 20-летнего интенсивного применения удобрений на агрохимические свойства чернозема. /А.Ф. Стулин, Б.Н. Золотарева. // Агрохимия. 1988. - № 7. - С.З 1-38.

250. Стулин, А.Ф. Эффективность дефеката в звене севооборота на выщелоченном черноземе Воронежской области. /А.Ф. Стулин, H.A. Гоцка, A.B. Косолапов. // Агрохимия. 1990. - № 4. - С.84-88.

251. Ступаков, А.Г. Агрохимическое обоснование системы удобрения зерносвекловичного севооборота на черноземе выщелоченном. /А.Г. Ступаков. //Автореф. дисс. доктора с.-х. наук. М., 1998. - 36 с.

252. Суворов, А. К., Дорошенко Т.А. Науч. тр.Ленингр. СХИ. Т. 296. -Ленинград- Пушкин, 1976. - С. 75.

253. Сычев, В.Г. Методика отбора почвенных проб по элементарным участкам поля в целях дифференцированного применения удобрений /В.Г. Сычев, P.A. Афанасьев, Г.И. Личман, М.Н. Марченко- М.: ВНИИА, 2007.- 36 с.

254. Тайчинов, С.И. Динамика влажности почвы по элементам рельефа. /C.B. Тайчинов, M. Н. Файзулин // Почвоведение. 1958. - № 10. - С.46-54.

255. Тернер, Д. Вероятность, статистика и исследование операций. /Д. Тернер М.: Статистика, 1976. - 431с.

256. Титова, В.И. Агроэкосистемы: проблемы функционирования и сохранения устойчивости (теория и практика агронома -эколога). /В.И. Титова, М.М. Дабахов -Н. Новгород: НГСХА, 2000. 134 с.

257. Толстой, М.П. Геология с основами минералогии и петрографии /М.П. Толстой. -М.: Изд. Высшая школа, 1968. - С. 171-178.

258. Томпсон, Л.М. Почвы и их плодородие. /Л.М. Томпсон, Ф.Р. Троу. М.: Колос, 1982. - 461 с.

259. Турчин, Ф.Н. Азотное питание растений и применение азотных удобрений. /Ф.Н. Турчин- М.: Колос, 1972. 336 с.

260. Тюлин, А.Ф. Органо-минеральные коллоиды в почве их генезис и значение для корневого питания высших растений. /А.Ф. Тюлин. -М.: Изд-во АН СССР, 1958. -С.50.

261. Тюлин, В.А. Влияние возрастающих доз органических удобрений . и их комбинаций с минеральными удобрениями и известью на урожайи свойства дерново-подзолистой почвы. /В.А. Тюлин, Т.Б. Беус, В.Б. Богданова// Агрохимия. 1967. - № 8. - С.86-93.

262. Тюрк Л. Баланс почвенной влаги/ Л. Тюрк. Ленинград, ГИМИЗ, 1958. 228 с.

263. Уфимцева, Л.В. Изучение кислотно — основной буферности почвенных суспензий и вытяжек выщелоченного чернозема. /Л.В. Уфимцева, М.В. Черкасова, Е.П. Ларина. // Вестник РАСХН. 2004. -№6. -С. 19-21.

264. Федоровский, Д.В. Методы изучения микропестроты почв. /Д.В. Федоровский. -М.: Наука, 1978. 127с.

265. Федосеев, А.П. Агротехника и погода. /А.П. Федосеева. JL: Гидрометеоиздат, 1979. - 240 с.

266. Филон, Н.И. Влияние длительного применения удобрений и орошения на физико-химические свойства черноземов типичных различного гранулометрического состава. /Н.И. Филон.// Агрохимия. -1997. -№ 12.-С.12-16.

267. Флоринский, М.А. Влияние кислых осадков на агрохимические свойства почв и растения. М.А. Флоринский, Е.В. Седова. // Агрохимия. 1992. - № 2. - С. 149-158.

268. Фрид, A.C. Современное состояние моделирования в агрохимии. /A.C. Фрид. // Агрохимия. 2004. - №1. - С. 40-45.

269. Фрид, A.C. Устойчивость почв России к деградации по плодородию при кислотных и щелочных воздействиях .A.C. Фрид, A.M. Гребенников.// Агрохимия. 1999. - №2 - С.5-11.

270. Фридланд, В.М. Структура почвенного покрова мира. /В.М. Фридланд. М.: Мысль, 1984. - 235 с.

271. Хабиров, И.К. Влияние известкования на плодородие серых лесных почв Предуралья. /И.К. Хабиров, В.В. Николаева, И.М. Габбасова и др. // Агрохимия. 1989. -№11.- С.68-73.

272. Цыганенко А.Ф. География почв/А.Ф. Цыганенко // Изд-во ЛГУ, -Ленинград, 1972, 267 с.

273. Черемисинов, Г.Л. Эродированные почвы и их продуктивное использование. /Г.Л. Черемисинов. М.: Колос, 1968. - 205 с.

274. Черкасов, Л.Т. Известкование кислых почв. /Л.Т. Черкасов, В.В. Порядин. // Сельские зори. 1975. - № 8. - С.37-41.

275. Чернецкий, А.И. Действие дефеката в свекловичном севообороте. /А.И. Чернецкий. // Влияние длительного применения удобрений на свойства почв и продуктивность севооборотов. Вып. 3. - М.: Колос. -1968. -С.130-139.

276. Черников, В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. /В.А. Черников, Н.З. Милащенко, O.A. Соколов. //Книга 3. Устойчивость почв к антропогенному воздействию. -Пущино: ОНТИ ПНЦРАН, 2001.-203 с.

277. Чорный, Д. Л. Влияние удобрений в зависимости от известкования на величину и качество урожая озимой ржи. /Д.Л. Чорный, В.И. Куновский, З.И. Бойко. // Агрохимия. 1981. - № 3. -С.47-49.

278. Чуян, Г.А. Влияние удобрений и экспозиции склона на солевой режим чернозема. /Г.А. Чуян, В.В. Ермаков, С.И. Чуян. //Сб. научн. трудов. Экологические проблемы сохранения и воспроизводства почвенного плодородия. -Курск, 1989. С. 104-116.

279. Чуян, Г.А. Закономерности изменения реакции почвенной среды на склоновых землях. /Г.А. Чуян. //Сб. научн. трудов. « Экологическиепроблемы сохранения и воспроизводства почвенного плодородия.» Курск, 1989.-С. 116-126.

280. Чуян, Г.А. Методические подходы к комплексной оценке качества почв. /Г.А. Чуян, Ю.А. Виноградов, Д.А. Букреев, //Охрана почв и проблема экологического земледелия. -Курск, 1997.

281. Шамрай, JI.A. Превращения суперфосфата при взаимодействии с почвой. /JI.A. Шамрай.// Агрохимия. 1986. - № 1. - С.35-40.

282. Шашко, Д.И. Агроклиматическое районирование СССР. /Д.И. Шашко. М.: «Колос», 1967. - 335 с.

283. Шильников, И. А. Агрохиммелиорация основа для применения удобрений. /И.А. Шильников. // Плодородие - 2006. - №5. - С. 24-26.

284. Шильников, И. А. Известкование — главный фактор сохранения плодородия почв и повышения продуктивности культур /И.А. Шильников, Н.И. Аканова, H.A. Зеленов. // Достижения науки и техники АПК. 2008 - №1. - С. 21-23.

285. Шильников, И.А. Методика прогнозирования кислотности почв и расчета баланса кальция в земледелии Нечерноземья Российской федерации. /И.А. Шильников, Н.И. Аканова, В.Н. Баринов. Москва, 2003. - 24 с.

286. Шильников, И.А. Влияние известкования и минеральных удобрений на урожайность люцерны синегибридной. /И.А. Шильников, A.B. Ивойлов. //Агрохимия. 1991. - № 1. - С.78-85.

287. Шильников, И.А. Влияние минеральных удобрений и известкования на миграцию кальция и магния и сопуствующих элементов из корнеобитаемого слоя дерново-подзолистых почв. /И.А. Шильников, М.Н. Шильникова, С.Н. Лебедев. // Агрохимия. 1989. - № 3. - С.68-74.

288. Шильников, И.А. Зависимость изменения величины pH от доз извести и динамика реакции произвесткованных пчв /И.А. Шильников,

289. A.Ф. Колосова, A.A. Щелкунова.// Агрохимия 1981 - №8 - С. 75-82.

290. Шильников, И.А. Известкование оподзоленных и выщелоченных черноземов. /И.А. Шильников, Н.П. богомазов, А.И. Ивойлов. // Плодородие черноземов России. М.: Агроконсалт, 1998. - С.266-277.

291. Шильников, И.А. Известкование почв. /И.А. Шильников, Л.А. Лебедева. М.: Агропромиздат, 1987. - 170 с.

292. Шильников, И.А. Потери питательных элементов с инфильтрационными водами и способы их снижения. /И.А. Шильников, М.Н. Мельникова, Н.М. Варюшкина, С.Н. Лебедева. -Москва, 1989. 162 с.

293. Шильников, И.А. Результаты научных исследований по известкованию кислых почв СССР за 1971-1974 гг. /И.А. Шильников,

294. B.Н. Стрельников.// Агрохимия. 1977. - № 1. - С. 147-156.

295. Шильников, И.А. Эффективность сочетания возрастающих доз минеральных и известковых удобрений на дерново-подзолистых3i2'легкосуглинистых почвах. /И.А. Шильников, A.A. Щелкунова, И.С. Петрова и др.//Бюлл. ВИУА. М., 1988. - № 90; - G.14-22.

296. Шильников,. И.А. Эффективность сочетания^ известковых и • минеральных удобрений под зерновые культуры в длительномстационарном опыте./И.А. Шильников, Н;П. Удалова, Н;И. Аканова и др.// Агрохимия. 1997. - № 4. - С.34-39.

297. Шишов, Л.Л. Теоретические основы, и пути регулирования плодородия почв. /Л.Л. Шишов, Д.Н. Дурманов, И.И. карманов, В .В. Ефремов М.: Агропромиздат, 1991. - 304 с.

298. Шконде, Э.И. Агрохимические свойства и плодородие черноземов Европейской части СССР. /Э.И. Шконде. // Агрохимическая характеристика основных типов почв СССР. М.: Наука, 1974.-С. 190-251.

299. Щеглов* Д.И; Чернозёмы центра Русской равнины и их эволюция-под влиянием естественных и антропогенных факторов; Автореф. докг. биол. наук; -Воронеж, 1995, 46 с.

300. Щербаков; А.И; Вековая динамика, экологические проблемы и перспективы использования черноземов./ А.П. Щербаков, И.И. Васенев

301. Ф.И. Козловский, И.А. Крупеников, И.И. Лебедева, Д;И. Щеглов, -Воронеж, ВГУ, 1996. -42 с.

302. Щербакова, Т.А. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества. /М1И. Щербакова. -Минск: Наука и техника, 1983. 220 е.328; Щербань,.М.И: Микроклиматолория;7М;И; Щербань.-^Киев:;Изд-во Киевского университета, 1968. 248 с.

303. Эколого-экономические . основы и рекомендации по известкованию, адаптированные к конкретным почвенным условиям. //Под ред. А.Н. Небольсина, В.Г. Сычева М.: Изд-во ЦИ1LAO, 2000. 80• . 'С." ':'" ' .

304. Якушев, В;П: Информационное обеспечение точного земледелия. /В.П. Якушев, В .В; Якушев - СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН,.2007.- 384с. ;

305. Янова, F.H. Изменение физико-химических свойств: черноземов ' мощных малогумусных при интенсивном земледелии в условияхзападной лесостепи Украины. /Т.Н. Янова. // Агрохимия. 1992. - № 4. -С.69-74.

306. Blevins R. The effects of conservation tillage on soil properties / R. Blevins, W. Frye, M. Smith // A systems approach to conservation tillage.-1978. P. 93.

307. Gruber, Peter. Versauern unsere Boden? /Р. Gruber.// Forderungsdienst. 1988. N 4. - S. 103-107.

308. Henze, R. Kalkverluste Kalkbilanz /R. Henze // Zeitschrift fur Kulturtechnik und Flurbereinigung. - 1982. - N 2. - S.86-95.

309. Johnson, D.W. Soil-mediated effects of atmospherically deposited sulfur and nitrogen /D.W. Johnson, S.O. Reuss // Phil. Trans. Roy. Soc. London. 1984.-B.305.-N 1124.- P. 383-390.

310. Kerschberger, Manfred. Einfluss des pH Wertes auf den Gehalt von Phosphor, Kalium und Magnesium im Boden Ackerland /М. Kerschberger.// Tagungsber. Akad. Landwirtschaftswiss. DDR.- 1988. N 267. - S. 225-231.

311. Kohnlein, S. Die Nahrstoffauswaschung aus der Ackerkrume in der Unterboden und ihr Einfluss auf die Nahrstoffbilanz /S. Kohnlein, H. Weichbradt // Zeitschrift für Acker- und Pflanzenbau. 1971. 134. - N 1. - S. 50-82.

312. Parfitt. R. L. Adsorption on hydrois oxides. III. Fulvic acid and humic acid on goethife, gibbsite and imogolite /R. L. Parfitt, A. R. Fräser, V. C. Farmer. // J. Soil Sei. 1977. V. 28.-P. 289-296.

313. Phillips, R.M. No-tillage agriculture: principles and practices. /R. M. Phillips, S. H. Phillips N.V.- 1984.-P. 306.

314. Roeschman, G. Bodenkarte der Bundesrepublik Deutschland: 1000000 Publishers by Bundesanstalt fur Geowissenschafiten und Rohstoffe. /G. Roeschman. 1986.

315. Schaler, S. Anwendung flachenbezogener Informationssystems fur aktuelle Fragen des Bodenschutzes /S. Schaler// Mitteil. Deuts. Bodenkund. 1987.-N53.-S. 61-67.

316. Vries, W. de Causes of soil acidification / W. Vries, A. Breeuwsta. // Neth. S.Agr. Sei. 1984. - 32. - N 2. - P. 159-161.

317. Wilson, S.R. Soil testing for acidity /S. R. Wilson // J. Agr. West. Austral., 1984. 25. - N 4. - P. 121-122.314