Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изменение качества почв Восточной окраины Русской равнины под влиянием антропогенного воздействия
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Изменение качества почв Восточной окраины Русской равнины под влиянием антропогенного воздействия"
Ня прппах рукописи
КОПЫСОВ Иван Яковлевич - ' -
ИЗМЕНЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОЧВ ВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЫ РУССКОЙ РАВНИНЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
(Специальность 03.00.27 — почвоведение)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург — Пушкин 1997
Работа выполнена в Вятской государственной сельскохозяйственной академии.
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, академик РАСХН, профессор В. А. Семенов; доктор биологических наук Э. И. Гагарина; доктор биологических наук Л. П. Капелькина.
Ведущее предприятие — научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого.
Защита состоится 11 декабря 1997 г. в 14 часов 30 мин. па заседании диссертационного совета Д.120.37.01 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург — Пушкин, Ленинградское шоссе, 2, ауд. 239.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан „ ' ноября 1997 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
В. П. Царенко.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. Среди ученых и практиков все большую озабоченность вызывают негативные последствия воздействия человека на естественную среду обитания и агроландшафты. Эта озабоченность осознается и на государственном, и на регионально-административном уровнях, следствием чего.явилась, серия постановлений, приказов и распоряжений Правительства РФ. Их цель — разработка и осуществление комплексной программы мониторинга ' почв. Ее реализация предусматривается на федеральном, региональном и локальном уровнях. Основная задача мониторинга почв — качественный и количественный анализ деградацион-ных процессов, разработка стратегии и тактики по их устранению.
Материалы почвенного и агрохимического обследования, бонитировки почв, охватывающие почвенный покров в целом и характеризующие его достаточно многосторонне, могут служить основанием мониторинга почв (Г. В. Добровольский,. Д: С. Орлов, Л. А.. Гришина, 1983; И. А. Крупеников, А. Ф. Урсу, 1985; Л. Л. Шишов, Д. Н. Дурманов, И. И. Карманов, В. В. Ефремов, 1991; Л. Н. Кулешов, 1991 и др.). Бонитиро-вочная шкала, разработанная по данным разных циклов обследования, но по одним критериям, может выявить изменения качества каждой почвенной разновидности, а выполненная бонитировка может установить степень и причины деградации почв- по каждому • полю, хозяйству, району. Следовательно, для решения бонитировочной проблемы требуется проведение широких экспериментальных исследований, направленных на разработку и теоретическое обоснование методологических и методических принципов качественной оценки почв с акцентом на выявление деградационных свойств.
На осушенных почвах одним из ведущих, факторов в почвообразовании становится антропогенный. Исследования последних лет, проведенные в различных регионах страны и на различных почвах показывают, что осушение меняет водный, воздушный, температурный режимы почв, процессы миграции веществ, а следовательно, свойства и эволюцию дренированных почв (Ф. Р. Зайдельман, 1975, 1987, 1991, 1992, 1993, 1996; В. Н. Ефимов, 1986, 1987; М. С. Симакова, В. Ю. Гель-цер, 1992; А. А. Васильев, 1994; Н. А. Караваева, 1996 и др.).
Таким образом, проведение комплексных исследований ав-доморфных, ^юлугидроморфных почв, их . физических, хими-чёскй'х и других свойств, изучение зависимости урожайности ведущих сельскохозяйственных культур от этих свойств в ус-
ловлях интенсивного антропогенного воздействия на лочву, дают возможность впервые заложить концептуально-методическую основу для1 проведения мониторинга почв восточной окраины Русской равнины.
Цели и задачи исследования. Цель настоящей диссертационной работы состояла в изучении и теоретическом обосновании изменения качества почв восточной окраины Русской равнины под влиянием длительного сельскохозяйственного использования и о,сушения.
Исходя из поставленной цели, в. полевых стационарных опытах, сопровождаемых камеральными и лабораторными исследованиями, а также путем обобщения материалов прчвен-но-агрохнмических обследований и земельно-оценочных работ, результатов экспериментов, проведенных научными учреждениями страны, решались следующие основные задачи:
1. Исследовать зависимость между свойствами почв и урожайностью зерновых культур и установить диагностические признаки, необходимые для бонитировки и мониторинга почв; разработать бонитировочную шкалу и на ее основании провести качественную оценку пахотных почв восточной окраины Русской равнины.
2. Установить изменение качества почв в результате длительного сельскохозяйственного использования и выявить основные причины их деградации.
3. Изучить влияние дренажа на изменение свойств, состава и продуктивности дерново-подзолистых почв и на этой основе дать агроэкологическую оценку осушению, а также выявить диагностические показатели, которые необходимо контролировать при мониторинге мелиорированных почв.
4. Выявить и предложить производству наиболее эффективные агромелиоративные приемы обработки неосушенных переувлажненных почв.
5. Разработать способы интенсивного использования осушенных почв и выполнить почвенно-мелиоративное районцро-. вание территории исследования.
6. Разработать концептуально-методическую основу региональной программы мониторинга почв.
Экспериментальные исследования были выполнены в условиях территории, которая находится в пределах средней и южцой тайги, подзоны хвойно-широколиственных лесов и в природном районировании страны выделяется как восточная окраина Русской равнины.
Научная новизна исследований. Разработаны методические основы выявления свойств почв для их бонитировки. При этом избраны два метода бонитировки — по прямому учету
урожайности на конкретных почвенных разновидностях и массовым статистическим данным, они одинаково правомерны и являются взаимно дополняющими. Впервые для пахотных почв восточной окраины Русской равнины разработана бонитиро-вочная шкала и выполнена их бонитировка. В такой постановке, совмещающей методический поиск с практическим решением, заключается новизна исследований, обеспечившая в конечном результате повышенную надежность впервые установленных баллов бонитета почв и почвенного покрова хозяйств, районов и природно-сельскохозяйственных зон. Выполненная бонитировка почв по материалам двух циклоп почвенного обследования по одним критериям позволила оцепить тенденцию и степень изменения уровня их плодородия и в сопоставимых количественных баллах установить степень и причины деградации почв.
Впервые выполненные комплексные многолетние стационарные исследования дали возможности раскрыть и оценить под влиянием осушения изменения в пространстве л во времени водного режима, морфологии, гранулометрического, агрегатного и валового состава, водно-физических и химических свойств, группового и фракционного состава гумуса, биологической активности и продуктивности самых распространенных, по разных по генезису, дерново-подзолистых супесчаных |ц суглинистых почв восточной окраины Русской равнины. Для систематического наблюдения за состоянием почв и осуществления своевременных и эффективных мероприятии по их охране, с использованием результатов многолетних исследований, впервые разработана региональная программа мониторинга почв.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Исследования позволяют более полно п эффективно использовать материалы почвенно-агрохимических обследований не только в целях научно-обоснованного учета почвенных различий при осуществлении мероприятий по сельскохозяйственному производству, но и при проведении экономической оценки земель и почвенного мониторинга. Результаты исследований по оценке почв используются в учебном процессе Вятской государственной сельхозакадемии. Результаты стационарных исследований позволили признать, что объектом осушения являются дерново-подзолнетые суглинистые глееватые почвы, дерново-подзолистые супесчаные глееватые почвы на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых глубже 60 см суглинками, которые могут достаточно эффективно использоваться при естественном водном режиме. Установлено, что водно-физические и химические свойства почв, четко ре-
агирующие на антропогенные факторы, можно рассматривать как один из главных критериев для определения физической, химической н биологической деградации почв. Выявлен в результате полевых опытов и внедрен в производство наиболее эффективный агромелиоративный прием на дерново-подзолистых средпссуглинистых поверхностно-глееватых неосушен-ных почвах — отвальная вспашка на 20—22 см с кротовани-ем на 40 см. Разработанная региональная программа мониторинга почв доведена до уровня технологических решений.
Научные положения, выносимые на защиту.
1. Теоретическая и практическая возможность и целесообразность выявления диагностических признаков почв для их бонитировки по данным прямого учета урожайности на конкретных почвенных разновидностях и массовым статистическим данным.
2. Бонитировка почв как один из элементов мониторинга почв.
3. Влияние осушения на свойства и продуктивность дерново-подзолистых почв и целесообразность их осушения с целью охраны почв и гумидных агроландшафтов.
4. Концептуально-методическая основа региональной программы мониторинга почв.
Публикация и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 46 работ.
Основные положения результатов проведенных исследовании докладывались на ежегодных научных, научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава Вятской государственной сельскохозяйственной академии в 1973—1996 гг., а также на: региональной научно-производственной конференции почвоведов, агрохимиков, земледелов Урала и Среднего Поволжья (Ижевск, 1973); 1-ой Всесоюзной конференции «Применение математических методов и ЭВМ в почвоведении» (Минск, 1976); совместном заседании секции агропочвоведения и Координационного Совета по проблеме 0304 по вопросам методики и бонитировки почв (Москва, 1976); зональной научной конференции «Системно-экологический подход к современным проблемам хозяйства и науки» (Горький, 1980); 1-ом и 2-ом форумах почвоведов России (Пущино, 1993, 1994); Международном симпозиуме по проблемам структуры почвенного покрова (Москва, 1993); Российской конференции «Антропогенное изменение почв Севера в индустриально развитых регионах» (Апатиты, 1995); 4-ой межрегиональной научно-практической конференции «Региональные и муниципальные проблемы природопользования» (Кирово-Чепецк, 1996); научной конференций профессорско-
преподавательского состава Вятского государственного педагогического университета (Киров, 1996); 2-ом съезде общества почвоведов России (Санкт-Петербург, 1996); Международной научной конференции «География и региональная политика» (Смоленск, 1997).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов, объемом ЗУ/ стр., включая 81 таблицу и 18 рисунков. Список литературы включает 418 наименований, из них 24 на иностранных языках. В приложениях приведены 31 таблица и документы, отражающие уровень практического использования результатов исследований.
Работа выполнена в Вятской государственной- сельскохозяйственной академии в 1971 —1996 гг. в соответствии с тематическим планом НИР, включающим государственные программы и ведомственные задания (№ госрег. 01.86.0066003, 01.9.20013997, 01.97.0002297). Автор являлся руководителем, одним из исполнителей тем и разделов, разработчиком рабочих программ, календарных планов и составителем отчетов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение содержит краткое изложение' состояния исследуемой проблемы, сущность выполненной работы, цель и задачи, новизну, реализацию и практическую ценность и основные научные положения, выносимые на защиту.
1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Объекты и методика исследований по бонитировке почв. Объектом исследования являлись почвенные разновидности всех трех природно-сельскохозяйственных бонитиро-вочпых районов восточной окраины Русской равнины, имеющие наибольшее распространение на пахотных угодьях. В качестве подопытных культур взяты озимая рожь и ячмень, которые занимают 42—50% от всей посевной площади и около 70% от площади посевов всех зерновых. Основные исходные данные были получены путем проведения полевого эксперимента— прямого учета урожая на специально выбранных участках, сопровождаемого полевым и лабораторным изучением почв этих участков. В северном бонитировочном районе взята одна почвенная разновидность, в центральном — четыре и в южном — десять разновидностей. Параллельно аналогичные данные по почвам н урожайности были получены путем статистической обработки массовых материалов почвенных обследований, в составлении которых автор принимал непосредственное участие с 1963 но 1973 гг., и материалов годовых отчетов хозяйств. Для выявления зависимостей между свойствами почв и урожайностью иа ЭВМ проводился корреляционно-регрессионный анализ согласно методике (Е. А. Дмитриев, 1972). При изучении изменения качества почв под влиянием длительного сельскохозяйственного использования бо-нитировочпая шкала была разработана по материалам первого и второго циклов обследования по одной методике и по одним критериям.
Методика бонитировки почв одобрена па совместном заседании секции агропочвоведения ВАСХНИЛ и Координационного Совета по проблеме 0304 по вопросам методики бонитировки почв (Москва, 1976).
1.2. Объекты и методика исследований влияния осушительной мелиорации на свойства и продуктивность почв. Для этой цели были заложены три стационара (1989—1996 гг.). Стационар «Бессолята» заложен в 1989 г. на территории землепользования «Кстининский» Кирово-Чепецкого района на
осушенных и пеосушенных участках в границах одного поля. Почвы стационара дерново-подзолистые супесчаные на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых с глубины 73—90 см (п = 27) бескарбонатной мореной. Изучалось четыре варианта почв: дерново-подзолистые неосушенные и осушенные, дерново-подзолистые поверхностно-глееватые неосушенные и осушенные. Почвы осушены в 1988 г. закрытым дренажом с меж-дренным расстоянием 12—16 см и глубиной заложения 1,0—1,2 м. Стационар «Сунцы» заложен в 1989 г. на территории этого же землепользования около деревни Супцы в границах одного поля. Почвы стационара — дерново-подзолистые супесчаные на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых с 60—78 см (п = 36) карбонатной мореной. Изучалось четыре варианта почв: дерново-подзолисгые неосушенные и осушенные, дерново-подзолистые поверхностно-глееватые неосушенные и осушенные. Почвы осушены закрытым дренажом в 1981 г. с междренным расстоянием 12—16 м н глубиной заложения дрен 1,0—1,2 м. Почвы двух стационаров па восточной окраине Русской равнины имеют широкое распространение. В ряде районов они занимают от 23 до 40% общей площади пашни, а в Кирово-Чепецком районе на их долю приходится до 85% от площади супесчаных почв. Стационар «Опытное поле» заложен в 1989 г. на опытном поле Вятской государственной сельскохозяйственной академии. Почвы стационара— дерново-подзолистые среднесуглипистые и тяжелосуглинистые на элювии пермских глин. В области среднесуглипистые и тяжелосуглинистые почвы составляют 69% пахотных угодий. Изучалось три варианта почв: дерново-подзолистые неосушенные, дерново-подзолистые гру!(тово-глеева-тые неосушенные и осушенные. Почвы осушены в 1989 г. закрытым дренажом с междренным расстоянием 10—12 м и глубиной заложения дрен 1,0—1,2 м.
Объекты изучения, анализировались камеральными и лабораторными методами. Для изучения влияния дренажа на морфологические признаки, водно-физические и химические свойства почв разрезы закладывали на стационарах «Бессо-лята» и «Сунцы» в мае 1989 г. и 1993 г., на стационаре «Опытное поле» в июне 1990 г. и 1995 г. В годы закладки разрезов вегетационные периоды по обеспеченности осадками были средние и влажные. При повторной закладке местоположение разрезов в поле определялось с помощью теодолита. Ввиду вариабельности гранулометрического состава почв в пространстве и по профилю, особенно супесчаных почв, одновременно закладывали на каждой изучаемой почвенной разновидности по два—три разреза и образцы по профилю в разрезах отби-
рали по двум и трем стенкам с целью математической обработки данных и ослабления влияния неоднородности состава и свойств почв. Одновременно при заложении разрезов по профилю определяли плотность в 3—5-кратной повторности и водопроницаемость почвы по Н. А. Качинскому (1965, 1970). На стационарах «Бессолята» и «Сунцы», начиная с третьей декады апреля и до октября месяца, 1 раз в 10 дней в течение 1989—1992 гг., а на стационаре «Опытное поле» в 1990—1991 гг. определяли термостатно-весовым методом влажность исследуемых почв. Взятие образцов почвы на влажность проводилось послойно через каждые 0,1 м в четырехкратной повторности до 0,5 м, в слое 0,5—1,2—1,5 м в трехкратной повторности. Определение наименьшей влагоемкости и обработка дан-пых влажности проведена по А. А. Роде (1965, 1969). Наблюдение за режимом верховодки проводили одновременно при определении влажности почвы. Наблюдения за УГВ на стационаре «Опытпое поле» проводили 1 раз в 10 дней в течение теплого периода в 1992—1993 гг. и 1996 г. Для этого на осушаемой почве было заложено 3 наблюдательные скважины в створе между двумя соседними дренами, на неосушенном аналоге была заложена одна наблюдательная скважина. Гидромодуль дренажного стока определяли объемным методом 1 раз в 7—10 дней в течение теплого периода. Биологическую активность почв определяли по методике Г. В. Мезенцевой (1985, 1987) и Б. Н. Макарова (1966). Продуктивность изучаемых почв определяли в четырехкратной повторности в течение 1989—1996 гг. Площадь делянок составляла 140 м2.
При учете урожайности с каждой делянки отбирали смешанный образец. Статистическая обработка урожайных данных выполнена методом дисперсионного анализа в изложении Б. А. Доспехова (1979). При почвенно-мелиоративном районировании главным методом в изучении структуры почвенного покрова был сравнительно-географический.
1.3. Методика проведения полевых опытов. Для разработки способов интенсивного использования мелиорированных почв в 1982—1988 гг. в учхозе Вятской сельхозакадемии были проведены два опыта. Первый опыт был проведен для изучения влияния минеральных удобрений на продуктивность осушенных дерново-подзолистых супесчаных глееватых почв на двучленных отложениях. Второй опыт проведен для изучения влияния бобово-злаковых травосмесей и числа скашивания на продуктивность осушенных дерново-подзолистых сред-несуглинистых глееватых почв на элювии пермских глин. Для изучения влияния агромелиоративных приемов обработки на водный режим и продуктивность дерново-подзолистых по-
верхностно-глееватых и автоморфных средпесуглинистых почв в СП «Кстининскин» Кирово-Чепецкого района были проведены два опыта (1989—1992 гг.). Все опыты проводились в соответствии с принятыми методическими указаниями (Б. Л. Доспехов, 1979). Схемы полевых опытов приводятся в соответствующих разделах работы.
1.4. Методы аналитических исследований. Образцы почв, растений анализировались по методикам, принятым в агро-химслужбе страны. Часть специальных анализов выполнена в химических лабораториях Почвенного института им. В. В. Докучаева.
2. СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
2.1. Условия почвообразования. Преобладающими почво-образующимп породами па исследуемой территории являются четвертичные отложения, значительно реже почвы формируются па коренных породах. В климатическом отношении в целом северную зону региона можно характеризовать как холодную и переувлажненную, центральную — умеренно холодную и влажную, а южную зону можно характеризовать как умеренно холодную и недостаточно увлажненную. IIa всей территории региона развитие почв длительное время протекало под покровом лесов: в северной части — под покровом хвойных, в центральной части — под покровом хвойных, хвой-но-березовых и хвойио-широколпетвенных лесов, а в южной части — преимущественно под покровом хвонно-широколист-венных и широколиственных лесов.
2.2. Почвы и изменения их свойств и плодородия в результате длительного использования. Учитывая детальную комплексную изученность почвенного покрова Кировской области В. В. Тюлиным (1976), в работе па основании статистической обработки материалов первого и второго почвенного обследования рассматриваются краткая характеристика почв и изменения их производственно-генетических свойств в результате длительного сельскохозяйственного использования. Среди пахотных земель наибольшее распространение имеют дерново-подзолистые почвы — 82%. На втором месте серые лесные почвы (15%), далее дерново-карбонатные почвы (2%), дерновые глееватые почвы занимают всего 1%. Нижние части склонов, выравненные понижения с оглеенными дерново-подзолнетымн почвами часто страдают от переувлажнения. Все дерново-подзолистые почвы имеют хотя и неодинаковое, но в основном низкое плодородие.
Сравнение агрохимических свойств почв двух циклов крупномасштабного почвенного обследования выявило, что за 20 лет в некоторых почвах содержание гумуса в пахотном слое достоверно возросло, в других существенно не изменилось, а в некоторых снизилось. Наметилась тенденция увеличения обменной и гидролитической кислотности по всему профилю почвы. Наличие достаточно большого объема выборки по наиболее распространенным почвенным разновидностям (50 и более) обеспечивает необходимую достоверность полученных данных, которые могут служить одним из критериев при проведении почвенного мониторинга.
2.3. Состояние плодородия пахотных почв. Изменение свойств почв при их использовании предопределяет прежде всего эффективность применения минеральных и органических удобрений, известкования и фо,сфоритования кислых почв. В результате проведения химической мелиорации с 1970 по 1990 гг. (по данным агрохимцентра «Кировский») площади с сильно и среднекислыми почвами сократились на 22%, а площади пахотных почв с низким и средним содержанием подвижного фосфора и обменного калия уменьшились соответственно на 45 и 23%- К 1990 году средневзвешенное содержание гумуса в пахотном слое почв достигло 2,3%. Однако в последние годы резко снижается объем работ по воспроизводству почвенного плодородия. Например, в 1995 году по сравнению с 1990 годом, в сельскохозяйственных предприятиях органических удобрений внесено в 4 раза меньше, минеральных удобрений — почти в 11 раз, меньше произвестковано кислых почв в 14 раз, что в ближайшем будущем отрицательно скажется на плодородии почв.
Деградация почв от водной эрозии на территории области принимает все более угрожающий характер — на смытые почвы приходится пятая часть пашни. В состоянии периодического переувлажнения находится 610 тьгс. га пахотных угодий. В настоящее время вхозяйствах имеется 162 тыс. га осушенной пашни. Осушение почв, особенно легкого механического состава, и получение на них сравнительно низких урожаев культур все чаще, с агрономической, в том числе и с агрофизической точки зрения, способствует возникновению экологических конфликтных ситуаций. Современная диагностика таких ситуаций и предупреждение о возможной деградации конкретных почв — основное назначение мониторинга мелиорированных почв.
Краткий анализ состояния плодородия пахотных почв и существующих проблем его регулирования содержит определенную ограниченность, так как признаки и свойства почв
рассматриваются изолированно, невзаимосвязанно. Для соблюдения требований экологической методологии регулирования плодородия почв необходимо оценку состояния и систему управленческих мероприятий рассматривать применительно к естественно-историческим целостным объектам, каковыми являются почвенные таксоны, а не к отдельным особенностям технологических условий территории. Объективной оценке почвенного покрова, принятию решений, связанных с его использованием, должен предшествовать анализ разно-аспектных, достоверно и регулярно обновляемых данных о состоянии почв. Все это определяет необходимость организации систематических комплексных наблюдений за состоянием почв.
3. БОНИТИРОВКА ПОЧВ КАК ОДИН ИЗ ЭЛЕМЕНТОВ МОНИТОРИНГА ПОЧВ
3.1. Краткая история развития работ по оценке почв региона. В работе рассматривается история земельно-оценочных работ в Вятской губернии и основные направления развития исследований по бонитировке почв в нашей стране за последние десятилетия.
3.2. Районирование территории — первый этап работ прн боннтнровке почв. Для дифференцированного учета влияния на урожайность сельскохозяйственных культур качества почв, особенностей других природных и производственных условий вся территория области была разделена на северный, центральный и южный природпо-сельскохозяйственные бонитиро-вочные районы. За основу прн выделении бонитировочных районов взяты агропочвенное (В.-В. Тюлин, 1967), агроклиматическое (Е. X. Березина, 1960) районирование, а также результаты сравнительного анализа природных и производственных (за 1967—1990 гг.) условий области.
3.3. Исследование зависимости между свойствами почв и урожайностью зерновых культур. При разработке критериев бонитировки почв большинство современных исследователей придерживаются принципов, основы которых были разработаны В. В. Докучаевым (1950).
3.3.1. Зависимость между свойствами почв и урожайностью зерновых культур по данным полевых опытов. Для изучения зависимости проводился корреляционно-регрессионный анализ. Предварительно была установлена математическая надежность средних показателей свойств 15 изучаемых почв и урожайности, полученных опытным путем в сопоставимых климатических и хозяйственных условиях. Кор-
реляционно-регрессионный анализ выполнен для всех бонити-ровочпых районов как по отдельным свойствам, так и по сумме свойств почв. В связи с варьированием урожайности зерновых культур на одной почве по годам наблюдений была изучена зависимость не только по средним данным, но и по каждому году наблюдений. Указанный анализ проведен в пределах почвенного типа. Установлено, что на дерново-подзолистых и серых лесных почвах наиболее тесная зависимость (г = 0,67—0,99 при достоверной вероятности 0,95—0,99) урожайности зерновых от содержания в пахотном слое гумуса, запасов гумуса, суммы поглощенных оснований, степени насыщенности основаниями, содержания «физической» глины и ила. Другие показатели — подвижные формы фосфора и калия, их запасы в пахотном слое, величина гидролитической кислотности, рНкс! коррелируют с урожайностью подопытных культур только на серых лесных почвах.
Па основании полученных данных опытным путем было установлено, что наиболее полное отражение производительности почвы представляет ее оценка по четырем диагностическим признакам: содержанию в пахотном слое гумуса, емкости поглощения, степени насыщенности основаниями и содержанию «физической» глины. Множественные коэффициенты корреляции (И) на дерново-лодзолистых почвах равны 0,92—0,96, а па серых лесных почвах — 0,93.
3.3.2. Зависимость между свойствами почв и урожайностью зерновых культур по данным массовых агрохимических анализов почв, полученных при крупномасштабном почвенном обследовании и многолетней урожайности в хозяйствах. Корреляционно-регрессионный анализ, проведенный по фондовым материалам трех бонитировочных районов, подтвердил зависимость (г = 0,23—0,58; И = 0,39—0,96 при достоверней вероятности 0,95—0,99) многолетней урожайности зерновых культур от тех же четырех диагностических признаков, установленных по опытным данным.
3.4. Диагностические признаки для составления бонити-ровочной шкалы почв по их свойствам. Установленная по опытным п массовым статистическим данным в условиях всех бонитировочных районов области на дерново-подзолистых и серых лесных почвах закономерная тесная зависимость урожайности зерновых культур от содержания в пахотном слое гумуса, «физической» глины, емкости поглощения и степени насыщенности основаниями, позволяет с высокой степенью надежности использовать данные свойства в качестве диагностических признаков для составления областной бонитиро-вочной шкалы почв.
3.5. Бонитировка пахотных почв.
3.5.1. Методика составления бонитировочной шкалы почв.
Полученные и математически обработанные для почвенных разновидностей средние показатели свойств, взятые в качестве критериев оценки, выражались в относительных единицах — баллах от «эталона», у которого они оценены ста баллами. За «эталон» были приняты диагностические признаки темно-серой лесной среднесуглиннстой почвы на покровном карбонатном суглинке. Эта почва — лучшая в области как по урожайности зерновых культур, так и по свойствам. В сравнении со свойствами темно-серой лесной почвы оценивали в баллах диагностические признаки других почв. Объективность бонитировочной шкалы контролировалась сопоставлением балльной оценки почв по их свойствам с балльной оценкой по урожайности, полученной в сопоставимых климатических и хозяйственных условиях. Для отражения влияния на плодородие почв водной эрозии, переувлажнения и каменистости применены поправочные коэффициенты.
3.5.2. Бонитировка пахотных почв области. В среднем пахотные почвы оценены 55 баллами, колебания по административным районам достигают от 43 до 68, а по хозяйствам — от 32 до 76 баллов. По занимаемой площади пашни в области почвы выше среднего и среднего качества (51—70 баллов) составляют 59%, посредственные и очень посредственные (31—50 баллов) — 31%, а хорошие и лучшие (7'1—100 баллов) — только 9%- Один процент почв отнесен к группе очень плохих (21—40 баллов).
3.5.3. Проверка правильности оценки почв. Достоверность оценки пахотных почв проверена урожайностью зерновых культур, полученной при разных уровнях интенсивности земледелия. Выполненный анализ отчетливо выявил достоверную зависимость между баллами почв, вычисленными по свойствам, и урожайностью зерновых культур в северном, центральном и южном бонитировочных районах на низком, среднем и высоком уровнях интенсивности земледелия. Следовательно, проведенная бонитировка почв с достаточной достоверностью отражает их качество в отношении возделываемых зерновых культур.
3.5.4. Основные направления использования результатов бонитировки почв в практических целях. Для определения степени использования качества почв в работе анализируется состояние производства зерна за 1967—1995 гг. Показаны и другие направления оценки почв, которые свидетельствуют о
том, что, обобщая сведения о почвенном покрове, приводят их в систему, удобную для использования в сельскохозяйственном производстве.
3.6. Изменения в оценке почв по их свойствам как показатель мониторинга почв. Бонитировочная шкала разработана по данным разных циклов почвенного обследования, но по одним критериям выявила, что качество преобладающих почв за двадцать лет возросло или осталось на прежнем уровне (табл. 1). Снизили свое плодородие переувлажненные и смытые почвы. Повышение балльной оценки почв объясняется, прежде всего, резким увеличением объемов работ по воспроизводству почвенного плодородия. По области в среднем за год в 1986—1990 гг., по сравнению с 1966—1970 гг., внесение органических и минеральных удобрений, известкование кислых почв увеличилось в 2 раза, а фосфоритование — почти в 9 раз. Урожайность зерновых культур за данный период возросла с 8,6 до 13,6 ц с га.
Таблица 1.
Бонитировочная шкала пахотных почв (фрагмент)
- Бонитировочные районы
Северный | Центральный! Южный
Наименование почв Циклы почвенного обследования 1—1970 г., 2—1990 г.
1 1 2 1 2 1 2
Дерново-среднеподзолистые супесчаные на водно-ледниковых отложениях 33 34 33 35 34 35
То же, но на водно-ледниковы.х отложениях, подстилаемых на глубине 0,5—1,0 м суглинистом мореной 33 35 34 37 35
То же, но средпееуглшшстые на покровных суглинках 52 52 55 57 57 ' 57
То же, но тяжелосуглшшстые на покровных суглинках 60 58 61 61 61 62
Дерново-среднеподзолистые гле-еватые тяжслосуглшшстые па покровных суглинках _ 50 _ 56 52
Светло-серые лесные оподзолен-пые средпееуглшшстые на покровных суглинках 62 61 62 64
Темно-серые лесные среднесуглп-нистые на покровных карбонатных суглинках — — — — 100 100
Для установления степени деградации почв в качестве рабочих критериев, которые могут быть в ходе мониторинга почв уточнены, нами предлагаются следующие показатели: слабая — снижение плодородия на 1—3 балла; средняя — 4—6 баллов и сильная — снижение более чем на 6 баллов. По степени проградации почв: слабая — увеличение плодородия на 1—3 балла; средняя — 4—6 баллов и высокая — увеличение более чем на 6 баллов. Для определения степени деградации почвенного покрова участка, поля, хозяйства, района необходимо определить и сравнить средневзвешенные баллы почв по ним разных лет обследования.
Выполненная бонитировка почв трех районов по материалам двух циклов крупномасштабного почвенного обследования (первое и второе полевое обследование проведено в хозяйствах на фотопланах с горизонталями) выявила деградацию пахотных почв (табл. 2). Одна из главных причин — водная эрозия и переувлажнение почв. По-видимому, созданный антропогенный водоупорный горизонт (плужная подошва) в условиях пересеченного рельефа провоцирует весной и осенью на склонах, особенно при несвоевременной и неправильной обработке почвы, эрозию, а на ровных бессточных и пониженных участках ее переувлажнение.
Таблица 2.
Изменение качества почв под влиянием сельскохозяйственного использовании
Административные районы Циклы почвенного обследования
1 — 1970 г. 2— 1990 г.
смытых глеева-почв тых почв средневзвешенный балл смытых глеепа-почв тих почв средне-взвешен, ный балл
в % от общей площади пашни в % от общей площади пашни
Северный бонитировочный район
Афанасьевский | 27,0 | 5,8 | 51 | 40,1 | 11,7 | 48
Центральный бонитировочный район
Кирово-Чепецкий | 6,4 | 3,8 | 52 | 22,0 | 9,9 | 18
Южный бонитировочный район
Малмыжский | 7,8 | 3,0 | 63 | 11,0 | 7,0 | 01
Следовательно, для сохранения почвенного плодородия необходимо ежегодно вносить минеральные и органические удобрения в рекомендованных дозах, фосфоритовать и известковать кислые почвы в объеме, равном объему периода 1986—1990 гг., периодически при обработке почвы разрушать плужную подошву и применять организационно-хозяйственные и агротехнические противоэрозионные мероприятия._
4. ВЛИЯНИЕ ОСУШИТЕЛЬНОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ
4.1. Природные условия района исследований. Исследования проводились в одном из крупных регионов распространения дерново-подзолистых почв на двучленных отложениях и элювии пермских глин южнотаежной подзоны. По показателю увлажнения Д. И. Шашко (1985), территория характеризуется как влажная (0,45—0,60). По сумме осадков за гидрологический год: 1988—89, 1991—92 и 1995—96 годы, как средние, с обеспеченностью 56—65%; 1989—90, 1990—91, 1992—93 годы — избыточно-влажные, с обеспеченностью 5—11%. Вегетационный период 1991 г. — избыточно-влажный, 1992 и 1996 гг. — наиболее засушливый, а остальных лет — средний. Годы стационарных исследований приходятся в целом на влажную фазу многолетнего цикла с большими колебаниями суммы осадков.
4.2. Морфология дерново-подзолистых почв и ее изменение в результате осушения. Под влиянием дренажа через пять лет в дерново-подзолистой супесчаной глееватой почве изменяются исходные границы подзолистого горизонта на 4 см и прослеживается увеличение зоны оподзоливания вниз по профилю. В дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почве нижняя граница подзолистого горизонта увеличилась на 3 см, и он стал более ярко выраженный, чем до осушения, в горизонте В! прослеживается увеличение зоны оподзоливания. Оглеение под влиянием осушения в верхних горизонтах супесчаных и суглинистых почв сохраняется лишь в виде отдельных слабо выраженных расплывчатых ржаво-охристых пятен. Усиление оподзоленности в первые пять-шесть лет осушения объясняется резкой сменой, гидрологического режима почв и выносом продуктов разрушения за пределы элювиальных горизонтов.
4.3. Гранулометрический и валовой состав дерново-подзолистых почв и их изменения в результате осушения. Для изучаемых почв стационаров «Сунцы» и «Бессолята»-харак-
терно двучленное распределение фракций крупного и среднего песка и ила при незначительном колебании мелкого песка и крупной пыли. Для всех горизонтов почв стационара «Опытное поле» характерна сравнительная однородность гранулометрического состава. Результаты математической обработки данных гранулометрического состава неосушен-ных и осушенных суглинистых и супесчаных почв (табл. 3), как и по отдельным разрезам, фиксируют вынос ила в результате дренажа из элювиальных горизонтов. Усиление выноса ила по профилю и его накопление в нижней части иллювиальной толщи осушенных дерново-подзолистых почв, по-видимому, может быть следствием нескольких причин: промывание профиля, усиление процессов оподзоливания, лессиважа, частичного оглинивания иллювиальных горизонтов и литологи-ческой неоднородности исходной подстилающей породы.
При анализе микроагрегатного состава выявлено увеличение выхода илистой фракции по профилю осушенных почв. В результате дренажа снижается по всему профилю коэффициент агрегированности для частиц <0,005 и <0,001 мм, микроструктура становится менее прочной, о чем подтверждает коэффициент дисперсности, величина которого в элювиальных горизонтах возрастает в 1,6—2,3 раза (табл. 4).
Содержание и распределение оксалаторастворимых форм полуторных окислов по профилю свидетельствует об усилении в дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых осушенных почвах процессов нисходящей миграции веществ. Следовательно, в результате усиливающегося промывного режима и выноса из осушенной толщи Са и оксидов Ре и А1 снижается водопрочиость микроагрегатов.
4.4. Водно-физические свойства дерново-подзолистых почв и их изменения в результате осушения.
4.4.1 и 4.4.2. Динамика влажности почв стационаров «Сун-цы» и «Бессолята». Динамика влажности всех изучаемых вариантов супесчаных почв на двучленных отложениях изменяется (1989—1992 гг.) в широком интервале гидрологических констант от полной влагоемкости ранней весной и осенью до влажности завядания в засушливые периоды'. В избыточно влажные годы характерной особенностью па пеосушенных глееватых почвах является формирование в профиле ранней весной и после выпадения интенсивных осадков в теплый период года двухъярусной верховодки. На осушенных почвах такое явление наблюдается только весной. Верхний ярус верховодки появляется на контакте с плужной подошвой и быстро исчезает при нарастании положительных температур. Хо-
Изменение содержания ила в изучаемых почвах под влиянием осушения, %
Неосушенные Осушенные I
Горизонт п М ±ш вынос ( —) накопление ( + ) ила, !% п М 1 ±т \ вынос ( —) накопление ( + ) ила, %
Стационар «Опытное поле»
Ап 14 17,1 0,8 -21 7 17,1 0,9 -30
А2В, 6 16,7 0,9 -23 5 14,8 0,7 -40
в. 11 24,5 1,6 +113 6 21,1 1,3 -14
в2 19 25,8 1,3 + 19 8 24,4 1,9 -1
в2с 12 21,7 1,9 0 7 24,6 1,9 0
С 20 20,8 1,4 0 11 18,3 1,0 0
Стационар «Бессолята»
Ап 7 2,5 0,2 -84 8 3,3 0,3 -83
А2В1 5 2,6 0,2 -83 5 2,3 0,2 -88
В, 10 3,6 0,4 -77 6 3,0 0,3 -85
В2 9 5,2 0,5 -66 8 >) 13,8** 1,9 -30
В2Д 5 8,5 1,4 0 4 16,0*** 6,1 0
Д 4 15,5 1,0 0 7 19,7* 1,4 0
') Здесь и в других таблицах отличия достоверны при вероятности: *—0,95; ** — 0,99; *** —0,999.
Изменение микроагрегатного состава под влиянием осушения
Стационар «Опытное поле»
Горизонт и глубина образца, см К агр. мм Фактор дисперсности, % Фактор структурности, % К агр. мм Фактор дисперсности, % Фактор структурности, ,%
<0,005 <0,001 по Качи-нскому по Бадю-ниной <0,005 <0,001 по Каминскому по Вадю-ниной (
Разрез 33
• до осушения пэсле осушения
Апй 0—10 2,3 14,2 7,0 93,0 18,6 2,1 8,9 11,2 88,8 15,3
А2В^ 23—33 2,4 14,7 6,8 93,2 21,3 1,8 6,3 15,7 84,3 10,5
В^ 40—50 2,6 20,2 4,9 95,1 35,7 2,4 8,9 11,3 88,7 17,8
В^ 60—70 2,5 17,8 7,2 92,8 43,3 2,4 8,0 12,6 87,4 22,4
В2С§; 100—110 3,0 14,0 8,8 91,2 44.5 2,1 8.4 12,0 88,0 20,0
120—130 2,9 21,6 4,6 95,4 35,0 2,1 12,7 7,9 92,1 31,9
тя период избыточного увлажнения пахотного слоя непродолжительный, он задерживает предпосевную обработку почвы и затрудняет вегетацию озимой ржи. Второй ярус верховодки формируется на естественном водоупоре — на контакте с суглинистой мореной. И она даже на неосушенных гле-еватых почвах из-за наличия в суглинистых отложениях опес-чанснных прослоек, а в некоторых случаях и мелкого гравия, мигрирует-по-профилю-почвы-или-исчезает-вовсе.-
Изменение влажности автоморфных почв за вегетационный период происходило в основном в верхнем (50—70 см) слое. В подстилающей породе влажность была на уровне НВ и более НВ. На неосушенных глееватых почвах сокращается период оптимального увлажнения как за счет более длительного переувлажнения их весной, так и иссушения (на 50—70 см) летом. Более контрастный режим влажности наблюдается в осушенных почвах. Они иссушаются более глубоко (до 1 м) ив большей степени, чем обычные. В критические периоды потребления влаги растениями запасы продуктивной . влаги часто снижаются до полного биологического иссушения.
На осушенных почвах выявлена особенность более высоких запасов продуктивной влаги (слои 0—20 и 0—50 см) в отдельные периоды по сравнению с неосушенными почвами. Видимо, в результате дренажа снижается водопроницаемость и избыточная влага сравнительно медленно отводится осушительной системой при интенсивном поступлении воды в почву.
Таким образом, закрытый дренаж позволяет регулировать режим дерново-подзолистых супесчаных глееватых почв на двучленных отложениях, устраняя избыточное увлажнение весной, но при коротком периоде переувлажнения в дальнейшем приводит к переосушснию почв.
4.4.3 и 4.4.4. Динамика влажности почв и режим грунтовых вод стационара «Опытное поле». Многолетние наблюдения на стационаре за динамикой влажности изучаемых почв и режимом грунтовых вод выявили, что наиболее благоприятные условия влагообсспеченности растений создавались на осушенной дерново-подзолистой среднесуглинистой глеева-тон почве. Однако весной на осушенной почве выявлена более высокая влажность в верхней полуметровой толще (особенно в Ап) по сравнению с неосушенным аналогом.
4.4.5. Плотность и общая порозность осушенных и неосушенных почв. Статистическая обработка полученных данных (при п>12 каждого 10-ти см слоя) показывает, что при со-
доставлении осушенных и неосушенных исследуемых почв четко прослеживается на всех стационарах достоверное увеличение плотности и уменьшение порозности в результате дренажа (табл. 5).
Это связано с увеличением в осушенной толще песчаных фракций н уменьшением в ней фракций мелкой пыли н ила. Одной из причин уплотнения горизонтов, расположенных ниже глубины заложения дрен, является иллювиальный процесс, в силу которого в эти горизонты вмываются продукты выноса из вышележащих горизонтов. Вмытые частицы, располагаясь в порах, снижают их порозность. Следует обратить внимание, что при более длительном сроке осушения (стационар «Сунцы») эти процессы выражены сильнее.
4.4.6. Изменение водопроницаемости дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых почв под влиянием осушения. Вертикальная водопроницаемость верхнего легкого наноса в 8— 30 раз выше водопроницаемости подстилающего моренного суглинка. Однако последний обладает достаточно высокой водопроницаемостью, что объясняется наличием в подстилающей породе песчаных, а иногда и гравелистых включений, резко отличных по составу от основной массы мелкозема. Водопроницаемость плужной подошвы практически равна водопроницаемости подстилающей породы. Как правило, плужная подошва не является абсолютным водоупором, но она лимитирует вертикальную миграцию влаги.
В результате дренажа достоверно снижается водопроницаемость верхнего песчаного наноса (АгВ, В) и всех генетических горизонтов осушенной метровой толщи суглинистых почв (стационар «Опытное поле»). Приведенные.экспериментальные данные согласуются с выводами И. М. Кривоносова (1952) и Л. П. Розова (1931) о том, что водопроницаемость дерново-подзолистых тяжелосуглинистых и песчаных почв после длительного осушения не увеличивается и не улучшаются условия работы дренажа.
4.5. Агрохимические свойства исследуемых почв и их изменения под влиянием осушения. Изучаемые почвы стационара «Бессолята» по агрохимическим свойствам пахотного слоя относятся к окультуренным, а почвы стационара «Сунцы» к слабоокультуренным. Распределение по профилю гумуса суммы поглощенных оснований и питательных элементов типично для профилен дерново-подзолистых супесчаных почв, на двучленных отложениях центральной зоны области. Средние значения агрохимических показателей почв стационара «Опытное поле» представлены в таблице 6.
Изменение плотности (в г/см3) и общей порозности (в % от объема) дерново-подзолистых почв под влиянием осушения (средневзвешенные по профилю)
Показатели Стационар «Сунцы» Стационар «Бессолята» Стационар ¿Опытное поле»
иеосушен. осушенные неосушен. осушенные неосушен. | осушенные
с!* Р* (1 Р (1 Р (1 Р с1 Р а Р
М ±т 1,50 0,02 супе 44 0,9 :чаные на 1,61** 0,04 двучленн 40* 1,3 ых от л о» 1,56 0,03 ениях 42 1,0 1,64* 0,04 39* 1,1 СУГЛИНИС! 1,51 0,01 1 гые на эль 45 0,4 овин пермс 1,55*** 0,01 ких глин 43** 0,5
* (1 — плотность, р — порозность
Влияние осушения на агрохимические свойства дерново-подзолистых глееватых среднесуглинистых почв
(в числителе неосушеииые, в знаменателе осушенные почвы)
Стационар «Опытное поле»
Гидролитическая кислот. Подвижные
Горизонт Гумус, % рН СОЛ. Са А1 Р205 К20
мг-экв на 100 г почвы мг на 100 г почвы
Ап 2,6 4,6 5,1 16,4 4,8 15,7 12,2
2,5 4,6 4,7 15,7 5,7 12,3 10,3
А2В! 1,4 4,4 4,5 19,3 7,4 0,4 11,4 5,0
0,9 3,9 7,7 14,5* 5,4 4,7* 2,6 6,0
в. 0,9 4,3 5,0 20,7 9,0 8,7 19,6 7,4
1,3 4,2 6,1 16,9* 6,6 9,1 18,3 10,8
В2 0,7 4,6 4,3 26,1 11,0 8,7 27,0 7,7
0,6** 4,2 5,7 17,5** ',6 19,6* 12,9* 6,4
В2С 0,5 5,1 2,3 25,8 11,2 3,2 47,4 7,5
0,5 4,3* 4,1* 18,7** 8,2 6,3 27,3 6,2
с 0,5 5,8 1,2 23,3 11,0 83,1 6,7
0,5 5,2* 1,8* 19,3* 7,8* 93,9 6,1
Результаты математической обработки агрохимических показателей суглинистых глееватых почв достоверно показали, что осушение приводит к выносу по всему профилю кальция и меньше магния. Через шесть лет осушения запасы кальция в верхней метровой толще сократились на 698 кг на 1 та, что составило 21% к запасам неосушенной почвы. По всему профилю повышается обменная и гидролитическая кислотность, а в нижних горизонтах разница по этим показателям между осушенными и неосушенными почвами достоверна. В подзолистом и иллювиальном горизонтах в результате дренажа достоверно повышается количество подвижного алюминия. В результате аэрации идет активнее разложение органических веществ по всему профилю, о чем свидетельствует снижение запасов гумуса в подзолистом (на 40%) и иллювиальном (на 13%) горизонтах.
Влияние осушения на свойства пахотного слоя супесчаных глееватых почв оказалось менее значимо, чем известкование, внесение органических и минеральных удобрений. В подпахотных горизонтах при усиленном промывном режиме в подстилающей бескарбонатной морене осушенных супесчаных глееватых почв достоверно увеличивается кислотность почв и содержание подвижного алюминия. Следовательно, дренаж усиливает в дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых почвах элювиально-иллювиальное перераспределение органического и минерального вещества.
4.5.1. Влияние осушения на групповой и фракционный состав гумуса. Изучаемые дерново-подзолистые супесчаные и суглинистые почвы имеют гуматно-фульватный тип гумуса для аккумулятивного горизонта и фульватный — для подпахотных горизонтов. Это характерный состав гумуса для самых распространенных дерново-подзолистых почв подзоны южной тайги.
После шести лет осушения в суглинистой почве произошло снижение общего углерода на 0,2% в связи с повышением лабильных форм гумуса и уменьшением нерастворимого остатка (табл. 7). В пахотном слое отношение Сг.к. : Сф.к. повышается до 1,24 ц тип гумуса остановится фульватно-гумат-ным. Причина такого повышения объясняется как уменьшением доли фульвокислот в результате их миграции вниз по профилю, так и увеличением свободных и связанных с полуторными окислами гуминовых кислот. В результате изменения водного режима резко возрастает в подзолистом и иллювиальном горизонтах первая фракция фульвокислот. Это явление тесно коррелирует с увеличением в результате осушения всех видов кислотности и особенно увеличением под-
Влияние осушения на групповой и фракционный состав гумуса дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почвы
Фракции гуминовых кислот Фракции фульвокислот «С» Сг. к.
Горизонт и глу- «С» 1 I 2 I сумма 1а | 1 I 2 | сумма негидро-лизуемо-го остатка
бина образца, см общий, % в .% к общему «С» Сф. к.
Разрез 33 заложен до осушения
ю сл Ап 0—10 1,37 10,9 8,8 19,7 5,8 19,0 1,5 26,3 54,0
А2В 23—33 0,26 нет 7,7 7,7 23,0 7,8 19,2 50,0 42,3
В, 40—50 0,20 нет нет нет 25,0 нет 25,0 50,0 50,0
Разрез 33 заложен после шести лет осушения
Ап 0—10 1,17 17,1 9,4 26,5 4,3 17,1 нет 21,4 52,1 1,24
А2В 27—37 0,33 нет 12,1 12,1 12,1 15,2 нет 27,3 60,6 0,44
В, 40—50 0,26 нет 7,7 7,7 11,5 15,4 11,5 38,4 53,9 0,20
В2 60—70 0,16 нет нет нет 12,5 12,5 18,8 43,8 56,2 —
вижного алюминия в АгВь В[ и В2. В поведении второй фракции фульвокислот, которая связана с кальцием, необходимо отметить ее исчезновение в пахотном и подзолистом горизонтах и ее появление в результате осушения в иллювиальном горизонте. Под влиянием дренажа в результате интенсивной миграции в составе фульвокислот уменьшается по всему профилю содержание агрессивной фракции.
В супесчаных почвах под влиянием дренажа тнп_ху-Муса_ остается гуматно-фульватным, но отношение Сг.к. : Сф.к. увеличивается от 0,75—0,80 до 0,84—1,00 за счет уменьшения в осушенных почвах фульвокислот. Вниз по профилю возрастает содержание фульвокислот, связанных с подвижными окислами железа и алюминия, содержание агрессивной фракции под влиянием дренажных вод уменьшается.
4.5.2. Влияние осушения на биологическую активность
почв. Среди исследуемых автоморфных и полугидроморфных суглинистых осушенных и неосушенных почв наибольшей биологической активностью обладают глееватые дренированные почвы, биологическая активность супесчаных почв на двучленных отложениях больше зависит от иссушения, чем от периодического их переувлажнения.
4.6. Влияние осушения на продуктивность изучаемых почв. На стационаре «Сунцы» выращивались следующие культуры: в 1989 г. — яровая пшеница; 1990 г. — картофель; 1991 г. — вико-овсипая смесь; 1992 г. — озимая рожь; 1993 г. — картофель. На стационаре «Бессолята» — соответственно: картофель два года подряд; горохо-овсяно-подсол-нечпиковая смесь; озимая рожь и картофель. На стационаре «Опытное поле» выращивались: в 1991 г. — многолетние травы; 1992 г. — ячмень; 1993 г. — горохо-овсяно-райграсо-вая смесь; в 1996 г. — многолетние травы. Агротехника подопытных культур — общепринятая для зоны.
Анализ водного режима дерново-подзолистых суглинистых автоморфных и полугидроморфных почв на элювии пермских глин в естественном и дренированном состоянии, а также результаты оценки их продуктивности (табл. 8) позволяют признать, что объектом осушения среди них являются глееватые почвы. Дерново-подзолистые супесчаные глеева-тые почвы на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых глубже 60 см мореной, могут достаточно эффективно использоваться для возделывания широкого набора сельскохозяйственных культур при естественном водном режиме. Однако в средние и избыточно-влажные годы нельзя получать достаточно стабильные и высокие урожаи озимой ржи и картофеля без предварительного их осушения.
Влияние осушения на продуктивность изучаемых почв
Стационар «Опытное поле» Стационар «Бессолята» Стационар «Сунцы»
1991 — 1993 гг.; 1996 г. 1989—1993 гг.
Почва Сбор, к. ед. в среднем за год Почва Сбор, к. ед. в среднем за год Почва Сбор, к. ед. в среднем за год
ц/га % ц/га % ц/га %
Дерново-подзолистая неосушенная 23,7 100 Дерново-подзолистая, неосушенная 41,6 100 Дерново-пвдзо листая неосушенная 23,6 100
Дерново-подзо листая глееватая осушенная 31,2 132 Осушенная 34,6 83 Осушенная 24,5 104
Дерново-подзолистая глееватая неосушенная 16,9 71 Дерново-подзолистая глееватая неосушенная 40,8 98 Дерново-па дзолиста я глееватая-неосушенная 23,6 100
Дерново-глееватая оподзоленная осушенная 24,5 103 Осушенная 37,0 89 Осушенная 25,5 108
Дерново-глееватая оподзоленная неосушенная 21,2 89
НСР05 3,1 3,3 2,6
4.7. Влияние агромелиоративных мероприятий на водный режим и продуктивность дерново-подзолистых суглинистых поверхностно-глееватых почв. Для этой цели были заложены два опыта. Первый опыт заложен на дерново-подзолистой поверхностно-глееватой почве по схеме: 1) вспашка на 20—22 см — контроль; 2) вспашка + чизелевание на 40 см;
3) вспашка с кротованием на 40 см; 4) вспашка + глубокое рыхление на-60"смг Второй опыт заложен на автоморфной почве по схеме: 1) вспашка на 20—22 см; 2) вспашка + чизелевание на 40 см; 3) вспашка + глубокое рыхление на 60 см. На опытах возделывались однолетние и многолетние травы.
Изучаемые агромелиоративные приемы способствовали разрушению плужной подошвы, увеличению общей пористости и снижению плотности почвы на глубину рыхления. В избыточно-влажный, средний и сухой вегетационные периоды более контрастный водный режим (переувлажнение весной и иссушение летом) поверхностно-глееватой почвы складывается при сочетании обычной вспашки с чизелеванием и особенно с глубоким рыхлением. При иссушении почвы достоверность различий запасов продуктивной влаги в слое 0—20 и 0—60 см по вариантам увеличивается, выделяется более высокими запасами в слое 0—20 см вариант с кротованием. Во все годы наблюдений более оптимальный водный режим на глееватой почве складывался при отвальной вспашке с кротованием.
На дерново-подзолистой среднесуглннистой поверхностно-глееватой почве выявлен более эффективный агромелиоративный прием — отвальная вспашка на 20—22 см с кротованием на 40 см.
4.8. Интенсивное использование осушенных почв.
4.8.1. Влияние минеральных удобрений на продуктивность осушенных дерново-подзолистых супесчаных почв. Проведен опыт по схеме: <1) Р90К180 — фон; 2) фон + N,50; 3) фон + Ы^о;
4) фон + N240; 5) фон + N300; 6) фон + N360. Состав травосмеси — ежа сборная, тимофеевка луговая, овсяница луговая. Фосфорные удобрения вносили один раз весной, азотные и калийные — под каждый укос равными дозами. Урожай учитывали поукосно три раза в сезон. Анализ результатов опытов показывает (табл. 9), что за годы исследований внесение азота на фоне РдоКио увеличивает урожайность многолетних трав в 2—4 раза. Более высокий урожай получен от первого укоса — 40—50%, второго — 23—32% и от третьего — 19—29%. При дозах азота до 240 кг содержание нитратов не превышает ПДК.
4.8.2. Зависимость между свойствами осушенной дерново-подзолистой супесчаной глееватой почвой и урожайностью многолетних трав. Установлена наиболее тесная достоверная зависимость (г = 0,60—0,78) на третьем и пятом вариантах между урожайностью многолетних трав и содержанием в пахотном слое гумуса, обменного калия, подвижного фосфора, емкостью поглощения, степенью насыщенности основаниями, рН кс1 и гидролитической кислотностью.
4.8.3. Экономическая оценка целесообразности осушения почв при применении минеральных удобрений под многолетние травы. Наиболее эффективными дозами минеральных удобрений являются — РэоКш^о. При этих дозах удобрений получаем корма с самой низкой себестоимостью, а срок окупаемости капитальных вложений в мелиорацию составляет 4,2 года (табл. 9).
Таблица 9.
Влияние минеральных удобрений на урожайность многолетних трав
Вариант 1983 г. 1984 г. 1985 г. 1986 г. 1987 г. 1988 г. В среднем за 6 лет Срок окупаемости капитальных вложений, лет
Урожайность абсолютно сухой массы, н/га
1 35,2 28,1 25,3 27,8 12,2 23,2 26,3 Не окупается
2 78,1 63,5 49,4 64,9 40,0 43,7 56,6 7,1
3 87,8 72,7 60,0 69,0 49,3 50,8 64,9 5,4
4 100,6 84,2 72,9 76,3 52,5 51,2 73,1 4,2
5 100,9 93,9 77,6 78,5 56,0 46,7 77,3 4,2
6 123,2 99,1 77,5 80,4 54,3 49,1 80,6 4,2
НСРоз 7,6 5,5 3,1 8,0 9,5 7,6 7,2
4.8.4. Влияние бобово-злаковых и злаковых травосмесей на продуктивность осушенных дерново-подзолистых средне-суглинистых почв. Проведен опыт по схеме: 1) люцерна гибридная, костер безостый; 2) клевер луговой, люцерна гибридная, овсяница луговая, тимофеевка луговая; 3) клевер луговой, овсяница луговая, тимофеевка луговая; 4) тимофеевка луговая, овсяница луговая; б) костер безостый, овсяница луговая, тимофеевка луговая; 6) ежа сборная, костер без-
остый, овсяница луговая. Бобово-злаковые травосмеси ежегодно удобряли из расчета Р90К180, на злаковые дополнительно вносили Ы]8о при двух и Ы2?о при трех укосах. Травостои скашивали на зеленый корм два и три раза в сезон.-
Проведенные шестилетние исследования на опыте показали, что на осушенных почвах злаковые травосмеси с ежой -сборной в центральной части региона целесообразно скаши-~вать~не~менеетре?граз; с костром безостымровсяницей^луго^ вой, тимофеевкой луговой — 2—3 раза за сезон и использовать травостои не более пяти—шести лет. Клеверо-злаковые травосмеси на фоне Р90К180 целесообразно скашивать два раза за сезон и использовать травостои не более'трех лет.
4.8.5. Зависимость между свойствами осушенной дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почвы и урожайностью многолетних трав. Выявлена наиболее достоверная зависимость, как и по данным первого опыта, между урожайностью многолетних трав и содержанием в пахотном слое гумуса, подвижных форм фосфора, обменного калия, емкостью поглощения и степенью насыщенности основаниями.
4.8.6. Экономическая оценка целесообразности осушения почв при возделывании бобово-злаковых и злаковых травосмесей. При двуукосном использовании наиболее эффективной оказалась злаковая травосмесь с костром безостым (5 вариант). При возделывании этой травосмеси получаются корма с самой низкой себестоимостью, а срок окупаемости капитальных вложений в мелиорацию составляет всего 3,1 года. При трехукосном использовании наиболее эффективной (срок окупаемости 2,9 года) была травосмесь с ежой сборной.
4.9. Почвенно-мелиоративное районирование. Изучалась структура почвенного покрова (СПП) на девяти ключевых участках. Пространственное распространение почвенных комбинаций выделенных серий мезо-СПП и послужило основой выделения трех почвенно-мелиоративных районов исследуемой территории. Районирование позволяет установить наиболее часто повторяющиеся почвенные комбинации полугидро-морфных и гидроморфных почв, определить подходы и принципы мелиорации почв, содержание изыскательских работ на объекте осушения, а также определить основные направления использования периодически переувлажненных почв при естественном водном режиме.
5. КОНЦЕПТУАЛЬНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ РЕГИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ МОНИТОРИНГА ПОЧВ
5.1. Организационно-методические проблемы мониторинга почв. Проведение мониторинга почв (МП) предполагает: во-первых, анализ большого количества разнообразных почвенных, картографических, аналитических и текстовых материалов, собранных почвенной и агрохимической службами, научно-исследовательскими организациями; во-вторых, сбор новых полевых материалов и их камеральная и лабораторная обработка, предусматривающая выполнение ряда новых видов анализов; в-третьих, выбор территории для организации наблюдательных комплексов и полигонов для проведения стационарных наблюдений за почвенными режимами.
Для систематического наблюдения за состоянием почв проведено почвенно-географическое районирование области. В пределах каждого из 14 выделенных ночвенно-географнчес-ких округов, различных по комплексу природных условий, хозяйственному использованию и структуре почвенного покрова, выбраны наиболее типичные для него хозяйства, где закладывают наблюдательные комплексы (НК).
Региональная программа МП разработана по блокам. В почвенном блоке, занимающем центральное место в программе, запланировано выполнение обширного комплекса исследовательских работ. По каждому блоку на региональном, локальном уровнях, наблюдательных комплексах и стационарах изложены наименования и объемы работ.
5.2. Программа локального мониторинга почв на наблюдательных комплексах. На первых этапах МП являются исследования на НК. В структуре исследовательских работ выделяются три подраздела.
1. Состояние почв и почвенного покрова: а) структура почвенного покрова; б) физико-химические свойства почв; в) полные режимы и балансы (на трех стационарах по три участка на каждом — лес, хозяйство, сортоучасток).
2. Состояние природных кормовых угодий.
3. Состояние мелиоративных систем.
Исследования на НК позволяют объективнее оценить изменения освоенных в хозяйствах и на сортоучастках почв по сравнению с их целинными аналогами и наметить первоочередные мероприятия, по устранению негативных тенденций.
5.3. Диагностические признаки для мониторинга почв.
Выявленные в процессе многолетних исследований диагностические признаки — 'содержание в пахотном слое гумуса в
%, емкость поглощения в мг-экв на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями и содержание «физической» глины в %, целесообразно использовать в качестве показателей долгосрочных изменений свойств почв под влиянием антропогенных факторов. В качестве краткосрочных показателей рекомендуем содержание подвижных форм фосфора, обменного калия и рНкс! ■ Указанные группы показателей имеют высо-
_кую__информативностъ_и-обновляются—через 20 и 5 лет.—В
качестве контролируемых параметров ранней диагностики развития неблагоприятных изменений свойств следует рекомендовать наблюдения за водным режимом и урожайностью сельскохозяйственных культур, полученной на конкретных почвах. Перечисленные диагностические признаки в ходе МП могут быть уточнены.
5.4. Исследование физической деградации осушенных почв. Выполненные стационарные исследования позволили установить контролируемые процессы и показатели для определения физической деградации осушенных почв: I) сокращение мощности гумусоаккумулятивного горизонта (при мелиоративных работах); 2) оподзоливание — глубина оподзо-ливания; 3) оглеенне — глубина появления цветовых признаков оглеения в верхней метровой толще; 4) лессиваж — разность содержания ила (%) в элювиальной и иллювиальной частях профиля; 5) структурное состояние почвы по генетическим горизонтам — коэффициент агрегированное™ ила, показатель структурности (%), фактор дисперсности (%); б) сложение — плотность почвы (г/см3) и общая порозность (%) по генетическим горизонтам, а также в пределах плужной подошвы; 7) водопроницаемость почвы в верхней метровой толще — коэффициент водопроницаемости (м/сут); 8) водный режим — динамика влажности почвы до глубины заложения дрен, динамика УГВ или верховодки. За исходные показатели принимается состояние почвы до осушения или неосушенного аналога.
5.5. Исследование химической деградации осушенных почв. Контролируемые процессы и показатели для определения химической деградации осушенных почв: 1) потеря гумуса — содержание гумуса в Ап (%), запасы гумуса в Ап (т/га); 2) подкисление почвы по горизонтам в метровой толще — pHkci . гидролитическая ки£лотность, обменная кислотность, емкость поглощения (мг-экв на 100 г почвы), степень насыщенности основаниями (%); 3) содержание основных питательных элементов — содержание Р2О5, КгО (мг на 100 г почвы); 4) загрязнение токсикантами (выборочные наблюде-
ния) — тяжелыми металлами, ядохимикатами, радионуклидами.
5.6. Исследование биологической деградации осушенных почв. Для определения биологической деградации рекомендуем следующие показатели: 1) потери биомассы (%) от исходного содержания; 2) интенсивность выделения С02 из почвы (кг/га/час); 3) содержание С02 в почвенном воздухе (%) на глубине 20, 45, 70 см.
Таким образом, наблюдения па осушенных почвах за перечисленными процессами и диагностическими показателями своевременно позволяют выявить их физическую, химическую и биологическую деградацию и принять соответствующие меры по их ликвидации и осуществлять эффективные приемы по окультуриванию мелиорированных почв.
5.7. Перспективы и проблемы реализации региональной программы мониторинга почв. Одним из основных ожидаемых итогов реализации программы должно стать научно обоснованное систематическое осуществление охраны! почв. В настоящее время облкомзем совместно с преподавателями кафедры мелиорации и геодезии Вятской сельхозакадемии приступил к выполнению настоящей программы. Главным препятствием на пути реализации программы МП является отсутствие необходимого финансирования. Средства, получаемые в виде земельного налога, фактически па эти цели не поступают.
выводы
На основании проведенных исследований, обобщения и статистической обработки материалов крупномасштабных почвенных обследований сформирована научная концепция не только изменения в пространстве и во времени качества почв под влиянием длительного сельскохозяйственного использования и осушения, но й выявления критериев в системе почвенного мониторинга, четко реагирующих на антропогенные факторы в условиях восточной окраины Русской равнины.
1. Статистическая обработка материалов двух циклов крупномасштабного почвенного обследования выявила, что за 20 лет в преобладающих почвах содержание гумуса в пахотном слое возросло, в других достоверно не изменилось и, наконец, в некоторых почвах снизилось. Наметилась тенденция увеличения обменной и гидролитической кислотности по всему профилю почвы.
2. Исследования, выполненные в целях установления изменения качества почв в сопоставимых количественных баллах под влиянием длительного сельскохозяйственного использования, выявили:
а) оба метода бонитировки почв — по прямому учету урожайности на конкретных почвенных разновидностях и массовым статистическим данным — одинаково правомерны и являются взаимно дополняющими;
б) установленная закономерная тесная связь между содержанием в пахотном слое гумуса, величиной емкости поглощения, степени насыщенности основаниями, содержанием «физической» глины и урожайностью зерновых культур в условиях северного, центрального и южного природно-сельско-хозяйственных бонитировочных районов восточной окраины Русской равнины на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, позволяет с достаточно высокой степенью надежности использовать эти свойства в качестве важнейших диагностических признаков для составления бонитировочных шкал почв разных циклов обследования;
в) полученные результаты бонитировки позволили оценить тенденцию изменения уровня плодородия и в сопоставимых количественных баллах установить степень и причины деградации почв, уточнить агропочвенное районирование территории, провести оценку хозяйственной деятельности землепользователей не только на основе урожайности сельскохозяйственных культур, но и с учетом бонитетов, вносимых удобрений и урожайной цены балла;
г) для сохранения почвенного плодородия необходимо ежегодно вносить минеральные и органические удобрения в рекомендованных дозах, фосфоритовать и известковать кислые почвы в объеме, равном объему периода 1986—1990-го годов, предусматривать в системе основной обработки почвы разрушение плужной подошвы и применять организационно-хозяйственные и агротехнические противоэрозионные мероприятия.
3. Стационарные исследования, выполненные на наиболее распространенных, но разных по генезису дерново-подзолистых почвах восточной окраины Русской равнины, выявили следующие особенности изменения качества почв под влиянием их осушения:
а) закрытый дренаж позволяет регулировать режим влажности дерново-подзолистых супесчаных поверхностно-глеева-тых почв на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых глубже 60 см мореной, устраняя избыточное увлажнение весной, но при коротком периоде переувлажнения в дальнейшем приводит к переосушению почв. Среди изучаемых почв наиболее благоприятные условия влагообеспеченности сельско.' хозяйственных культур создаются на осушенных дерново-подзолистых среднесуглинистых грунтово-глееватых почвах;
б) в результате резкой смены гидрологического режима и выноса продуктов разрушения за пределы элювиальных горизонтов в морфологическом облике дерново-подзолистых почв под воздействием осушения увеличивается зона оподзо-ленности профиля и исчезают сизоватые оттенки в оглееных горизонтах;
в) дренаж усиливает перераспределение по профилю фракций мелкой пыли и ила, и, как следствие, увеличивается плотность, уменьшается общая пористость почв и не улучшается их водопроницаемость. В результате усиливающегося промывного режима и выноса из осушенной толщи кальция, оксидов Ре и А1, которые «склеивают» почвенные частицы, микроструктура дренируемых почв становится менее прочной;
г) в подпахотных горизонтах увеличиваются все виды почвенной кислотности, в иллювиальном горизонте резко повышается содержание подвижного алюминия. Увеличивается минерализация гумуса, о чем свидетельствует появление иллювиального гумуса в верхнем легком наносе и снижение его запасов в подзолистом и иллювиальном горизонтах. В пахотном слое повышается отношение содержания углерода гуми-новых кислот к содержанию углерода фульвокислот, а в связи с увеличением всех видов кислотности и сокращением насыщенности основаниями в подзолистом и иллювиальном го-
ризонтах увеличивается содержание фульвокислот, связанных с подвижными окислами железа и алюминия. На фоне выноса оснований из верхних горизонтов профиля происходит миграция гумусовых кислот, связанных с кальцием. В целом дренаж усиливает в дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых почвах элювиально-иллювиальное перераспределение по профилю минерального и органического вещества;
-д)-среди-автоморфныхг^и"полугидроморфных~суглинистых~
осушенных и неосушенных почв наибольшей биологической активностью обладают глееватые дренированные почвы, биологическая активность супесчаных почв больше зависит от иссушения, чем от периодического их переувлажнения;
е) за годы исследований продуктивность осушенных дерново-подзолистых грунтово-глееватых среднесуглинистых почв оказалось на 1,8 раза выше неосушенных аналогов. Различия в продуктивности дренированных и недренированных поверхностно-глееватых супесчаных почв статистически недостоверны. Дерново-подзолистые супесчаные поверхностно-глееватые почвы на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых глубже 60 см мореной, могут достаточно эффективно использоваться для возделывания широкого набора сельскохозяйственных культур при естественном водном режиме. Однако важно подчеркнуть, что в средние и избыточно влажные годы невозможно получать достаточно стабильные и высокие урожаи озимой ржи и картофеля без предварительного их осушения.
4. Установлено, что на дерново-подзолистых среднесуглинистых поверхностно-глееватых почвах более эффективным агромелиоративным приемом обработки является отвальная вспашка на 20—22 см с кротованием на 40 см.
5. Для получения 60—70 ц/га абсолютно сухой массы злаковых трав на осушенных дерново-подзолистых почвах при среднем содержании в них подвижного фосфора и обменного калия необходимо вносить Ы^о-^оРэоКшо. Для окупаемости капитальных затрат в мелиорацию за семь и менее лет. продуктивность осушенного гектара должна быть не менее 4500 кормовых единиц.
6. Почвенно-мелиоративное районирование позволяет установить наиболее часто повторяющиеся почвенные комбинации полугидроморфных и гидроморфных почв, определить подходы и принципы мелиорации почв, установить основные направления использования периодически переувлажненных почв с естественным водным режимом.
7. Исследования заложили методическую основу для проведения мониторинга почв восточной окраины Русской равнины:
а) выявленные водно-физические и химические свойства почв, четко реагирующие на антропогенные факторы, необходимо рассматривать как основные критерии в системе почвенного мониторинга;
б) для систематического наблюдения за состоянием почв и прогноза их экологического состояния в будущем, а также осуществления своевременных и эффективных мероприятий по их охране с использованием результатов многолетних исследований впервые разработана региональная программа мониторинга почв, которая доведена до уровня технологических решений.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Полученные результаты бонитировки почв двух циклов обследования рекомендуется использовать не только в целях научно-обоснованного учета природных различий при планировании мероприятий по сельскому хозяйству, но и для проведения земельно-оценочных работ и мониторинга почв.
-------------2.-Объектом — осушения вусловиях восточной ^окрайны
Русской равнины являются дерново-подзолистые суглинистые глееватые почвы, дерново-подзолистые супесчаные гле-еватые почвы на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых глубже 60 см моренными суглинками, которые могут достаточно эффективно использоваться в естественном водном режиме.
3. Для повышения продуктивности дерново-подзолистых , суглинистых поверхностно-глееватых почв при их основной обработке рекомендуется применять отвальную вспашку на 20—22 см с кротованием на 40 см.
4. В целях осуществления своевременных и эффективных мероприятий по охране почв рекомендовать комитетам по земельным ресурсам и землеустройству продолжить реализацию региональной программы мониторинга почв.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. К вопросу о критериях бонитировки почв Кировской области//Материалы научной конференции, Сер. Растениеводство: Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та, —Киров, 1973. —С. 14—21 (в соавторстве).
2. Из истории бонитировки почв в КировСкой области// Севообороты, мелиорация, обработка и удобрение почв в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны РСФСР: Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1974. —С. 144—153.
3. Исследование зависимости между агрохимическими свойствами и урожайностью сельскохозяйственных культур на основных разновидностях почв Кировской области//Вопросы почвоведения, применения удобрений и обработки почв: Тез. докл. VII регион, науч.-произв. конфер. почвоведов, агрохимиков и земледелов Урала и сред. Поволжья. —Ижевск, 1975. —С. 33—34.
4. Исследование зависимости между урожайностью зерновых культур н свойствами почв для целей бонитировки почв// Почвы и приемы повышения эффективности их использования: Сб. иауч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1975. —С. 3—13 (в соавторстве).
5. Предварительная боннтировочная шкала пахотных почв Кировской области//Почвы и приемы повышения эффективности их использования: Сб. иауч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1975. —С. 34—42 (в соавторстве).
6. Корреляционно-регрессионное исследование при установлении зависимости между урожайностью зерновых культур и свойствами почв // Применение математических методов и ЭВМ в почвоведении: Тез. докл. Первой Всесоюзной конф., —М., 1976. —С. 78—80 (в соавторстве).
7. Методика бонитировки почв Кировской области//Тез. докл. на совместном заседании секции агропочвоведения и Координационного Совета по проблеме 0304 по вопросам методики бонитировки почв. —М., 1976. —С. 34—38.
8. Бонитировка пахотных почв Кировской области//Биологические и агрономические основы повышения урожайности с.-х. культур: Межвуз. сб. науч. тр. —Пермь, 1976. —С. 18—32 (в соавторстве).
9. Некоторые возможности использования материалов бонитировки почв в практических целях // Биологические и агрономические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур: . Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1976, —С. 32—42.
Шч Качественная оценка земель Кировской области по
сопоставимой «нормальной» урожайности//Научные основы повышения плодородия почв и культуры земледения в Кировской области: Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1979. —Т. 64. —С. 3—12 (в соавторстве).
11. Экономическая оценка пахотных угодий Кировской области по чистому доходу и окупаемости затрат // Биологические и _агротехнические_ основы-Повышения_урожайности_поле-_ вых культур и луговых трав: Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1979. —Т. 65. —С. 3—13.
12. Экономическая оценка пахотных угодий Кировской области по стоимости валовой продукции // Научные основы повышения плодородия почв и культуры земледелия в Кировской области: Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1979. —Т. 64. —С. 12—19.
13. Фактическая и расчетная (с учетом качества почв и вносимых удобрений) урожайность зерновых культур за 1973—1977 гг. по административным районам Кировской области // Системно-экологический подход к современным проблемам сельского хозяйства и науки: Тез. докл. на зон. науч. конф, —Горький, 1980. —С. 50 (в соавторстве).
14. Землей владеть умело. —Горький: Волго-Вятское книж. изд-во, 1980. —С. 136 (в соавторстве).
15. Экономическая оценка пахотных угодий Кировской области по экономии приведенных затрат // Вопросы повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур Кировской области: Сб. науч. тр. —Пермь, 1981. —С. 26—32 (в соавторстве).
16. Корреляционная зависимость между природным качеством почв и урожайностью зерновых культур при разных уровнях интенсивности земледелия // Вопросы повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур Кировской области: Сб. науч. тр.- Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1981. —Т. 70. —С. 32—35.
17. Планирование урожайности на основе почвенных, экономических и климатических факторов в условиях Кировской области // Эффективность удобрений и окультуривание почв Северо-Востока Нечерноземной зоны РСФСР: Сб. науч. тр. НИИСХ Северо-Востока. —Киров, 1984. —С. 31—36 (в соавторстве).
18. Внутрихозяйственная бонитировка почв совхоза «Ад-жимский» Малмыжского района // Приемы повышения плодородия почв Северо-Востока Нечерноземья: Межвуз. сб. науч. тр. —Пермь, 1985. —С. 36—40.
19. Урожайность злаковых травостоев на осушаемых ми-
неральных почвах в зайисимости от норм азотных удобрений // Свойства почв и рациональное использование удобрений: Межвуз. сб. науч. тр. —Пермь, 1986. —С. 98—104 (в соавторстве) .
20. Урожайность травостоев на осушенных землях в зависимости от числа укосов // Совершенствование агротехники зерновых и кормовых культур: Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Пермь, 1986. —С. 14—22 (в соавторстве).
21. Влияние минеральных удобрений на продуктивность осушаемых почв в Кировской области//Мелиорация и водное хозяйство. —1989. —№ 8. —С. 20—22 (в соавторстве).
22. Зависимость урожайности многолетних трав от агрохимических свойств осушенных почв // Окультуривание и интенсивное использование мелиорируемых земель Нечерноземной зоны: Сб. науч. тр. Горьковского с.-х. ин-та. —Горький, 1990. —С. 24—28 (в соавторстве).
23. Влияние осушения на свойства и продуктивность полу-гидроморфных дерново-подзолистых супесчаных почв на двучленных отложениях // Генезис, география и эволюция почв: Сб. науч. тр. Почвенного ин-та им. В. В. Докучаева. —М., 1992. —С. 70—82 (в соавторстве).
24. Первые итоги исследований дерново-подзолистых глее-ватых и автоморфных почв на двучленных отложениях // Генетические особенности осушенных оглееных почв Нечерноземья и их эволюция: Сб. науч. тр. Почвенного ин-та им. В. В. Докучаева. —М., 1992. —С. 164—174 (в соавторстве).
25. Эколого-экономическая оценка целесообразности осушения дерново-подзолистых супесчаных автоморфных и полу-гидроморфных почв на двучленных отложениях // Рациональное использование земельных ресурсов России: Тез. докл. науч.-произ. конфер. —Киров, 1993. —С. 29—30.
26. Режим влажности осушаемых двучленных почв // Там же. —С. 59—61 (в соавторстве).
27. Структура почвенного покрова и почвенно-мелиоратив-ное районирование центральной части региона распространения двучленных отложений Северо-Востока Русской равнины // Структура почвенного покрова: Сб. науч. тр. Международного симпозиума. —М., 1993. —С. 113—117 (в соавторстве).
28. Стационарные исследования для целей мониторинга мелиорируемых почв Кировской области//Агрономическая наука — достижения и перспективы: Тез. докл. науч. конф. —Киров, 1994. —С. 84—85.
29. Влияние дренажа на гранулометрический состав дерново-подзолистых почв // Там же. —С. 85—86 (в соавторстве).
30. Влияние агромелиоративных мероприятий на водный режим и продуктивность полугидроморфных дерново-подзо-лнстых почв//Там же. —С. 79—80 (в соавторстве).
31. Водно-физические свойства почв на двучленных отложениях//Там же.—С. 89—90 (в соавторстве).
.32..Влияние первого года осушения полугидроморфных дерново:подзолистых супесчаных почв на двучленных отложе- _ _ниях-на -изменение- их водного режима // Почва~Гсорт%~агротехника: Сб. науч. тр. Кировского с.-х. ин-та. —Киров, 1994, —С. 57—66.
33. Оценка земель и их эффективное использование на Северо-Востоке Нечерноземной зоны. —Киров: Вятская го-суд. с.-х. акад., 1994. —160 с. (в соавторстве).
34. Региональная программа мониторинга сельскохозяйственных земель Северо-Востока Нечерноземной зоны // Антропогенное изменение почв Севера в индустриально развитых регионах: Тез. докл. Российской конф. —Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 1995. —С. 97—98 (в соавторстве).
35. Плодородие и продуктивность почв — критерии мониторинга//Там же. —С. 100—101 (в соавторстве).
36. Распределение фракций механического состава смытых почв на различных почвообразующих породах // Эколого-агрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. —Казань, 1995. —С. 16—17 (в соавторстве).
37. Организационно-методические проблемы мониторинга почв // Проблемы оценки состояния почв, растительного п животного мира: Матер, регион, науч.-метод. семинара: —Киров, 1995. —С. 90—92 (в соавторстве).
38. Региональная программа мониторинга сельскохозяйственных земель Кировской области. —Киров: Вятский госуд. педаг. уиивер., 1996. —131 с. (в соавторстве).
39. Элементы почвенного мониторинга в условиях Кировской области /I Региональные и муниципальные проблемы природопользования: Сб. матер. 4-ой Межрег. науч.-практ. конф. —Кирово-Чепецк, 1996. —С. 53—54.
40. Агрохимические свойства почв на двучленных отложе-жениях Кирово-Чепецкого района // Там же. —С. 63—65 (в соавторстве).
41. Программа локального мониторинга земель на наблюдательных комплексах // Там же. —С. 100—101 (в соавторстве).
42. Агроэкологическая оценка осушения легких почв на двучленных породах Северо-Востока Русской равнины//Тез. докл. 2-го Съезда общества почвоведов России. —Санкт-Пе-
тербург, 1996. —Кн. 2 —С. 307—308 (в соавторстве).
43. Особенности распределения фракций . гранулометрического состава дерново-подзолистых почв на двучленных отложениях Северо-Востока Русской равнины // Тез. докл. 2-го Съезда общества почвоведов России. —Санкт-Петербург, 1996. —Кн. 1. —С. 85—86 (в соавторстве).
44. Характеристика почвообразующих пород Кирово-Че-пецкого района//Системы земледелия Нечерноземной зоны Российской Федерации и пути их совершенствования // Сб. тез. докл. Нижегородской госуд. с.-х. академии. —Нижний Новгород, 1997. —С. 96—99 (в соавторстве).
45. Перспективы и проблемы реализации региональной программы мониторинга земель Кировской области // География и региональная политика: Сб. матер. Междун. науч. конф. —Смоленск—Санкт-Петербург—Москва, 1997. —С. 90—92 (в соавторстве).
46. Роль бонитировки в постановке и решении современных проблем мониторинга почв//Почва, биология растений и агротехника их возделывания: Сб. тез. докл. науч. конф. Вятской госуд. с.-х. акад. —Киров, 1997. —С. 27—30.
-
Копысов, Иван Яковлевич
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Санкт-Петербург, 1997
-
ВАК 03.00.27
- Динамика низинно-лесных ландшафтов шолларской и ленкоранской равнин и пути их рационального использования
- Растительность предгорных равнин Туркменистана, ее экология и индикационные свойства
- Особенности формирования структуры почвенного и растительного покровов агроландшафта степной зоны
- Трансформация и эволюция черноземов в условиях увеличения гидроморфности степных ландшафтов
- Почвы со вторым гумусовым горизонтом востока Среднерусской (Южнотаежной) провинции
