Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Конструирование почвоподобных экосистем на основе дерново-подзолистой почвы с использованием копролита

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Конструирование почвоподобных экосистем на основе дерново-подзолистой почвы с использованием копролита"

На правах рукописи

□□3482634

РЫЖЕНКОВ Денис Дмитриевич

КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОЧВОПОДОБНЫХ ЭКОСИСТЕМ НА ОСНОВЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОПРОЛИТА

03.00.16- экология

1 2 коя 2003

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск - 2009

003482694

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ПРОСЯННИКОВ Е.В.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор МАРКИНА З.Н.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент СКОВОРОДНИКОВА H.A.

Ведущая организация - Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) по Брянской области

Защита состоится 27 ноября 2009 г. в 15:00 на заседании диссертационного совета Д 220. 005. 01 в Брянской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 243365, Брянская обл., Выгоничский район, п. Кокино, Брянская ГСХА, корпус 1, ауд. 216, E-mail: cit@bgsha.com ■Факс: #4834124721 '* Сайт в интернете: www.bgsha.com

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» и на сайте www.bgsha.com

Просим принять участие в работе Совета или прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Автореферат разослан 27 октября 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат с.-х. наук, доцент

Г.П. Мапявко

общая характеристика работы Актуальность темы. В стратегическом документе «Основы политики Российской Федерации в области науки и техники на период до 2010 г. и на дальнейшую перспективу» предусмотрено сохранение и восстановление нарушенных земель и ландшафтов. Так как воздействие человека на почвенные экосистемы достигло таких масштабов и интенсивности, что во многих регионах значительно возросло количество антропоблем - нарушений отдельных участков почвенного покрова вследствие разнообразной деятельности человека. Часто восстановление нарушенных почвенных экосистем невозможно без их «скальпирования» на различную глубину.

«Скальпированные» почвенные экосистемы восстанавливают путём создания техногенных поверхностных образований, которые сегодня уже занимают значительные площади. Они представляют собой почвоподоб-ные тела, целенаправленно сконструированные на оставшейся незатронутой техногенными изменениями части почвы и помещённого на неё природного и/или специфического субстрата, новообразованного из остаточных продуктов хозяйственной деятельности человека. Все техногенные поверхностные образование не являются почвами в докучаевском смысле, поскольку в них ещё не сформировались строение, состав, свойства, режимы, свойственные природным аналогам (Герасимова и др., 2006).

Известно, что любая наука неизбежно проходит ряд стадий своего формирования, на которых пределами её возможностей последовательно выступают: 1) описание объекта; 2) его объяснение; 3) предсказание поведения объекта в различных ситуациях; 4) управление изучаемым объектом и, наконец, 5) его искусственное воспроизведение. Научиться искусственно воссоздавать изучаемый объект - предел мечтаний каждой науки. Поэтому создание (конструирование) экологически и экономически сбалансированных устойчивых и высокопродуктивных почвоподобных экосистем, адаптированных к конкретным природным условиям, а также их комплексное изучение актуально.

Цель работы - сконструировать и изучить почвоподобные экосистемы (ПЭк) на основе естественной дерново-подзолистой почвы с использованием копролита в условиях Брянской области. Задачи исследований:

1) сконструировать ряд ПЭк на основе дерново-подзолистой почвы путём замены копролитом нескольких удалённых верхних генетических горизонтов;

2) исследовать химический состав сконструированных ПЭк;

3) изучить физико-химические показатели ПЭк;

4) провести мониторинг интегральных показателей биологической активности ПЭк, их естественного зарастания и продуктивности;

5) дать агроэкологическую и экономическую оценку созданных ПЭк, определить их место в современной классификации.

Научная новизна. Впервые, на основе генетического подхода В.В. Докучаева, сконструированы почвоподобные экосистемы на основе естественной дерново-подзолистой почве с использованием копролита в условиях юго-запада Нечерноземной зоны России. В первые годы их существования изучены химические и физико-химические показатели, проведён мониторинг их биологической активности, естественного зарастания и продуктивности, дана агроэкологическая и экономическая оценка, определено их место в современной классификации. Защищаемые положения.

1) Профильно-генетический подход при конструировании почвоподоб-ных экосистем на основе естественной дерново-подзолистой почвы с использованием копролита.

2) При рекультивации дерново-подзолистой почвы путём создания почвопо-добных экосистем следует заменять копролитом генетические горизонты А0, А] и Ai А2 или А0, А], А, А2 и А2, то есть 25-30 см от поверхности.

3) Уровень плодородия почвоподобных экосистем, сконструированных на дерново-подзолистой почве с помощью копролита, варьирует от высокого до эталонного, а их цена - примерно на 50% выше, чем почвы и составляет 7240-7690 руб./га.

4) Стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием копролита, произведенного самостоятельно, составляет 19949 руб./га, а с использованием копролита, приобретенного у стороннего производителя, - 112019 руб./га.

Практическая значимость. Разработан способ рекультивации дерново-подзолистых почв путём создания почвоподобных экосистем с использованием высококачественного материала природного генезиса - копролита. Получаемые в результате рекультивационных мероприятий почвоподобные экосистемы обладают высокими агроэкологическими показателями. Проведённая экономическая оценка выявила эффективность данного способа рекультивации, в сравнении с иными технологически схожими способами.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на следующих научных съездах и конференциях: V Всероссийском съезде общества почвоведов имени В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); Международной конференции молодых ученых «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биотехнологии» (Брянск, 2008); I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК» (Москва, 2008); VI международной научной конференции студентов и аспирантов «Агроэкологи-ческие аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2009); Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 170-летию УО БГСХА «Молодежь и инновации - 2009» (Горки, 2009).

Публикация работы. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 научных работах, в том числе статья в рецензируемом сборнике научных трудов «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань, 2008), и статья в рецензируемом журнале из перечня ВАК «Агрохимический вестник» (№ 3, 2009).

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, 10 разделов, выводов и предложений, списка использованной литературы, 38 приложений. Она изложена на 209 страницах компьютерного текста, включая 15 таблиц, 13 рисунков. Список использованной литературы на 13 страницах содержит 105 наименований, в том числе 9 иностранных.

содержание работы 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ В первой главе диссертации рассмотрены современные достижения в рекультивации техногенных ландшафтов, разнообразный опыт конструирования почвоподобных экосистем. Отмечена злободневность данной проблемы, вскрыты разнообразные пути её решения. Описана современная классификация техногенных поверхностных образований. Приведена положительная агроэкологическая оценка копролита. Охарактеризовано его применение для повышения плодородия почвы и её рекультивации. 2. ВРЕМЯ, МЕСТО, ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование проводили в 2007-2009 гг. на ключевом почвенном участке, типичном для Юго-запада Нечернозёмной зоны России, расположенном в Выгоничском районе Брянской области.

Объектом исследования являлись экосистема дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на покровном суглинке суходольного кормового угодья (контроль) и сконструированные 4 июля 2007 г. на её основе четыре ПЭк. В качестве методологической основы для их создания использовали Докучаевский генетический подход. ПЭк создавали путём последовательной замены копролитом верхних генетических горизонтов почвы.

Копролит, использованный для создании ПЭк, был произведён на вер-миферме Брянской ГСХА из навоза крупного рогатого скота. Он характеризовался следующими показателями: рНВ0Д = 7,22; рНКа = 6,80; Б = 42,53 мг-экв/100 г почвы; ЕКО = 42,53 мг-экв/100 г почвы; V = 100%; гумус = 19,14%; подвижный фосфор 47,42 и обменный калий 141,50 мг/100 г.

Описание почвы проводили в соответствии с книгой «Классификация и диагностика почв СССР» (1977). Отбор почвенных образцов и пробо-подготовку - по ГОСТ 17.4.4.02-84. В лаборатории кафедры экологии, агрохимии и почвоведения Брянской ГСХА определяли: содержание гумуса по Никитину с колориметрическим окончанием по Орлову-Гриндель, общего азота - по Къельдалю, подвижные формы фосфора и калия - по Кирсанову, рНвод - по ГОСТ 26423-85, рНКс: по ГОСТ 26483-85, гидролитическую кислотность (Нг) - по ГОСТ 26212-91, сумму обменных осно-

ваний (Б) - по Каппену-Гильковицу, ёмкость катионного обмена (ЕКО) и степень насыщенности почвы основаниями (V) - расчётным способом, эмиссию С02 - по Л.О. Карпачевскому, суммарную биомассу почвенных микроорганизмов - регидратационным методом.

Экспериментальные данные статистически обрабатывали на компьютере с помощью программ 81гаг и МБ Ехе12003.

Агроэкологическую оценку изучаемых экосистем проводили по методике и технологии расчёта ПЭИ, разработанной в Почвенном институте им. В.В. Докучаева и рекомендованной Академией сельскохозяйственных наук (1991). Определение цены естественной почвы и ПЭк проводили по методике, описанной в книге «Оценка почв» (2003). Стоимость создания ПЭк рассчитывали на основе технологических карт.

3. СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СКОНСТРУИРОВАННЫХ ПОЧВОПОДОБНЫХ ЭКОСИСТЕМ Строение почвоподобных экосистем.

При создании ПЭк-1 в профиле почвы два генетических горизонта А0 и А[ от 0 до 7 см были заменены копролитом (рис. 1).

Рис. 1. Строение изучаемых почвоподобных экосистем

При создании ПЭк-2 в профиле почвы три генетических горизонта А0, А, и А^г от 0 до 26 см были заменены копролитом.

При создании ПЭк-3 в профиле почвы четыре генетических горизонта Ао, Аь А1А2 и А2 от 0 до 30 см были заменены копролитом.

При создании ПЭк-4 в профиле почвы пять генетических горизонтов А0, Аь А|А2, А2 И А2В ОТ 0 ДО 83 см были заменены копролитом (рис. 1).

Химический состав сконструированных почвоподобных экосистем.

Биологические процессы, проходившие в ПЭк в течение года после их конструирования, не привели к «сгоранию» органического вещества ко-пролита и, как следствие, к резкому уменьшению содержания гумуса. В ПЭк-1 и ПЭк-2 установлен факт миграции гумуса в течение года из слоёв копролита вниз по профилю до генетического горизонта А2В (табл. 1).

Контроль ПЭк-1 ПЭк-2 ПЭк-3 ПЭк-4

аМ "о з

д £10 1 7

д д ЦШ л 1"2 16

д 26-4(1

д □ 30-83 а2° 53

□ 83-138 55

г» 138-180 В2 42

пр 180-200 ии 20

- 200-250 ^ 50

ЕЖЗ — Копролит

1. Содержание гумуса в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях сконструированных почвоподобных экосистем, %

Место отбора образца 1 енетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

áo±Ái 0-10' А,¿2 1(Г-25 А, 26-30 AjB 30-83 Л, 83-Г38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 4,87 3,06 0 0 0

Содержание гумуса в копролите, используемом для создания ПЭк 19,14

ПЭк - 1

Слон копролита и почвенные горизонты 18,81 3,01 2,07 0 0

НСР05 7,01 0,51 0,97 0 0

ПЭк- 2

Слой копролита и почвенные горизонты 20,70 18,05 6,26 0 0

НСР05 4,60 3,06 1,86 0 0

ПЭк- 3

Слой копролита и почвенные горизонты 22,14 23,34 20,26 0 0

НСР05 7,59 5,96 5,45 0 0

ПЭк-4

Слой копролита и почвенные горизонты 24,87 19,25 19,20 19,98 0

HCPos 6,09 6,25 10,06 5,45 0

Содержание общего азота в горизонтах А0+Аь А]Л2 и А2 контроля равнялось 0,31, 0,20 и 0,04% соответственно, в нижележащих горизонтах отсутствовало. После замены нескольких горизонтов копролитом в 2007 г. содержание общего азота в ¿том слое всех ПЭк стало равно 0,85%. (табл. 2).

2. Содержание общего азота в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях сконструированных почвоподобных экосистем, %

Место отбора образца Генетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

áo±Ái 0-10' A,Al Ш-2Ъ А, 26-30 А,В 30-83 Л, 83-Г38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 0,31 0,20 0,04 0 0

Содержание общего азота в копролите, используемом для создания ПЭк 0,85

ПЭк - /

Слой копролита и почвенные горизонты 0,50 0,21 0,11 0 0

НСР05 0,38 0,15 0,10 0 0

ПЭк - 2

Слой копролита и почвенные горизонты 0,65 0,85 0,20 0 0

НСР0, 0,57 0,37 0,12 0 0

ПЭк - 3

Слой копролита и почвенные горизонты 0,68 0,85 0,55 0,08 0

НСР05 0,22 0,49 0,49 0,09 0

ПЭк - 4

Слой копролита и почвенные горизонты 0,85 0,75 0,78 0,80 0

НСР05 0,33 0,28 0,50 0,39 0

Через год оно существенно не изменилось. Влияние слоя копролита на содержание общего азота, непосредственно лежащих под ним горизонтов почвы, отмечено в ПЭк-1, ПЭк-2 и ПЭк-3. Особый интерес вызывает увеличение в 5 раз рассматриваемого показателя в подзолистом горизонте ПЭк-2 (табл. 2).

Одной из характеристик гумусового состояния почвы является обога-щенностью его азотом, т. е. отношение С : N. По значению этого показателя выделяют следующие группы: < 5 обогащенность азотом очень высокая, 5-8 - высокая, 8-11 - средняя, 11-14 - низкая, > 14 - очень низкая. Таким образом, обогащенность гумуса азотом у дерново-подзолистой почвы, копролита и сконструированных почвоподобных экосистем как в момент создания, так и спустя год очень низкая (табл. 3).

3. С : N в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях

сконструированных почвоподобных экосистем

Место отбора образца Генетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

Ло+Л1 0-10 ш А, 26-30 А,В 30-83 83%8

_Дерново-подзолистая почва (контроль)_

Горизонты почвы | 15,71 | 15,03 | 0 | 0 [ 0

Отношение С : N в копролн гс, используемом для создания ПЭк 22,52

_ПЭк-1

Слон копролита и почвенные горизонты | 37,62 [ 14,33 | 18,82 | 0 | 0

_ПЭк-2

Слой копролита и почвенные горизонты | 31,85 | 21,24 | 31,30 | 0 | 0

_ПЭк-3

Слой копролита и почвенные горизонты | 32,56 | 27,46 | 36,84 | 0 | 0

_ПЭк-4

Слой копролита и почвенные горизонты | 29,26 | 25,67 | 24,62 | 24,98 [ 0

Содержание подвижного фосфора в горизонтах А0+А1 и А, А2 контроля равнялось 9,06 и 3,16 мг/100 г почвы соответственно, в нижележащих горизонтах он отсутствовал. После замены в 2007 г. нескольких почвенных горизонтов копролитом содержание Р205 в этих частях ПЭк увеличилось до 47,42 мг/100 г. В 2008 г. оно здесь несущественно варьировало с 50,37 до 69,55 мг/100 г. В сконструированных почвоподобных экосистемах влияние слоя копролита на содержание Р205 в непосредственно лежащих под ним горизонтах почвы отмечали в ПЭк-1, ПЭк-2 и ПЭк-3, где произошло его существенное увеличение. Особый интерес вызывает резкое увеличение рассматриваемого показателя в горизонте А2 ПЭк-2 (табл. 4).

Содержание обменного калия в двух верхних генетических горизонтах дерново-подзолистой почвы равно соответственно 2,30 и 0,81 мг/100 г, что можно оценить как очень низкую обеспеченность этим элементом питания (табл. 5).

4. Содержание Р205 в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях сконструированных почвоподобных экосистем, мг/100 г почвы

Место отбора образца Генетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

¿0+Л/ 0-10' М1 1(Г-2Ъ А, 26-30 ЛзВ 30-83 Л, 83-Г38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 9,06 3,16 0 0 0

Содержание Р205 в копролите, используемом для создания ПЭк 47,42

ПЭк- 1

Слой копролита и почвенные горизонты 50,37 87,25 3,16 0 0

НСР05 12,71 22,00 6,35 0 0

ПЭк- 2

Слой копролита и почвенные горизонты 57,75 60,70 96,10 7,58 0

НСР05 10,94 19,04 22,88 12,70 0

ПЭк- 3

Слой копролита и почвенные горизонты 54,80 57,75 62,17 14,96 0

НСР05 12,70 16,80 16,79 10,99 0

ПЭк - 4

Слой копролита и почвенные горизонты 51,84 69,55 60,70 62,17 20,86

НСР05 11,01 22,00 22,00 25,39 27,67

После замены в 2007 г. нескольких почвенных горизонтов копролитом содержание К20 в этих частях ПЭк увеличилось до 141,50 мг/100 г. В 2008 г. оно существенно снизилось в слое 0-10 см ПЭк-4, а в остальных слоях сконструированных ПЭк значимых изменений не произошло (табл. 5).

5. Содержание К20 в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях сконструированных почвоподобных экосистем, мг/100 г почвы

Место отбора образца Генетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

¿о+Л/ 0-1 (Г А,А, 10~-25 26^0 АгВ 30-83 1, 83-Г38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы | 2,30 | 1,14 | 0 | 0 0

Содержание К20 в копролите, используемом для создания ПЭк 141,50

ПЭк -1

Слой копролита и почвенные горизонты 104,48 4,47 4,56 0,84 0

НСР05 83,50 0,21 2,79 0,04 0

ПЭк-2

Слой копролита и почвенные горизонты 144,95 152,87 35,64 5,44 1,52

НСР05 52,24 65,35 3,94 0,60 0,17

ПЭк - 3

Слой копролита и почвенные горизонты 138,04 105,92 97,94 22,08 1,02

НСР05 74,42 44,37 43,59 6,44 0,33

ПЭк - 4

Слой копролита и почвенные горизонты 74,43 145,69 125,70 150,73 8,49

НСР05 30,91 77,33 59,79 56,74 0,96

Во всех ПЭк отмечали существенное увеличение содержание К20 в почвенных горизонтах, находящихся непосредственно под слоем копро-лита. Особый интерес вызывает факт резкого увеличения содержания К20 до 35,64 мг/100 г в горизонте А2 ПЭк-2, и до 22,08 мг/100 г в горизонте А2В ПЭк-З (табл. 5).

4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИЗУЧАЕМЫХ ЭКОСИСТЕМ Величины рНЕ0Д в генетических горизонтах дерново-подзолистой почвы (контроль) варьировали от 5,17 до 5,92. После замены нескольких горизонтов копролитом в 2007 г. реакция среды во всех ПЭк стала равна 7,22. Через год она в этих слоях ПЭк варьировала от 7,27 до 7,80. Существенные изменения этого показателя отмечали в слое 0-26 см ПЭк-2 и ПЭк-3, а так же в слое 0-83 см и нижележащем горизонте В] ПЭк-4. Влияние копролита на реакцию среды непосредственно лежащих под ним почвенных горизонтов отмечали в ПЭк-1 (на горизонты А1А2 и А2), ПЭк-2 (на горизонт А2) и ПЭк-4 (на горизонт В!). Особый интерес вызывает резкое увеличение величины рНвод в А2 ПЭк-2. В целом, через год после замены кислых горизонтов дерново-подзолистой почвы копролитом, реакция их среды варьирует от нейтральной до слабо щелочной, как у чернозёмов обыкновенного и южного, а также у каштановых почв (табл. 6).

6. рНвод в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год,

в слоях сконструированных почвоподобных экосистем

Место отбора образца Ггнетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

10±Л1 0-1 ОТ А,А2 1(Г-2Ъ А, 26-30 Л2В 30-83 1, 83-Г38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 5,17 5,29 5,92 5,39 5,19

рН„„, в копролите, используемом для создания ПЭк 7,22

ПЭк-

Слой копролита и почвенные горизонты 7,27 5,77 5,52 5,42 5,46

НСР05 0,22 0,16 0,34 0,10 0,53

ПЭк - 2

Слой копролита и почвенные горизонты 7,69 7,80 7,63 5,45 5,29

НСР05 0,09 0,15 0,30 0,22 0,10

ПЭк- г

Слой копролита и почвенные горизонты 7,56 7,55 7,56 5,46 5,21

НСР05 0,14 0,10 0,11 0,60 0,23

ПЭк- 4

Слой копролита и почвенные горизонты 7,53 7,62 7,66 7,54 5,00

НСР05 0,04 0,16 0,14 0,05 0,11

Величины рНКС: в генетических горизонтах дерново-подзолистой почвы (контроль) варьировали от 3,44 до 4,71. После замены нескольких горизонтов копролитом этот показатель во всех ПЭк стал равен 6,80. Через год он в этих слоях варьировал от 6,54 до 7,11. Существенные изменения

отмечали в замененном копролитом слое 0-10 см ПЭк-1, 10-26 см ПЭк-2, 26-30 см ПЭк-3 и ПЭк-4 (табл. 7).

7. рНКс! в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях сконструированных почвоподобных экосистем

Место отбора образца Генетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

Ао±А1 0-10 А,А, 10~-25 А, 26-30 А,В 30-83 83-/38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 4,31 4,47 4,72 3,62 3,44

рНКС| в копролите, используемом для создания ПЭк 6,80

ПЭк - /

Слой копролита и почвенные горизонты 6,54 5,26 4,46 3,78 3,41

НСР05 0,19 0,10 0,12 0,02 0,03

ПЭк- ?

Слой копролита и почвенные горизонты 6,78 7,11 6,95 3,97 3,56

НСР05 0,21 0,22 0,01 0,27 0,14

ПЭк - 3

Слой копролита и почвенные горизонты 6,80 6,99 7,10 4,59 3,45

НСР05 0,21 0,34 0,09 0,22 0,10

ПЭк ~ 4

Слой копролита и почвенные горизонты 6,82 6,91 7,06 7,05 4,09

НСР05 0,16 0,13 0,12 0,37 0,13

Влияние копролита на рНКС1 лежащих под ним почвенных горизонтов отмечали во всех ПЭк. Особый интерес вызывает факт резкого увеличения рассматриваемого показателя в подзолистом горизонте А2 ПЭк-2 (табл. 7).

Гидролитическая кислотность (Нг) в генетических горизонтах дерново-подзолистой почвы (контроль) варьировала от 3,71 до 11,63 мг-экв/100 г почвы. После замены нескольких горизонтов копролитом её во всех ПЭк не стало, в течение года она не появилась. Влияние копролита на гидролитическую кислотность лежащих под ним почвенных горизонтов отмечали во всех ПЭк. Особый интерес вызывает факт резкого уменьшения этого показателя в непосредственно нижележащих горизонтах всех сконструированных ПЭк, а так же существенного увеличения в А2 ПЭк-1, в В1 ПЭк-2 и ПЭк-3 (табл. 8).

Сумма обменных оснований (Б) в генетических горизонтах дерново-подзолистой почвы (контроль) варьировала от 3,93 до 13,42 мг-экв/100 г почвы. После замены нескольких горизонтов копролитом этот показатель во всех ПЭк стал равен 42,53 мг-экв/100 г почвы. Через год он в этих слоях ПЭк варьировал от 41,43 до 43,76 мг-экв/100 г почвы. Существенное увеличение отмечали в слое 0-10 см ПЭк-1, существенное уменьшение - в слое 26-30 см ПЭк-3 (табл. 9).

8. Нг в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях сконструированных почвоподобных экосистем, мг-экв/100 г почвы

Место отбора образца I енетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

Ло±А, 0-10' А,¿2 10~-2Ъ А? 26-30 Л2В 30-83 Л, 83-Г38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 6,93 6,03 3,71 8,71 11,63

Нг в копролите, используемом для создания ПЭк отсутствовала

ПЭк - /

Слой копролита и почвенные горизонты Нет 4,49 6,72 6,34 12,43

НСР05 - 1,50 0,27 0,45 1,99

ПЭк- 2

Слой копролита и почвенные горизонты Нет Нет 0,74 6,73 13,60

НСР05 - - 1 0,17 0,38 0,80

ПЭк- 3

Слой копролита и почвенные горизонты Нет Нет Нет 4,60 16,33

НСР05 - - - 1,73 0,50

ПЭк- 4

Слой копролита и почвенные горизонты Нет Нет Нет Нет 4,64

НСР05 - - - - 0,25

Существенное влияние копролита на величину суммы обменных оснований (Б) лежащих под ним почвенных горизонтов отмечали в ПЭк-1, ПЭк-2 и ПЭк-3. Особый интерес вызывает резкое увеличение этого показателя в подзолистом горизонте А2 ПЭк-2 (табл. 9).

9. Величина Б в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год,

в слоях сконструированных почвоподобных экосистем, мг-экв/100 г почвы

Место отбора образца 1 енетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

А0±А1 0-10 Ы2 10-25 26-30 АгВ ШЗ 83%8

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 3,93 4,22 4,67 10,99 13,42

$ в копролите, используемом для создания ПЭк 42,53

ПЭк-

Слой копролита и почвенные горизонты 43,76 8,33 4,56 7,37 17,27

НСР05 0,52 2,53 0,49 3,81 0,87

ПЭк- 2

Слой копролита и почвенные горизонты 43,14 42,04 36,11 14,73 18,78

НСР05 1,04 1,39 0,46 3,05 2,19

ПЭк- 3

Слой копролита и почвенные горизонты 42,66 42,41 41,43 13,71 15,52

НСР05 1,37 0,52 0,08 1,46 2,30

ПЭк- 4

Слой копролита и почвенные горизонты 41,92 42,53 42,41 41,68 14,00

НСР05 1,39 0,89 0,51 1,90 1,33

Емкость катионного обмена (ЕКО) в генетических горизонтах дерново-подзолистой почвы (контроль) варьировала от 8,38 до 25,05 мг-экв/100 г почвы. После замены их копролитом она стала равна 42,53 мг-экв/100 г, что свидетельствует о высокой степени устойчивости сконструированных почвопо-добных экосистем к антропогенному воздействию (табл. 10).

10. ЕКО в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год, в слоях

сконструированных почвоподобных экосистем, мг-экв/100 г почвы

Место отбора образца Генетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

А0+А1 0-10 А,А, НГ-26 Л, 26-30 А,В 30-83 83%8

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 10,85 10,25 8,38 19,70 25,05

ЕКО в копролите, используемом для создания ПЭк 42,53

ПЭк- /

Слой копролита и почвенные горизонты 43,76 12,83 11,27 13,70 29,70

ПЭк- 2

Слой копролита и почвенные горизонты 43,14 42,04 36,85 21,46 32,28

ПЭк - 3

Слой копролита и почвенные горизонты 42,66 42,41 41,43 18,32 31,85

ПЭк- 4

Слой копролита и почвенные горизонты 41,92 42,53 42,41 41,68 18,64

Через год ЕКО в этих слоях ПЭк варьировала от 41,43 до 43,76 мг-экв/100 г, каких-либо существенных изменений не наблюдали. То есть, не произошло существенного снижения устойчивости сконструированных почвоподобных экосистем к антропогенному воздействию. Влияние копролита на ЕКО в почвенных горизонтах, лежащих под ним, отмечали во всех ПЭк. Особый интерес вызывает резкое увеличение этого показателя в подзолистом горизонте А2 ПЭк-2 (табл. 10).

11. Величина V в горизонтах дерново-подзолистой почвы и, спустя 1 год,

в слоях сконструированных почвоподобных экосистем, %

Место отбора образца Генетический горизонт почвы или соответствующий ему слой ПЭк, см

Ао+А, 0-10' А,А, Ш-26 А, 26-30 Л2В 30-83 Л, 83-Г38

Дерново-подзолистая почва (контроль)

Горизонты почвы 36,19 41,18 55,71 55,79 53,56

V в копролите, используемом для создания ПЭк 100

ПЭк - /

Слой копролита и почвенные горизонты 100 64,97 40,41 53,76 58,14

ПЭк- 2

Слой копролита и почвенные горизонты 100 100 98,00 68,64 58,00

ПЭк- 3

Слой копролита и почвенные горизонты 100 100 100 74,87 48,72

ПЭк - 4

Слой копролита и почвенные горизонты 100 100 100 100 75,09

В целом, через год после замены горизонтов дерново-подзолистой почвы копролитом, ЕКО в этих слоях стала близкой к тёмно-серой лесной почве, чернозёму обыкновенному и южному (табл. 10).

Степень насыщенности основаниями (V) почвенного поглощающего комплекса генетических горизонтов дерново-подзолистой почвы (контроль) варьировала от 36,19 до 55,79%. После замены их копролитом этот показатель достиг 100%. Через год он не изменился и, в целом, был близок к чернозёму обыкновенному и южному. Спустя год после конструирования ПЭк-2 непосредственно лежащий под толщей копролита горизонт А2 стал полностью насыщен основаниями (табл. 11).

5. МОНИТОРИНГ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ, ЕСТЕСТВЕННОЕ ЗАРАСТАНИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЧВОПОДОБНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Биологические свойства почвы оцениваются по биогенности и биологической активности (Агроэкологическая оценка..., 2005). Биогенность является неотъемлемым свойством почвы. При экстремальном воздействии на неё, почва теряет свое основное свойство - плодородие. И наоборот, появление биологической активности на отвалах, субстратах, грунтах свидетельствует о начале первичного процесса почвообразования (Василенко и др., 2008).

Экологическое состояние эдафотопа - важный критерий оценки влияния техногенеза на развитие и формирование почв восстанавливаемых территорий. В качестве одной из характеристик почвенного «здоровья» можно рассматривать эм! ссию С02, выделяемого естественной или сконструированной почвенной экосистемой (Блэк, 1973; Пахомов и др., 2008).

Динамика эмиссии СОг с поверхности естественной дерново-подзолистой почвы (контроль) и ПЭк-1, ПЭк-2, ПЭк-3, ПЭк-4 имеет сходный тренд. Отличия установлены только в сроках наступления годового максимума эмиссии С02, - в созданных почвоподобных экосистемах он наступает раньше, чем у естественной дерново-подзолистой почвы. Схожесть динамики эмиссии С02 сконструированных почвоподобных экосистем с аналогичным показателем естественной почвенной экосистемы, свидетельствует о высокой скорости их «оживания» после замены части генетических горизонтов копролитом (рис. 2).

В естественной дерново-подзолистой почве (контроль) динамика суммарной биомассы микроорганизмов была больше в середине весны и осени, чем в середине лета. Основное количество этого показателя во все сезоны сосредотачивалось в верхней части (0-26 см) профиля почвы (табл. 12).

Суммарная биомасса почвенных микроорганизмов за 3 года изменялась неодинаково и динамично во всех изучаемых слоях сконструированных почвоподобных экосистем. Это позволяет заключить, что общее относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды этих почвоподобных экосистем за истекшее время не достигнуто.

С02, кг/га в час Контроль

С02, кг/га в час

Рис.2. Динамика эмиссии С02 с поверхности дерново-подзолистой почвы (контроль) и четырёх сконструированных ПЭк

12. Динамика суммарной биомассы микроорганизмов, мкг С/г

Место отбора образца Дата определения НСР05 ДЛЯ средних значений по дате

4.07.2007 18.10.2007 16.04.2008 15.07.2008 15.10.2008 i 10.04.2009 9.07.2009 í

Естественная дерново-подзолистая почва (контроль)

а0+а, (0-10 см) Не опр. Не опр. 307 256 333 213 159 56

а,а2 (10-26 см) Не опр. Не опр. 51 256 171 128 97

а2 (26-30 см) Не опр. Не опр. 0 71 34 43 68

а2в (30-83 см) Не опр. Не опр. 0 51 0 0 28

HCP0¡ для средних значений по горизонтам почвы = 63

ПЭк-1

0-10 см | 563 | 691 | 358 | 605 | 252 | 1826 | 990 | 235

ПЭк-2

0-10 см 563 384 1075 149 422 478 387 55

10-26 см 563 299 452 528 369 614 256

HCPos для средних значений по слоям = ¡03

ПЭк-3

0-10 см 563 367 998 151 153 1946 665 76

10-26 см 563 572 640 230 762 2065 461

26-30 см 563 640 768 114 353 2219 273

HCPos для средних значений по слоям = 117

ПЭк-4

0-10 см 563 504 358 493 112 1321 199 72

10-26 см 563 319 221 353 399 1126 597

26-30 см 563 973 256 216 672 2116 745

30-83 см 563 1604 282 141 575 256 233

HCPos для средних значений по слоям = 95

Параметры сконструированных почвоподобных экосистем значительно отличаются от свойств исходной почвы, поэтому они наряду с другими природными факторами становятся регулятором продуктивности и разнообразия живых организмов. В комплексе их свойств важнейшим является способность создавать условия для произрастания растений - первичных продуцентов органического вещества. Таким образом, растительность проходит отбор на выживание в новых почвенно-экологических условиях.

Мониторинг естественного зарастания сконструированных почвоподобных экосистем показал, что растения начали появляться к завершению первого месяца (июль 2007 г.) существования ПЭк. В конце августа 2007 г. высота растений достигла 17-20 см, при этом продолжали появляться новые молодые растения. К концу второй декады сентября 2007 г. макси-

мальный рост растений достигал 45-50 см, появление новых молодых растений не отмечали. В октябре 2007 г. изменений высоты растений и появления новых растений на поверхности сконструированных ПЭк не наблюдали. Ноябрь 2007 г. характеризовался естественными процессами отмирания растений в конце вегетационного цикла. В 2008 и 2009 гг. развитие растительности на поверхности четырех сконструированных ПЭк ничем не отличалось от развития на поверхности экосистемы естественной дерново-подзолистой почвы.

Продуктивность сконструированных почвоподобных экосистем определяли в июле третьего года их существования. Продуктивность сухой фитомассы экосистемы естественной дерново-подзолистой почвы (контроль) составляла 236 г/м2 (злаковые - 118 г/м2, разнотравье -118 г/м2), ПЭк-1 - 278 г/м2 (злаковые - 32 г/м2, разнотравье - 246 г/м2), ПЭк-2 - 475 г/м2 (злаковые - 50 г/м2, разнотравье - 425 г/м2), ПЭк-3 - 725 г/м2 (одно разнотравье), ПЭк-4 - 930 г/м2 (злаковые - 14 г/м2, разнотравье - 916 г/м2). Бобовые, как в экосистеме естественной дерново-подзолистой почвы, так и в четырех сконструированных почвоподобных экосистемах отсутствовали (рис. 3).

г/м2 юоо

800

600

400

200

116

246:

50 -

425

1......1

725

916

.Варианты

Контроль ПЭк-1

■ злаковые

ПЭк-2 ПЭк-3 ПЭк-4

- разнотравье

Рис. 3. Продуктивность сухой массы растений

Продуктивность ПЭк-1 была в 1,18 раза (на 18%) выше, чем экосистемы естественной дерново-подзолистой почвы. Продуктивность ПЭк-2 была в 2,01 раза (на 101%) выше, чем экосистемы естественной дерново-подзолистой почвы. Продуктивность ПЭк-3 была в 3,07 раза (на 207%) выше, чем экосистемы естественной дерново-подзолистой почвы. Продуктивность ПЭк-4 была в 3,94 раза (на 294%) выше, чем экосистемы естественной дерново-подзолистой почвы (рис. 3).

6. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СКОНСТРУИРОВАННЫХ ПОЧВОПОДОБНЫХ ЭКОСИСТЕМ, ИХ МЕСТО В СОВРЕМЕННОЙ КЛАССИФИКАЦИИ Для интегральной агроэкологической оценки изучаемых почв объединяют разнообразие экологических условий, множество характеристик строения, сложения, состава и свойств этих почв в единый показатель -почвенно-экологический индекс (ПЭи). Расчёты проводят по «Методике и технологии почвенно-экологической оценки и бонитировки почв для сельскохозяйственных культур», разработанной в Почвенном институте им. В.В. Докучаева и рекомендованной Академией сельскохозяйственных наук (1990 г.) для использования в производстве (Теоретические..., 1991).

Полученные величины ПЭи дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на покровном суглинке естественной экосистемы (контроль) и четырёх сконструированных почвоподобных экосистем соотнесены со шкалой уровней плодородия по значению ПЭи, составленной Почвенным институтом им. В.В. Докучаева (рис. 4).

Рис. 4. ПЭи экосистемы дерново-подзолистой почвы (контроль) и сконструированных на её основе с помощью копролита почвоподобных экосистем

Величина ПЭи естественной дерново-подзолистой почвы не доходит даже до низкого уровня плодородия; ПЭк-1 соответствует высокому уровню плодородия; а ПЭк-2, ПЭк-3 и ПЭк-4 - промежуточному уровню плодородия между высоким и эталонным (рис. 4).

Определение цены почвы естественной экосистемы и созданных почвоподобных тел.

Цены на почвы рассчитываются как произведение величины почвенно-экологического индекса на тариф за 1 балл бонитета.

Дерново-подзолистая легкосуглинистая почва на покровном суглинке (контроль) Выгоничского района Брянской области имеет почвенно-эколо-

гический индекс 38,9. Она относится к группе почв кормовых угодий зоны южной тайги - тариф за единицу ПЭи равен 100 руб./га.

Цена почвы равна 38,9 • 100 руб./га = 3890 руб./га.

Первая сконструированная почвоподобная экосистема (ПЭк-1) имеет почвенно-экологический индекс 72,4. Так как она создана на дерново-подзолистой почве относящейся к группе почв кормовых угодий зоны южной тайги, то тоже имеет тариф за единицу ПЭи в 100 руб./га.

Цена ПЭк-1 равна 72,4 • 100 руб./га = 7240 руб./га.

Три другие сконструированные почвоподобных экосистемы (ПЭк-2, ПЭк-3 и ПЭк-4) имеют одинаковый почвенно-экологический индекс 76,9. Так как они тоже созданы на дерново-подзолистой почве относящейся к группе почв кормовых угодий зоны южной тайги, то тоже имеет тариф за единицу ПЭи в 100 руб./га. Цена каждой из этих сконструированных экосистем (ПЭк-2, ПЭк-3 и ПЭк-4) равна 76,9 • 100 руб./га = 7690 руб./га.

Анализ стоимости создания ПЭк.

Стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием ко-пролита слагается из затрат на производство необходимого количества копролита или закупку у стороннего производителя + затраты на сам процесс конструирования.

Для конструирования почвоподобных экосистем на площади 1 га с заменой слоя мощность 25-30 см необходимо 11000 кг копролита. Стоимость производства 1 кг копролита равна 1,63 руб. Тогда стоимость 11000 кг копролита будет равна 11000 кг • 1,63 руб. = 17930 руб.

Если для создания почвоподобной экосистемы необходимо приобрести копролит у стороннего производителя, то, по данным ООО «Грин-ПИК», средняя оптовая его цена будет равна 10 руб./кг. А стоимость приобретения нужного количества копролита 11000 кг • 10,00 руб. = 110000 руб. Затраты на процесс создания почвоподобной экосистемы на площади в 1 га равны 2018,87 руб. Итоговая стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием копролита произведенного самостоятельно составит 17930 руб./га + 2018,87 руб./га = 19948,87 руб./га. Итоговая стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием копролита приобретенного у стороннего производителя составит 110000 руб./га + 2018,87 руб./га= 112018,87 руб./га.

Сравним затраты на материал для восстановления нарушенного участка почвенного покрова (табл. 13).

13. Стоимость материала для восстановления нарушенного участка почвенного покрова путем конструирования почвоподобных экосистем

Наименование продукта для создания ПЭк Стоимость, руб./кг

Копролит, полученный из навоза КРС (собственное производство) 1,63

Копролит, полученный из навоза КРС (приобретение у сторонних производителей) 10

Препарат «АГРОКОР» 85

Препарат «Деворойл» 1600

Так как процессы рекультивации деградированных экосистем копро-литом, препаратом «АГРОКОР» и биопрепаратом «Деворойл» схожи, то, анализируя только лишь стоимость материалов для проведения мелиоративных мероприятий на деградированных участках почвенного покрова, очевидна экономическая эффективность использования копроли-та(табл. 13).

По современной классификации, сконструированные и изученные почвоподобные экосистемы целесообразно отнести к группе натурфаб-рикатов (поверхностные образования, лишённые гумусированного слоя и состоящие из минерального, органического и органоминерального материала природного происхождения), подгруппе органостратов.

выводы

1. Концепция конструирования почвоподобных экосистем на основе естественной почвы с использованием копролита является новой в области рекультивации нарушенного почвенного покрова и должна основываться на докучаевском профильно-генетическом подходе, а они сами относятся к группе натурфабрикатов, подгруппе органостратов.

2. В Брянской области сконструированы четыри почвоподобные экосистемы (ПЭк) путём последовательной замены генетических горизонтов профиля дерново-подзолистой почвы копролитом: в ПЭк-1 - Ао и А| (0-7 см); в ПЭк-2 - Ао, А] и А[А2 (0-26 см); в ПЭк-3 А0, А], А1А2 и А2 (0-30 см); в ПЭк-4 - А0, Аь А,А2, А2, А2В (0-83 см).

3. В ПЭк-1, спустя год, в созданном из копролита слое уменьшается рНКсь увеличивается сумма обменных оснований и ёмкость катионного обмена. В нижележащих естественных почвенных горизонтах существенно изменяется содержание гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, рНВОд> рНка, гидролитическая кислотность, сумма обменных оснований, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

4. В ПЭк-2, спустя год, в созданном из копролита слое увеличивается рНюд, а в его нижней части и рНка. В нижележащих почвенных горизонтах существенно изменяется содержание общего азота, подвижного фосфора и обменного калия, рНмд, рНКа, гидролитическая кислотность, сумма обменных оснований, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

5. В ПЭк-3, спустя год, в слое 0-26 см увеличивается рН^д, а в слое 26-30 см -рНка и уменьшается сумма обменных оснований. В нижележащих почвенных горизонтах существенно изменяется содержание подвижного фосфора и обменного калия, рНка, гидролитическая кислотность, сумма обменных оснований, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

6. В ПЭк-4, спустя год, в слое 0-10 см значительно снижается содержание обменного калия, в слое 0-83 см - увеличивается рН^д, а в слое 26-30 см -рНКС1- В нижележащих естественных почвенных горизонтах существенно

изменяется содержание обменного калия, рНЮд, рНКа, гидролитическая кислотность, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

7. Трёхлетний мониторинг биологической активности сконструированных почвоподобных экосистем свидетельствует, что общее относительное динамическое постоянство состава и свойств их внутренней среды не достигнуто, хотя динамика эмиссии С02 как с поверхности естественной дерново-подзолистой почвы, так и с поверхности всех четырех сконструированных почвоподобных экосистем имеет сходный тренд. Отличия отмечаются только в сроках наступления годового максимума эмиссии С02, - в созданных почвоподобных экосистемах он наступает раньше, чем в естественной почве.

8. В год создания почвоподобных экосистем в фазе активной вегетации растений, их естественное зарастание происходит быстро - в первые два месяца существования. В последующие годы, этапы вегетации растений, произрастающих в условиях сконструированных почвоподобных экосистем и естественной экосистемы дерново-подзолистой почвы (контроль), совпадают. Продуктивность сухой фитомассы изучаемых почвоподобных экосистем, сконструированных с помощью копролита, выше, чем контроля, преобладающей ботанической группой является разнотравье.

9. Уровень плодородия почвоподобных экосистем, сконструированных на дерново-подзолистой почве с помощью копролита, варьирует от высокого до эталонного. Цена сконструированных почвоподобных экосистем составляет: ПЭк-1 - 7240 руб./га; ПЭк-2, ПЭк-3 и ПЭк-4 - по 7690 руб./га, что выше соответственно на 46 и 50%, чем цена естественной дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, на основе которой они были созданы.

10. Стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием копролита, произведенного самостоятельно, составляет 19949 руб/га, а с использованием копролита, приобретенного у стороннего производителя, -112019 руб/га.

предложения

1. Конструируя почвоподобные экосистемы на основе естественной почвы с использованием копролита, целесообразно руководствоваться докуча-евским профильно-генетическим подходом и отнести их к группе натурфабрикатов, подгруппе органостратов.

2. При рекультивации дерново-подзолистой почвы путём создания почвоподобных экосистем, следует заменять копролитом генетические горизонты А0, А, и А[А2 или А0, А,, А|А2 и А2, то есть 25-30 см от поверхности, которые являются корнеобитаемыми для большинства сельскохозяйственных растений.

3. Создавая почвоподобные экосистемы, экономически выгоднее использовать копролит, полученный на собственном производстве.

список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Рыженков, Д.Д. Биологическая активность дерново-подзолистой почвы при замене некоторых её горизонтов копролитом / Рыженков Д.Д., Просянников Е.В. И Тезисы докладов I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием: «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям». - Москва, 2008. - С. 91-92.

2. Просянников, Е.В. Первые результаты опыта по созданию почвенных конструкций с использованием копролита / Просянников Е.В., Рыженков Д.Д. // Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов имени В.В. Докучаева. - Ростов-на-Дону, 2008. - С. 450.

3. Рыженков, Д.Д. Использование продукта вермитехнологии для создания почвенных конструкций с заданными физико-химическими свойствами / Рыженков Д.Д., Просянников Е.В. // Материалы международной конференции молодых ученых: «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биотехнологии». - Брянск, 2008. - С. 101-106.

4. Динамика биологической активности почвенных конструкций, созданных на дерново-подзолистой почве с использованием копролита // Просянников, Е.В. / Просянников Е.В., Рыженков Д.Д. Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий: Сб. науч. тр. Вып. 3 // Под общ. ред. Ю.А. Мажайского - Рязань: Мещерский ф-л ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, 2008. - С. 290-294.

5. Рь; кенков, Д.Д. Физико-химические свойства почвеннмх конструкций, созданных на основе дерново-подзолистой почвы и копролита / Рыженков, Д.Д. // Труды Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений. Том 2. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учетом современных тенденций развития АПК». - Москва, 2009. - С. 90-95.

6. Рыженков, Д.Д. Агроэкологическая оценка применения копролита для создания почвенных конструкций на основе дерново-подзолистой почвы / Рыженков Д.Д., Сахаров С.А. // Сборник материалов VI международной научной конференции студентов и аспирантов «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК». - Брянск, 2009. - С. 149-154.

7. Рыженков, Д.Д. Агрохимические свойства почвенных конструкций (копролит + дерново-подзолистая почва) спустя год существования / Рыженков, Д.Д. // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 170-летию УО БГСХА «Молодежь и инновации - 2009». - Горки, 2009. - С. 188-190.

8. Просянников, Е.В. Почвенные конструкции с заданными свойствами / Просянников Е.В., Рыженков Д.Д. // Агрохимический вестник. -2009. -№3.- С. 13-14.

Усл. печ. л. 1.05_Тираж 100_Формат 60x841/16

Издательство Брянской ГСХА

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Рыженков, Денис Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность работы.

Цель и задачи исследования.

Научная новизна.

Защищаемые положения.

Практическая значимость.

Апробация работы.

Структура и объём диссертации.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1Л. Рекультивация техногенных ландшафтов, опыт конструирования почвоподобных экосистем.

1.2. Техногенные поверхностные образования, их классификация.

1.3. Копролит, его агроэкологическая оценка и применение.

2. ВРЕМЯ, МЕСТО, ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3. СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СКОНСТРУИРОВАННЫХ ПОЧВОПОДОБНЫХ ЭКОСИСТЕМ.

3 Л. Строение почвоподобных экосистем.

3.2. Химический состав сконструированных почвоподобных экосистем.

4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИЗУЧАЕМЫХ ЭКОСИСТЕМ.

5. МОНИТОРИНГ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ, ЕСТЕСТВЕННОЕ ЗАРАСТАНИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЧВОПОДОБНЫХ ЭКОСИСТЕМ.

5.1. Динамика эмиссии СО2.

5.2. Динамика суммарной биомассы почвенных микроорганизмов.

5.3. Естественное зарастание и продуктивность почвоподобных экосистем.

6. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СКОНСТРУИРОВАННЫХ ПОЧВОПОДОБНЫХ ЭКОСИСТЕМ, ИХ МЕСТО В СОВРЕМЕННОЙ КЛАССИФИКАЦИИ.

6.1. Агроэкологическая оценка.

6.2. Экономическая оценка создания почвоподобных экосистем, их место в современной классификации.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Конструирование почвоподобных экосистем на основе дерново-подзолистой почвы с использованием копролита"

Актуальность работы.

В стратегическом документе «Основы политики Российской Федерации в области науки и техники на период до 2010 г. и на дальнейшую перспективу» (Российская газета, 2004) предусмотрено сохранение и восстановление нарушенных земель и ландшафтов. Так как воздействие человека на почвенные экосистемы достигло таких масштабов и интенсивности, что во многих регионах значительно возросло количество антропоблем - нарушений отдельных участков почвенного покрова Земли вследствие разнообразной деятельности человека. Широко распространились такие деградационные процессы как дегумифи-кация, переуплотнение, загрязнение радионуклидами, пестицидами, тяжёлыми металлами, патогенной микрофлорой, нарушение земель при строительстве и пр. Часто восстановление нарушенных почвенных экосистем невозможно без их «скальпирования» на различную глубину.

Скальпированные» почвенные экосистемы восстанавливают путём создания техногенных поверхностных образований (ТПО), которые сегодня уже занимают значительные площади. Они представляют собой почвоподобные тела, целенаправленно сконструированные на оставшейся незатронутой техногенными изменениями части почвы и помещённого на неё природного и/или специфического субстрата, новообразованного из остаточных продуктов хозяйственной деятельности человека. Все ТПО, функционируя в наземных экосистемах, не являются почвами в докучаевском смысле, поскольку в них ещё не сформировались строение, состав, свойства, режимы, свойственные природным аналогам (Герасимова и др., 2006).

В основе современной систематики и диагностики ТПО лежит характер вещественного состава субстратов их слагающих. Например, если ТПО сконструировано с использованием, копролита (син. биогумус, вермикомпост) — продукта биотехнологической переработки различных органических веществ дождевыми компостными червями, то его* можно отнести к группе натурфабрикатов (поверхностные образования, лишённые гумусированного слоя и состоящие из минерального, органического и органоминерального материала природного происхождения) и подгруппе органостратов (Классификация., 2004; Полевой., 2008).

Известно, что любая наука неизбежно проходит ряд стадий своего формирования, на которых пределами её возможностей последовательно выступают: 1) описание объекта; 2) его объяснение; 3) предсказание поведения объекта в различных ситуациях; 4) управление изучаемым объектом и, наконец, 5) его искусственное воспроизведение. Проф. В.Н. Лавриненко с соавторами (Концепции., 2006) отмечают, что лишь очень немногие науки добираются в своей эволюции до последней стадии. Научиться искусственно воссоздавать изучаемый объект - предел мечтаний каждой науки. Поэтому создание (конструирование) экологически и экономически сбалансированных устойчивых и высокопродуктивных почвоподобных экосистем, адаптированных к конкретным природным условиям, а также их комплексное изучение актуально.

Цель и задачи исследования.

Цель работы — сконструировать и изучить почвоподобные экосистемы (ПЭк) на основе естественной дерново-подзолистой почвы с использованием копролита в условиях Брянской области.

Поставленная цель определила следующие задачи исследования: сконструировать ряд ПЭк на основе дерново-подзолистой почвы путём замены копролитом нескольких удалённых верхних генетических горизонтов;

2) исследовать химический состав сконструированных ПЭк;

3) изучить физико-химические показатели ПЭк;

4) провести- мониторинг интегральных показателей биологической- активности ПЭк, их естественного зарастания и продуктивности;

5) дать агроэкологическую и экономическую оценку созданных ПЭк, определить их место в современной-классификации.

Научная новизна.

Впервые, на основе генетического подхода В.В. Докучаева, сконструированы почвоподобные экосистемы на основе естественной дерново-подзолистой почве с использованием копролита в условиях юго-запада Нечерноземной зоны России. В первые годы их существования изучены химические и физико-химические показатели, проведён мониторинг их биологической активности, естественного зарастания и продуктивности, дана агроэкологическая и экономическая оценка, определено их место в современной классификации.

Защищаемые положения.

1. Профильно-генетический подход при конструировании почвоподобных экосистем на основе естественной дерново-подзолистой почвы с использованием копролита.

2. При рекультивации дерново-подзолистой почвы путём создания почвоподобных экосистем следует заменять копролитом генетические горизонты А0, Ai и AiA2 или А0, Аь A]A2 и А2, то есть 25-30 см от поверхности.

3. Уровень плодородия почвоподобных экосистем, сконструированных на дерново-подзолистой почве с помощью копролита, варьирует от высокого до эталонного, а их цена — примерно на 50% выше, чем почвы и составляет 72407690 руб./га.

4. Стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием копролита, произведённого самостоятельно, составляет 19949 руб./га, а с использованием копролита, приобретенного у стороннего производителя, — 112019 руб./га.

Практическая значимость.

Разработан способ рекультивации дерново-подзолистых почв путём создания почвоподобных экосистем с использованием высококачественного материала природного генезиса - копролита. Получаемые в результате рекультива-ционных мероприятий почвоподобные экосистемы обладают высокими агро-экологическими показателями. Проведённая экономическая оценка выявила эффективность данного способа рекультивации, в сравнении с иными технологически схожими способами.

Апробация и публикация работы.

Материалы диссертации были представлены на следующих научных съездах и конференциях: V Всероссийском съезде общества почвоведов имени В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); Международной конференции молодых ученых «Фундаментальные и прикладные аспекты современной биотехнологии» (Брянск, 2008); I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в отраслевую науку с учётом современных тенденций развития АПК» (Москва, 2008); VI Международной научной конференции студентов и аспирантов «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2009); Международной научно-практической конференции молодых учёных, посвященной 170-летию У О БГСХА «Молодежь и инновации — 2009» (Горки, 2009).

Основные результаты диссертации опубликованы в 8 научных работах, б том числе статья в рецензируемом сборнике научных трудов «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань, 2008) и статья в рецензируемом журнале из перечня ВАК «Агрохимический вестник» (№ 3, 2009).

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, 10 разделов, выводов и предложений, списка использованной литературы, 38 приложений. Она изложена на 209 страницах компьютерного текста, включая 15 таблиц, 13 рисунков. Список использованной литературы на 13 страницах содержит 105 наименований, в том числе 9 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Рыженков, Денис Дмитриевич

ВЫВОДЫ

1. Концепция конструирования почвоподобных экосистем на основе естественной почвы с использованием копролита является новой в области рекультивации нарушенного почвенного покрова и должна основываться на докучаевском профильно-генетическом подходе, а они сами относятся к группе натурфабрикатов, подгруппе органостратов.

2. В Брянской области сконструированы четыре почвоподобные экосистемы (ПЭк) путём последовательной замены генетических горизонтов профиля дерново-подзолистой почвы копролитом: в ПЭк-1 - А0 и Ai (0-7 см); в ПЭк-2 - А0, А, и AiA2 (0-26 см); в ПЭк-3 А0, Аь AjA2 и А2 (0-30 см); в ПЭк-4 -А0, Аь АХА2, А2, А2В (0-83 см).

3. В ПЭк-1, спустя год, в созданном из копролита слое уменьшается рНксь увеличивается сумма обменных оснований и ёмкость катионного обмена. В нижележащих естественных почвенных горизонтах существенно изменяется содержание гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, рНВ0Д, рНксь гидролитическая кислотность, сумма обменных оснований, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

4. В ПЭк-2, спустя год, в созданном из копролита слое увеличивается рНВ0Д, а в его нижней части и pHKci- В нижележащих почвенных горизонтах существенно изменяется содержание общего азота, подвижного фосфора и обменного калия, рНв0Д, рНКсь гидролитическая кислотность, сумма обменных оснований, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

5: В'ПЭк-3, спустя год, в слое 0-26 см увеличивается рНв0Д, а в слое 26-30 см — pHKci и уменьшается сумма обменных оснований. В нижележащих почвенных горизонтах существенно изменяется содержание подвижного фосфора и обменного калия, рНксь гидролитическая кислотность, сумма обменных оснований, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

6. В ПЭк-4, спустя год, в слое С-10 см значительно снижается содержание обменного калия, в слое 0-83 см—увеличивается рНВ0Д, а в слое 26-30 см - рНКсь В нижележащих естественных почвенных горизонтах существенно изменяется содержание обменного калия, рНв0Д, рНКсь гидролитическая кислотность, ёмкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

7. Трёхлетний мониторинг биологической активности сконструированных почвоподобных экосистем свидетельствует, что общее относительное динамическое постоянство состава и свойств их внутренней среды не достигнуто, хотя динамика эмиссии С02 как с поверхности естественной дерново-подзолистой почвы, так и с поверхности всех четырех сконструированных почвоподобных экосистем имеет сходный тренд. Отличия отмечаются только в сроках наступления годового максимума эмиссии С02, - в созданных почвоподобных экосистемах он наступает раньше, чем в естественной почве.

8. В год создания почвоподобных экосистем в фазе активной вегетации растений, их естественное зарастание происходит быстро — в первые два месяца существования. В последующие годы, этапы вегетации растений, произрастающих в условиях сконструированных почвоподобных экосистем и естественной экосистемы дерново-подзолистой почвы (контроль), совпадают. Продуктивность сухой фитомассы изучаемых почвоподобных экосистем, сконструированных с помощью копролита, выше, чем контроля, преобладающей ботанической группой является разнотравье.

9. Уровень плодородия почвоподобных экосистем, сконструированных на дерново-подзолистой почве с помощью копролита, варьирует от высокого до эталонного. Цена сконструированных почвоподобных экосистем составляет: ПЭк-1 - 7240 руб./га; ПЭк-2, ПЭк-3 и ПЭк-4 - по 7690 руб./га, что выше соответственно на 46 и 50%, чем цена естественной дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, на основе которой они были созданы.

10. Стоимость создания почвоподобных экосистем с использованием копролита, произведенного самостоятельно, составляет 3 590 037,74 руб./га, а с использованием копролита, приобретенного у стороннего производителя, — 22 004 037,74 руб./га.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Рыженков, Денис Дмитриевич, Брянск

1. Агроклиматические ресурсы Брянской области. — Л.: Гидрометеоиздат, 1972.-С. 91.

2. Агроэкология: В 2 т. / Гл. ред. Черников В.А.; Редкол.: Алексахин P.M., Голубев А.В. и др. М.: Колос, 2000. - 1 т. - 536 с.

3. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. / Под ред. В.И. Кирюшина. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 784 с.

4. Аристовская, Т.В. Теоретические аспекты проблемы численности, биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов / Т.В. Аристовская // Вопросы численности, биомассы и продуктивности микроорганизмов. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1972. - С. 7-20.

5. Аристовская, Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1980. - 187 с.

6. Артюшин, A.M. Природа помогает земледельцу / Артюшин A.M. // Химия в сельском хозяйстве. 1994. - № 4. - С. 3—4.

7. Бекаревич, Н.Е. Перспективы рекультивации в степи Украинской ССР / Бекаревич Н.Е., Горобец Н.Д. и др. // Рекультивация промышленных пустошей. М., 1972. С. 69-76.

8. Благо датский, С. А. Регидратационный метод определения биомассы микроорганизмов в почве / Благодатский С.А., Благодатская Е.В., Горбенко А.Ю., Паников Н.С. // Почвоведение. 1987. - № 4. - С. 64-71.

9. Блэк, К.А. Растение и почва / Пер. с англ. — М.: Колос, 1973. — 503 с.

10. Бурыкин, A.M. Темпы эрозии и почвообразования в техногенных ландшафтах / А. М. Бурыкин И Восстановление и повышение плодородия земель техногенных ландшафтов (на примере КМА). Воронеж: Воронежский СХИ, 1982. - С. 5-36.

11. Вальков, В.Ф. Экология почв: Учебное по-собие для студентов вузов. Часть 2. Разрушение почв. Дегумификация. На-рушение водного и химического режима почв / Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2004. - 54 с.

12. Вильяме, В.Р. Почвоведение. М.: Сельхозгиз, 1947. - 456 с.

13. Виноградский, С.Н. Микробиология почвы. М.: Издательство АН СССР, 1952.-792 с.

14. Волков, А.В. Повышение продуктивности и устойчивости агропромышленной тепличной экосистемы с помощью копролита: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук: 03.00.16 / А.В. Волков; Брянская гос. сельхоз. академия. -Брянск, 2004. 20 с.

15. Воробьев, Г.Т. Почвы Брянской области (генезис, свойства, распространение) / Г.Т. Воробьев. Брянск, 1993. - 169 с.

16. Гареев, Р.Г. Эффективность возрастающих доз биогумуса при внесении под гречиху / Гареев Р.Г., Шарафеева Ф.Г., Гайнуллин P.M. // Нива Татарстана. -2000.- №4. -С. 11-16.

17. Герасимов, И.П. Учение В.В. Докучаева и современность. М.: Мысль, 1986.-С. 85-108.

18. Герасимова, М.И. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Учебное пособие / Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В.,

19. Прокофьева Т.В.; Под ред. академика РАН Г.В. Добровольского. -Смоленск: Ойкумена, 2003.-268 с.

20. Гиляров, М.С. Жизнь в почве / Гиляров М.С., Криволуцкий Д.А. М.: Молодая гвардия, 1985. - 191 с.

21. Глунцов, Н.М. Биогумус и высокое качество продукции / Глунцов Н.М., Ко-собоков Г.И. // Картофель и овощи. 1995. - № 3. - С. 11-12.

22. Гоготов, И.Н. Характеристика биогумусов и почвогрунтов, производимых некоторыми фирмами России / Гоготов И.Н. // Агрохимический вестник. -2003.-№ 1.-С. 21-22.

23. Голеусов, П.В. Ренатурация техногенно нарушенных земель / П.В. Голеусов // Экология ЦЧО РФ. 2002. -№ 2 (9). - С. 121-124.

24. Горячкин, С.В. Процесс гумусонакопления в молодых почвах на промышленных отвалах (на примере КМА) / С.В. Горячкин // Вестник Моск. ун-та. -Сер. 5, География. 1981. - №4. - С. 72-75.

25. Гумусообразование в техногенных экосистемах / С.С. Трофимов, Н.Н. Наплекова, Е.Р. Кандрашин и др. Новосибирск: Наука, 1986. — 164 с.

26. Добровольский, Г.В. Проблемы мониторинга и охраны почвы / Добровольский, Г.В., Розанов Б.Г., Гришина JI.A., Орлов Д.С. // Тез. докладов VII делегатского съезда ВОП. Кн. 6. Ташкент, 1985. - С. 255-265.

27. Дондокова, Д.Б. Влияние экологических условий на культивирование дождевого червя eisenia foetida при получении и применении вермикомпоста: Автореф. дис. канд. биологических наук: 03.00.16 / Д.Б. Дондокова. Улан-Удэ; 2006. - 24 с.

28. Етеревская, JI.B. Процессы почвообразования в техногенных ландшафтах степи УССР / JI.B. Етеревская, В.А. Угарова // Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск: Наука, 1979. — С. 140—156. '

29. Игонин, A.M. Как повысить плодородие почвы в десятки раз с помощью дождевых червей / Игонин A.M. // Информационно внедренческий центр «Маркетинг». М. - 1995. - 88 с.

30. Кабанов, М.М. Эколого-хозяйственная оценка применения копролита при возделывании озимой пшеницы на дерново-подзолистых почвах: Автореф. дис. . канд. е.- х. наук: 03.00.16 / М.М. Кабанов; Брянская гос. сельхоз. академия. — Брянск, 2004. — 20 с.

31. Карандашов, А.Г. Использование биогумуса в повышении плодородия почв Северного Кавказа / Карандашов А.Г., Шония А.М. // Химия в сельском хозяйстве. 1994. - №4. - С. 14-15.

32. Карпец, И.П. Вермикультура источник нового органического удобрения / Карпец И.П., Мельник И.А. // Достижения науки и техники в АПК. 1990. — №4.-С. 17-19.

33. Классификация и диагностика почв России / Авторы и составители: JI.JI. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.

34. Классификация почв России / Авторы и составители: Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева. М.: Изд-во Почв, ин-та им. В.В. Докучаева, 1997.-236 с.

35. Концепции современного естествознания / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. Москва: Юнити, 2006. - 317 с.

36. Кубарев Е.Н. Агроэкологическая оценка вермикомпоста при использовании в севообороте: Автореф. дис. канд. биологических наук: 06.01.04 / Е.Н. Кубарев. Москва, 2007. — 26 с.

37. Курбатова, А.С. Почва для почв / Курбатова А.С., Савченко Е.Г. // 3KOREAL. 2007. - № 5. - С. 48-52.

38. Лазарчик, В.Е. Биологическая ценность вермикомпоста и перспективы его использования на дерново-подзолистых почвах / Лазарчик В.Е., Орлов Д.С., Овчинникова М.Ф. и др. // Химия в сельском хозяйстве. 1994. -№4.-С. 12-13.

39. Лалыко, Н.А. Навоз? Есть лучше навоза / Лалыко Н.А. // Хозяин. Минск. -1992.-№9.-С. 8.

40. Лымарь О.А. Техногенные поверхностные образования зоны солеотвалов и адаптация к ним растений: Автореф. дис. канд. биологических наук: 03.00.16 / О.А. Лымарь; Пермский государственный университет. -Пермь, 2007. 22 с.

41. Марковская, Г.К. Новое удобрение вермикомпост / Г.К. Марковская // Сборник научных трудов Самарского СХИ. - Самара, 1994. - ч. 1. — С. 24-33.

42. Масюк, Н.Т. Эколого-биологические основы сельскохозяйственной рекультивации в техногенных ландшафтах Украины (на примере Никопольского марганцеворудного бассейна): Автореф. дис. . докт. биол. наук / Н.Т. Масюк. Днепропетровск, 1981. - 44 с.

43. Мельник, И.А. Влияние вермикультуры и биогумуса на плодородие почвы и развитие растений / Мельник И.А., Ковалев И.Б. // Защита растений. — 1991. — №1.-С. 13-14.

44. Мёрзлая, Г.Е. Эффективность вермикомпостов / Мёрзлая Г.Е., Морев Ю.Б., Данилкина B.C. // «Биоконверсия органических отходов народного хозяйства и охрана окружающей среды»: Тез. докл. I конгресса. Ивано-Франковск, 1992.-С. 61-62.

45. Мерзлая, Г.Е. Агроэкологическая эффективность вермикомпостирования / Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А. // Вестник РАСХН, 1996. № 3. - С. 61-64.

46. Минеев, В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения / Минеев В.Г., Дебрецини В., Мазур Т. -М.: Колос, 1993. 415 с.

47. Михаленко, Е.А. Формирование молодых геосистем (на примере отвалов КМА): Автореф. дис. . канд. геогр. наук / Е.А. Михаленко. М., 1990. — 23 с.

48. Мокиев, В.В. Опыт использования биогумуса в тепличном хозяйстве / Мокиев В.В., Бояршинова JI.B. // Химия в сельском хозяйстве. 1994. -№4.-С. 16-17.

49. Муталибова, Г.К. Обоснование способов использования отходов камне-пиления известняков-ракушечников для рекультивации нарушенных земель // Автореф. дис. . канд. технич. наук: 06.01.02 / Г.К. Муталибова. — Москва, 2007. 23 с.

50. Наумова, Н.Б. Изменение биомассы почвенных микроорганизмов в формирующихся биогеоценозах / Н.Б. Наумова // Изв. Сиб. отд-ния АН СССР. Сер. биол. наук. 1989. - Вып. 3. - С.111-117.

51. Никитина, З.И. Микробиологический мониторинг наземных экосистем. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. 222 с.

52. Орлов, Д.С. Сравнительная характеристика вермикомпостов / Орлов Д.С., Аммосова Я.М., Садовникова Л.К. и др. // Химия в сельском хозяйстве. — 1994.-№4.-С. 11-12.

53. Основы политики Российской Федерации в области науки и техники на период до 2010 г. и на дальнейшую перспективу / Российская газета». № 3448. — 7 апреля 2004.

54. Полевой определитель почв. — М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2008.-182 с.

55. Попкович, Л.В. Совершенствование технологий вермикомпостирования в Брянской области для улучшения экологического качества копролита: Авто-реф. дис. канд. с.-х. наук: 03.00.16 / Л.В. Попкович; Брянская гос. сельхоз. академия. — Брянск, 2006. 20 с.

56. Почвенный очерк земель Кокинского совхоза-техникума Выгоничского района Брянской области и их использование. Брянск, 1980. — 82 с.

57. Почвообразование в техногенных ландшафтах на лессовых породах / Л.В. Етеревская, Л.В. Лехциер, А.Д. Михновская, Е.И. Лапта // Техногенные экосистемы. Организация и функционирование. Новосибирск: Наука, 1985.-С. 107-135.

58. Практикум по агрохимии: Учеб. Пособие. 2-е изд. Перераб. и доп. / Под ред. В.Г. Минеева. - М.: Изд-во МГУ. - 2001. - 689 с.

59. Просянников, Е.В. Разведение дождевых червей, производство эффективного органического удобрения и ценного корма / Просянников Е.В., Ерёмин А.В., Мешков И.И. Брянск: Изд." Брянской ГСХА, 2000. - 88 с.

60. Просянников, Е.В. Использование гуминовых удобрений и цеолитсодержа-щего трепела при выращивании рассады, огурца; сладкого перца1 и. томата /1. Гч

61. Просянников Е.В., Орлов А.В., Сычёв G.M., Мамеев В.В. // Состояние и проблемы научного обеспечения овощеводства защищенного грунта: Материалы Международной научной конференции. Москва, 2003. — С. 72-73.

62. Савич, В.И. Оценка почв / Савич В.И., Амергужин Х.А., Карманов И.И., Булгаков Д.С., Федорин Ю.В., Карманова JT.A. Астана, 2003. - 544 с.

63. Система биологизации земледелия Нечернозёмной зоны России. Том 1. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. 544 с.

64. Смирнова, Е.Б. Эффективность внесения биогумуса под гречиху на обыкновенном чернозёме Саратовской области: Дис. . канд. с.-х. наук: 03.00.16 / Е.Б. Смирнова. Саратов, 1996. - 18 с.

65. Справочник агронома по сельскохозяйственной метеорологии. Л.: Гидро-метеоиздат, 1986. — С. 527.

66. Справочник. Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. -М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2001. 185 с.

67. Степановских, А.С. Экология. — Курган: ГИПП «Зауралье», 1997. — 616 с.

68. Стифеев, А.И. Рекультивация земель и почвообразование в техногенных ландшафтах КМА: дис. . д-ра с.-х. наук в форме науч. доклада / А.И. Стифеев. Курск, 1993. — 56 с.

69. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв / JI.J1. Ши-шов, Д.Н. Дурманов, И.И. Карманов, В.В. Ефремов. М.: Агропромиздат. -1991.-304 с.

70. Титлянова, А.А. Круговорот углерода в травяных экосистемах при зарастании отвалов / А.А. Титлянова, Н.П. Миронычева-Токарева, Н.Б. Наумова // Почвоведение. 1988. - № 7. - С. 164-174.

71. Тонконогов, В.Д. Эволюционно-генетическая классификация почв и непочвенных поверхностных образований суши / В.Д. Тонконогов // Почвоведение.-2001.-№ 6.-С. 653-659.

72. Трофимов, С.С. Особенности почвообразования в техногенных экосистемах / Трофимов С.С., Таранов С.А. // Почвоведение. 1987. - № 11. - С. 95-99.

73. Ужегова, И.А. Начальные процессы почвообразования на отвалах Перво-уральского месторождения железных руд / И.А. Ужегова, Г.И. Махонина // Почвоведение. 1984. - № 11. - С. 14-21.

74. Филиппова, А.В. Агроэкологические аспекты вермикомпостирования и применения вермикомпоста в условиях закрытого грунта: Автореф. дис. канд. с. х. наук / А.В. Филиппова. - Москва, 1998. - 20 с.

75. Чичерин, Г.Н. Вермикультивирование необходимый элемент биологизации земледелия / Чичерин Г.Н., Терещенко Н.Н. // Матер, науч. — практ. Конф. «Совершенствование ведения с.-х. производства в степной зоне Сибири» — Новороссийск, 1996. -С. 114-118.

76. Шеин, Е.В. О почвах естественных и почвенных конструкциях / Е.В. Шеин // Соровский образовательный журнал. 2001. — том 7, № 9. — С. 63-67.

77. Экологические основы рекультивации земель / Под ред. Н. М. Черновой. — М.: Наука, 1985.- 183 с.

78. Ярилова, Л.С. Устойчивость копролитов дождевых червей в дерново-подзолистой почве / Ярилова Л.С. // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям: Тез. докл. Всерос. конф. М.: Почвенный институт им. Докучаева РАСХН, 2002. - 489 с.

79. Fleddermann A. Komposte als Humus, Nahrstoff und Wirkstofftrager: Eine Un-tersuchung zur Erstellung von Qualitatskiterien unter besonderer Berucsichtigung von Wunnkompostem: Diss.Doct.-Boon, 1990. 160 p.

80. Songin W. Wybrane cechy jakosci kompostu wutworzonego z roznych substratow bez I przy wspotvdziaie dsdzownicy Kalifornijskiej. // Zesz. nauk. Rol. 1996. -№ 62: - S. 477-482:

81. Saciragic, В., Dzelilovic, M. Effect of worm compost on soil fertility and yield of vegetable crops (cabbage leeks) and fodder sorghum. // Agrohemija, 1986-no. 5-6, P. 343-351.

82. Tonkonogov V., Gerasimova M., Lebedeva I. Genetic Soil Classification System what is its object? // Contributions to the International Symposium "Soil Classification 2001". - Velence, Hungary, 2002. - P. 9-13.

83. Tomati, U., Grapelli, A., Galli, E. The hormone-like effect of earthworm casts on plant growth. // Biology and Fertility of Soils, 1987. no. 5(4), P. 288-294.

84. Ismail, S. A., 1997. Vermicology: The Biology of Earthworms. Orient Longman Limited, India. 92 p.

85. Johnson C. Natural revegetation of 15 abandoned mine land sites in West Virginia / C. Johnson, J. Scousen // O. Environ. Qual. 1994. - V. 23. № 6. -P. 1224-1230.

86. Johnson C. Mine soil properties of 15 abandoned mine soil sites in West Virginia / C. Johnson, J. Scousen // O. Environ. Qual. 1995. - V. 24. № 4. -P. 635-643.i